磁性材料を備える電極を含むOLEDライティングデバイス
製品は、平面発光側面及び反対側の平面実装側面(22)を有し、薄膜ソリッドステートライティングデバイス(10)の平面実装側面に配置した電極(40、42)を含む、有機発光ダイオード(OLED)デバイスなどの薄膜ソリッドステートライティングデバイス(10)であって、電極は、薄膜ソリッドステートライティングデバイス(10)を駆動して平面発光主要側で光を放出するために駆動電流を導電により運ぶように構成された磁性材料を含む、薄膜ソリッドステートライティングデバイス(10)を備える。製品は、薄膜ソリッドステートライティングデバイス(10)を固定具(70)で磁気的に固定し、同時に駆動電流を導電により運ぶように構成された電極(40、42)の磁性材料を含む導電経路を形成するために、電極と対合するように構成された磁石(80、82)を備える平面を有する固定具をさらに備えてもよい。この磁気的接続は、機械的支持及び導電経路を両方とも提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
下記の事項は、照明技術、ライティング技術、ソリッドステートライティング技術、有機発光ダイオード(OLED)デバイス技術、及び関連技術に関する。
【背景技術】
【0002】
薄膜エレクトロルミネセント(TFEL)デバイス、有機発光ダイオード(OLED)デバイス技術などの薄膜ソリッドステートライティング技術は、ディスプレイ及びライティング技術として普及している。これらのデバイスは、薄くすることができる(例えば、厚さ数mm以下)。さらに、TFEL及びOLEDデバイスは、大面積にわたる照明を作り出し、ときには照明出力面積が能動OLEDデバイス膜構造の面積とほぼ同程度である。これらの幾何学的側面により、薄膜ソリッドステート照明デバイスは「照明壁」又は他の建築的アクセント若しくは照明ライティングにおいて、またキャビネット下のライティングにおいて、また空間が貴重であり薄い大面積平面光源が有利となる他のタイプのライティングにおいて、光源として有用なものとなる。さらに、幾つかの薄膜ソリッドステートライティング技術は、柔軟な形態に製造することができ、柔軟なライティング光源を、柔軟なカードでの使用に、又は湾曲した支柱壁など湾曲した支持表面への取り付けに適したものにすることができる。
【0003】
最新技術での1つの欠点は、そのようなデバイスのための取り付け及び電気的相互接続技術にある。薄膜ソリッドステートライティングデバイスは、薄く、大面積に、かつ適宜柔軟にできるが、これらの利点は、既存の取り付け及び電力入力構造のサイズ、かさ高性、及び剛性に起因して、現在はかなりの程度失われている。実際、大部分の既存の薄膜ソリッドステートライティングデバイスでは、取り付け及び電力入力構造は、典型的には薄いガラス又はプラスチック基板に配置した薄膜の形の能動発光構造よりも数倍厚い。
【0004】
例えば、OLEDデバイスのパッケージングに現在用いられている1つの技術は、電気入力のためにエッジコネクタを用いることである。そのような構成では、能動OLED層は、ガラス板又はプラスチック膜の間に挟み込まれ、OLED層のエッジと接続する電極は、挟み込むガラス又はプラスチック閉じ込めのエッジの外部に延びてエッジコネクタを形成する。この手法は、デバイスのエッジで電極と接続する導電性の対合構造を必要とする。不都合なことは、エッジ電極及び対応する対合構造が占める横方向面積が、パッケージングしたライティングデバイスの発光面積を低減し、パッケージングしないデバイスの大きな照明面積の価値を低減することである。周囲の湿気又は酸素から損傷を受けやすいOLEDデバイスについては、エッジコネクタはまた、閉じ込めガラス又はプラスチック板若しくは膜のエッジでの気密シールをも損なう。
【0005】
他のパッケージング技術は、国際公開第2008/012702号及び国際公開第2008/099305号で開示される。国際公開第2008/012702号の手法は、OLEDデバイスが「ボード上」受電インダクタ及びボード上電力調整電子機器を有する無線誘導送電を用いる。ボード上誘導コイルは、「平面的」として述べられているが、これらのボード上部品の追加は本質的に、OLEDデバイスに追加の複雑さ、かさ、及び厚さを導入する。
【0006】
国際公開第2008/099305号は同様に、かさ及び厚さを増加させるボード上電力変換及び制御回路を開示する。国際公開第2008/099305号での電気的接続は、ライティングモジュールがボード上クランプ、ボード上ねじ、又はボード上磁石によってプリント回路板取り付け構造に固定されたとき、バスラインと接続するライティングモジュールの裏面に配置される。ボード上取り付けクランプ、ねじ、又は磁石は、OLDEライティングデバイスの複雑さ、かさ、及び厚さのさらに一因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】国際公開第2009/043561号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0008】
本明細書で開示する幾つかの例示的な実施形態では、平面発光側面及び反対側の平面実装側面を有し、薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極を含む、薄膜ソリッドステートライティングデバイスであって、電極は、薄膜ソリッドステートライティングデバイスを駆動して平面発光主要側で光を放出するために駆動電流を導電により運ぶように構成された磁性材料を含む、薄膜ソリッドステートライティングデバイスを備える製品が、開示される。電気的及び機械的接続のこの方法は、パッケージの薄いフォームファクタ及び気密シールを維持する。
【0009】
本明細書で開示する幾つかの例示的な実施形態では、平面発光側面及び平面実装側面に配置した磁性材料を含む反対側の平面実装側面を有する薄膜ソリッドステートライティングデバイスであって、磁性材料は、永久磁石を画成するように磁化されず、誘導素子の構成要素でない、薄膜ソリッドステートライティングデバイスを備える製品が、開示される。電気的及び機械的接続のこの方法は、パッケージの薄いフォームファクタ及び気密シールを維持する。
【0010】
本発明は、様々な構成要素及び構成要素の構成で、並びに様々なプロセス作業及びプロセス作業の構成で具体化してもよい。図面は、好ましい実施形態を例示する目的のためだけであり、本発明を限定すると解釈すべきでない。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイスの一実施形態の概略断面図である。
【図2】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイスの別の実施形態の概略断面図である。
【図3】固定具への同時の電気的接続と一緒の磁気的付着のために適切な位置にある図1の薄膜ソリッドステートライティングデバイスを概略的に例示する図である。
【図4】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス実装技術を用いるライティング固定具の一例を示す図である。
【図5】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス実装技術を用いるライティング固定具の一例を示す図である。
【図6】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス実装技術を用いるライティング固定具の一例を示す図である。
【図7】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス実装技術を用いるライティング固定具の一例を示す図である。
【図8】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス実装技術を用いるライティング固定具の一例を示す図である。
【図9】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス実装技術を用いるライティング固定具の一例を示す図である。
【図10】図4の固定具のタイル状配置を例示する図である。
【図11】図1の薄膜ソリッドステートライティングデバイスとしての使用に適した気密封止OLEDデバイスの一例の側断面図を示す図である。
【図12】図1の薄膜ソリッドステートライティングデバイスとしての使用に適した気密封止OLEDデバイスの一例の側断面図を示す図である。
【図13】図1の薄膜ソリッドステートライティングデバイスとしての使用に適した気密封止OLEDデバイスの一例の側断面図を示す図である。
【図14】図1の薄膜ソリッドステートライティングデバイスとしての使用に適した気密封止OLEDデバイスの一例の側断面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1を参照すると、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、薄膜発光構造12を含む。例示する実施形態では、薄膜発光構造12は、発光高分子又は発光高分子の1つ以上の層を含む多層構造であり、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、有機発光ダイオード(OLED)デバイスとして周知のタイプである。薄膜エレクトロルミネセント(TFEL)発光構造などの他のタイプの薄膜発光構造もまた企図されている。薄膜発光構造12は、典型的にはOLEDデバイスの場合のように、電気極性を有してもよく、その場合には区別できる正及び負の電気端子がある。別法として、薄膜発光構造12は、無極性で、特定の電気極性を有さなくてもよい。簡略化のために単一層として概略的に例示するが、薄膜発光構造12は、異なる材料の多層を含んでもよく、又は電気的に直列に相互接続される若しくは別の方法で電気的に構成された電気的に別個の部分に横方向に分割されてもよく、又はその他でもよい。
【0013】
例示するOLEDデバイス10は、閉じ込めガラス板若しくはシート、閉じ込めプラスチック層、又はその他などの、閉じ込め層若しくは構造14、16の間に配置した薄膜発光構造12を含む。前部閉じ込め層14は、前面20が平面発光側面20であるように透明又は半透明である。後部閉じ込め層16は、反対側の平面実装側面22を画成する。幾つかの実施形態では、閉じ込め層14、16及び平面OLEDデバイス10は全体として、柔軟であり、一方他の実施形態では、閉じ込め層14、16及び平面OLEDデバイス10は全体として、実質的に硬い。本明細書で用いる用語「平面的」は、そのような柔軟性を包含すると理解すべきである。
【0014】
薄膜発光構造12は、光学活性材料に光を放出させるために、駆動電流を発光高分子又は他の光学活性材料に移送するように構成された金属性又は他の導電性の層の形で電気入力を含む。図1では、1つのそのような電気入力が、例示的に示され、すなわちインジウムスズ酸化物(ITO)層24が、前部閉じ込め層14上に又は近接して配置される。有利なことに、ITOは、少なくとも可視光スペクトルの大部分にわたって光学的に透明又は半透明であり、従ってそれの使用は、平面発光側面20での光放出を促進する。典型的には、駆動電流が光学活性材料を通って流れることを可能にするために、駆動電流を発光高分子又は他の光学活性材料に移送するように構成された2つ以上の金属性又は他の導電性の層を提供する。例示しないが、金属性又は他の導電性の層は、リソグラフィでパターニングして又は他の方法で横方向に限定し若しくはパターニングして選択した電気的構成を画成する。例えば、OLEDデバイスでは、これらの層は、ときにはパターニングして発光高分子材料の複数の直列相互接続領域を電気的に画成する。
【0015】
OLEDデバイスの例示的な場合には、発光高分子は典型的には、湿気及び酸素に敏感であり、過剰な環境暴露で劣化する。それに応じて、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、気密封止された平面ユニットとして設計される。閉じ込め層14、16のために典型的に使用される幾つかのガラス及び透明又は半透明プラスチック材料は、望ましくないほど高度に湿気を透過させる。この湿気侵入源を低減するために、アルミニウム層又は他の水を透さない層30が、薄膜発光構造12と閉じ込め層16との間に適宜配置される。導電性アルミニウムを介した電気的短絡又は分流を回避するために、適切な絶縁被覆材料32が、アルミニウム層30を取り囲む。側面からの湿気侵入を抑制するために、水を透さない周囲の接着剤34又は別の適切な封止剤が、閉じ込め層14、16の外周の周りに配置されて薄膜発光構造12の気密封止を完成する。封止構造30、34は、湿気侵入に対する封止剤として本明細書で述べられるが、これらの及び適宜追加の又は他の封止構造が、酸素などの様々な潜在的有害汚染物質の侵入に対して封止するために提供できる。
【0016】
駆動電流を薄膜発光構造12に印加してそれに光を放出させるために、電極40、42を提供する。例示する電極40、42は、後部閉じ込め層16及び適宜の水を透さない層30に形成したビアを貫通する。後者の場合には、適切なビア絶縁構成(図示されず)が、電極40、42を例示的なアルミニウム30から電気的に分離する。概略的な図1で示されないさらなる特徴が、電極40、42の周りの気密封止を促進するために追加されてもよい。(適切な気密封止構成の幾つかの具体例については図11〜14を参照されたい。)。電極は、気密封止された平面ユニットの外側に広がる、又は言い換えれば電極40、42は、平面実装側面22で露出して薄膜発光構造12への外部電気的アクセスを提供する。
【0017】
さらに、電極40、42は、磁性材料を含む。幾つかの好ましい実施形態では、磁性材料は、ニッケル又はニッケル合金である。他の適切な磁性材料には、鉄若しくは鉄合金、コバルト若しくはコバルト合金、又は他の強磁性元素若しくはそれらの合金が含まれる。磁性材料はまた、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10を駆動して平面発光主要側20で光を放出するために駆動電流を導電により運ぶように導電性でもある。
【0018】
OLEDデバイスの電極として使用するための従来材料であるアルミニウムは、磁性材料でない。それに応じて、電極40、42は、磁性材料を含むので、それらは、すべてをアルミニウムで作ることができない。しかしながら、非磁性材料を含む他の材料を電極に含むことが企図されている。例えば、図1では、電極42は、アルミニウムでできている部分48を含む。アルミニウム部分48は、ニッケル、ニッケル合金、又は別の磁性材料でできている電極42の大部分とITO層24との間の電気輸送の改善を提供する。
【0019】
薄膜発光デバイス10の製造は、材料堆積段階、フォトリソグラフィ段階又は他のパターン画成段階、及び他の従来の材料製作作業の適切な組合せを用いる。例えば、一手法では、閉じ込め層14は、いくらかの剛性を持ち、開始基板としての機能を果たすガラス又はプラスチック基板である。ITO層24は、真空蒸着又は別の適切な技術によって基板14に形成され、適宜パターニングされて直列相互接続又は他の電気的特徴のパターンを画成する。薄膜発光構造12を構成する発光高分子層又は複数層及び適宜他の材料層が次に、特定の材料に適した堆積技術を使用して堆積され、その後に気密電極40、42を形成し、気密封止を確実にするための処理が続く。幾つかの説明に役立つ製作例については図11〜14で説明される例を参照されたい。
【0020】
例示的な図1では、電極40、42は、それらの露出面が平面実装側面22で閉じ込め層16の露出面と同一平面で配列された状態で示される。しかしながら、電極40、42が外側にかつ閉じ込め層16の露出面の隣接部分を覆って広がることもまた企図されている。そのような広がりは、例えば電極40、42が、磁性材料をその内側に電気めっきするビアの外側に膨れ上がる電気めっきによって形成される場合がそうである。
【0021】
図1で示される薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、具体例である。電極が平面発光側面20の反対側の平面実装側面22に配置される他の構成、及び電極が磁性材料を含む他の構成が、用いられてもよい。
【0022】
図2を参照すると、例えば、変更した薄膜ソリッドステートライティングデバイス10’は、図1の電極40、42が、周囲の封止接着剤34中のギャップを貫通する側面延長電極50、52に置き換えられることを除いては、図1のそれに似ている。電極50、52は、磁性材料で作られ、平面発光側面20の反対側の平面実装側面22に配置した電極部分60、62に電気的に接触するために、アルミニウム又は別の導電性材料でできているそれぞれの導電配線部分54、56によって平面実装側面22へ巻き付けられる。言い換えれば、電極50、54、60は、薄膜発光構造12への第1の電気入力を規定し、一方電極52、56、62は、薄膜発光構造12への第2の電気入力を規定する。図2では電極部分60、62だけが、ニッケル又はニッケル合金などの磁性材料で作られるが、適宜その他の電極部分50、52、54、56の幾つか又はすべてがまた、磁性材料で作られてもよい。
【0023】
図1に戻って参照し、さらに図3を参照すると、開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の(又は同等に、開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス10’の)利点は、電極40、42が、例示する接続要素若しくは固定具70などの接続要素への、又は図1で示す薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の2つを直列に電気的に相互接続するように構成されたジャンパ要素への、又はその他への薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の簡便な同時の磁気的かつ電気的接続を可能にするという特徴を含む。固定具70は、電力供給部品72(図3では幻像で示す)を含み、それは、固定具70の裏面の中又は上に配置される。
【0024】
電力供給部品72は、電気配線又は導体74、76(やはり図3では幻像で示す)を介して薄膜ソリッドステートライティングデバイス10にエネルギーを与えるのに適した駆動電力又は電流を供給する。駆動電力又は電流は、接続要素70の対電極80、82で利用できる。平面実装側面22が接続要素70の平面84上に置かれるとき、対電極80、82が、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の平面実装側面22に配置したそれぞれの電極40、42と整列し、接触するように、対電極80、82は、接続要素70の平面84に配列される。図3は、平面実装側面22が固定具70の平面84の方を向いている状態で薄膜ソリッドステートライティングデバイス10を移動させているが、しかし実際に接触する前の時点を例示する。この図は、接続要素70の対応する対電極80、82との薄膜ソリッドステート発光デバイス10の電極40、42の一般的な整列を示す。
【0025】
例示する実施形態では、対電極80、82は、永久磁石を画成するように磁化される。結果として、固定具70の平面84の方を向いている平面実装側面22が、固定具70の方へ移動されると、対合磁性電極80,82は、対応する隣接電極40、42の磁性材料を磁気的に引き付ける。これは、固定具70の平面84の方への薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の「引き込み」をもたらし、さらに電極40、42は、磁気的引力によって対合磁性電極80、82と自動的に整列する。その効果は、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10が、固定具70の平面84に十分近くに移動されるとき、自動的に所定の位置に入り、電極40、42が、正しく位置決めされ、正しい対応する対電極80、82と伝導的電気接触することである。このようにして、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、固定具70と機械的に対合し、固定具70と電気的に接続して同時に固定具70から薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の平面実装側面22に配置した電極40、42を含む薄膜ソリッドステートライティングデバイス10への導電性駆動電流経路を形成する。
【0026】
極性デバイスである、例示するOLEDデバイス10の場合には、電流フローが間違った又は「逆の」方向である場合、OLEDデバイスは、動作しないことになるので、電流フローのただ1つの正しい方向がある。それに応じて、電極40、42及び対応する対電極80、82は、OLEDデバイス10が正しい電気極性で固定具70に磁気的に付着されることを確実にするために、例えば図3で例示するように、サイズ及び/又は形状を適合させる。電極それ自体を適合させる代わりに、接続が正しい向きで行えるだけである(又は容易に行えるだけである)ような、他の適合させる特徴が、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の平面実装側面22にかつそれに対応して接続要素70の平面84に含まれてもよい。
【0027】
電極40、42が永久磁石を画成するように磁化されない実施形態では、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10に永久磁石はない。結果として、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、磁気ディスク又はFLASHメモリユニットなどの隣接するデジタル記憶媒体にとって危険ではない。固定具70は、磁石を、すなわち永久磁石を画成するように磁化される電極80、82を含む。しかしながら、固定具70が、壁又は他の固定構造物に付加された取り付け要素である場合、そのとき浮遊磁場からの問題の可能性は、低減される。
【0028】
磁性材料でできているが磁化されない固定具70の対電極80、82を有すること、及び永久磁石を形成するように磁化される薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の電極40、42を有することもまた企図されている。観察される動作は、固定具70に付着されないとき、薄膜ソリッドステートライティングデバイスが、永久磁石及び結果として生じる浮遊磁場を有することになると理解することになることを除いては、すでに述べたのと同じである。
【0029】
なお他の熟考する実施形態では、電極40、42及び対電極80、82は両方とも、永久磁石を形成するように磁化される。これらの実施形態では、永久磁石の極性は、磁気的反発力よりもむしろ磁気的引力を生み出すようなものでなければならない。すなわち、対電極80と向かい合う電極40の磁石は、対電極80のそれと反対の磁気極性を有すべきであり、すなわち「N極/S極」又は「S極/N極」である。類似の状況は、電極/対電極対42、82にも適用できる。幾つかのそのような実施形態では、電極40、42は、同じ極性を有してもよい(両方がN極又は両方がS極である)。他のそのような実施形態では、電極40、42は、反対の極性を有してもよく、これらの後者の実施形態では、(例えば)電極40を間違った対電極82に接続しようとすると、反発する「N極/N極」又は「S極/S極」の組合せを結果的にもたらすので、これらの後者の実施形態では、電極40、42の磁気極性はまた、電極を正しい対応する対電極80、82に磁気的に適合させるためにも使用することができる。
【0030】
電極40、42の(又は電極60、62の)磁性材料は、無線誘導電力配送システムで使用することもあるなどの誘導素子の構成要素ではない。結果として、電極40、42は、関連するインダクタ巻線を有さず、製作が簡単であり、平面実装側面22と同一平面で極めて平面に又は平らに(図1で示すように)することができる。さらに、電力移送は、無線誘導的よりもむしろ伝導的であるので、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10にAC/DC電力変換回路の必要性がない。実際、例示する実施形態を含む幾つかの実施形態では、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、平面であり、電力調整電子機器を含まない。代わりに、例示する実施形態では、電力調整電子機器72は、全体が固定具70上に配置され、それにより、平面薄膜ソリッドステートライティングデバイス10を極めて薄くすることが可能になる。例示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、電力調整電子機器を含まないが、薄膜ソリッドステートライティングデバイスの他の(例示しない)実施形態に電力調整電子機器を含むことが企図されている。
【0031】
例示する固定具70は、駆動電力又は電流を発生する電力供給部品72を含む。しかしながら、他の実施形態では、駆動電力又は電流は、どこか他の所から固定具に配送してもよい。例えば、幾つかの実施形態では、固定具は、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の2つを直列に電気的に相互接続するように構成された1つ以上のジャンパ要素を含んでもよい。この場合には、接続ジャンパ要素は、駆動電流を発生しないが、しかしそれどころか1つの薄膜ソリッドステートライティングデバイス10から駆動電流を受け取り、それを次の薄膜ソリッドステートライティングデバイス10に導く。
【0032】
本明細書で使用するように、「永久磁石を画成するように磁化される」又は同様の語法は、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10を固定具70で機械的に固定し、電極40、42と対応する対電極80、82との間の伝導的電気接続をもたらすために十分な磁気強度を有する永久磁石を生み出すための磁化を示す。語句「永久磁石を画成するように磁化される」は、誘導素子がエネルギーを断たれたときに誘導素子の構成要素である磁性材料に残ることもあるなどの残留磁化又は永久磁場にさらされるときに強磁性材料に残される他の浮遊場を包含しない。
【0033】
対電極80、82は、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10が切り離されるときに電気エネルギーを与えられたままであってもよい。この場合には、エネルギーを与えられる対電極80、82に存在する電圧は、United Statesで使用するUnderwriters Laboratory(UL)クラスII電力供給標準に適合するレベルなどの無害なレベルにすべきである。
【0034】
図4〜9を参照すると、全般照明目的のために薄膜ソリッドステートライティングデバイスを取り付けるための開示する構成の柔軟性を例示する、幾つかの例示的な実施形態が、示される。
【0035】
図4及び5は、一般に平面のOLEDデバイス100を頭上の固定具102の中又は上に取り付けるための取り付け構成を例示する。OLEDデバイスは、一般に下方を向いている発光下面104、及び電極40、42(図1及び3)に又は電極60、62(図2)に対応する磁性材料含有電極を含む上面(図4及び5では見えない)を含む。頭上の固定具102は、図3で示す固定具70に対応し、図3で示す固定具70の対電極80、82に対応する対合磁性電極106、108を含む。この構成の場合、頭上の固定具102の上又は中へのOLEDデバイス100の電気的接続及び機械的取り付けを両方とも達成することは、対合磁性電極106、108がOLEDデバイス100の磁性材料含有電極に十分接近するまで、デバイスが頭上の固定具102とほぼ整列した状態で、OLEDデバイス100を上昇させる又は持ち上げることによって成し遂げられる。その時点で、磁気的引力は、頭上の固定具102の上又は中へのOLEDデバイス100の持ち上げを自動的に完了することになり、有利なことに同時にそれの電極を頭上の固定具102の対合磁性電極106、108と整列させ、導電的に接続することになる。
【0036】
図6〜8を参照すると、柔軟な又は湾曲した薄膜ソリッドステートライティングデバイスを使う手法が、容易に用いられる。図6〜8は、湾曲したライティング固定具112と接続する柔軟なOLEDデバイス110を例示する。柔軟な平面OLEDデバイス110は、一般に下方を向いている発光下面114、及び電極40、42(図1及び3)に又は電極60、62(図2)に対応する磁性材料含有電極を含む上面(図6〜8では見えない)を含む。ライティング固定具112は、図3で示す固定具70に対応するが、しかし一組の対合磁性電極116(アノード電極又はカソード電極)及び一組の対合磁性電極118(電極116のタイプの反対である、カソード電極又はアノード電極)を含む湾曲した取り付け面115を有する。対合磁性電極116、118は、図3で示す固定具70の対電極80、82に対応する。この構成の場合、ライティング固定具112の上又は中へのOLEDデバイス110の電気的接続及び機械的取り付けを両方とも達成することは、対合磁性電極116、118がOLEDデバイス110の磁性材料含有電極に十分接近するまで、デバイスがライティング固定具112の取り付け面115に対してほぼ屈曲され、整列した状態で、柔軟なOLEDデバイス110を上昇させる又は持ち上げることによって成し遂げられる。その時点で、磁気的引力は、ライティング固定具112の上又は中へのOLEDデバイス110の持ち上げを自動的に完了することになり、有利なことに同時にそれの電極をライティング固定具112の対合磁性電極116、118と整列させ、導電的に接続することになる。
【0037】
図8を特に参照すると、柔軟なOLEDデバイス110の重量、対合磁性電極116、118の全面積及び位置、対合磁性電極116、118の磁気強度、並びに他の要因に応じて、磁気的結合は、ライティング固定具112の取り付け面115への柔軟なOLEDデバイス110の機械的保持を確実にするのにそれだけでは不十分なこともある。そのような場合には、追加の機械的支持が、提供されてもよい。図8では、ライティング固定具112の取り付け面115のエッジに形成される、隅に置かれたタブ120、122が、そのような追加の支持を提供する。OLEDデバイス110は、柔軟であるが、面内のせん断応力に対してかなりの抵抗力を有する(言い換えれば、面内の圧縮応力に起因して「しわくちゃになること」に抵抗する)。それに応じて、柔軟なOLEDデバイス110は、追加の機械的維持力を与えるために、せん断応力がOLEDデバイス110の中央部を取り付け面115の中央領域に押し付ける状態で、タブ120、122に対して圧縮できる。有利なことに、タブ120、122はまた、ライティング固定具112中で柔軟なOLEDデバイス110を整列させるのにも役立つ。例として、適切な手法では、据え付け者は、柔軟なOLEDデバイス110のエッジを対合タブ122に押し付け、次いで柔軟なOLEDデバイス110の反対側のエッジが遠位タブ120に整合し、押し付けるまで、OLEDデバイス110の中央領域を取り付け面115にぴったりくっつくように押し上げてもよい。
【0038】
図8はまた、ライティング固定具112の内部電気部品も概略的に示す。図3で幻像で示す電力供給部品72に対応する電力供給部品124は、ライティング固定具112中の簡便な内部位置に取り付けられ、配線126を介して対合磁性電極116、118と接続する。ワイヤピグテール128又は他の電気カプラは、ライティング固定具112への電力の配送を提供する。
【0039】
図9を参照すると、接続要素又は固定具は、別の構造と一体化できる、すなわちライティング固定具は、別の構造と一体化できることを理解すべきである。例として、図9は、水平棚132を有するキャビネット130を例示する。固定具は、水平棚132と一体化される、又は言い換えれば水平棚132はまた、下側(下方に向いている)発光面142及び磁性材料含有電極146、148を含む反対側の(上方に向いている)表面144を有する平面OLEDデバイス140を取り付けるためのライティング固定具としての機能も果たす。このような目的で、水平棚132は、それの下面に図3で示す固定具70の対電極80、82に対応する対合磁性電極150、152を有し、それらはまた、棚132に取り付けた電力供給部品154とも電気的に接続される。電力供給部品154は、図3で幻像で示す電力供給部品72に対応する。作業は、図4及び5の実施形態について述べたことに、すなわち伝導的電気接続及び機械的取り付けを両方とももたらすために、平面OLEDデバイス140が、それの磁性材料含有電極146、148が磁気的引力によって対合磁性電極150、152に引き付けられるまで、それの面142が水平棚132の底部(取り付け面)と向かい合う状態で、持ち上げられることに類似している。
【0040】
図10を参照すると、図4で示す固定具102に対応する固定具102は、タイル状配置で示される。図10は、固定具102を横方向の分解図で示し、各固定具102は、図4で見られる実装側面の反対側から見られている。図10の見え方によれば、対合磁性電極106、108は、直接見えないが、しかし対応する磁石取り付け凹部106’、108’は、各固定具102中に電力供給部品を取り付けるための凹部160と一緒に見える。電気ジャンパ162は、固定具102のエッジで固定具102を電気的に相互接続する。固定具102の電気的相互接続は、電気ジャンパ162の構成及び電力供給部品の回路によって制御され、一般にタイル状固定具102は、並列に、直列に、又は別の電気的レイアウトで電気的に相互接続できる。
【0041】
図1及び2に戻って参照すると、開示するライティングデバイス、ライティング固定具、ランプ実装技術などは、平面発光側面及び反対側の平面実装側面を有し、薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極を含む様々なタイプの薄膜ソリッドステートライティングデバイスと併せて使用することができる又は実行できる。そのようなデバイスの1つの部類は、有機発光ダイオード(OLED)デバイスの部類である。これらのデバイスは、裏面ビアを通じて薄膜発光構造12に接触する電極40、42を含むことができる(図1)、又は電極50、52がそれぞれの導電配線部分54、56によって平面実装側面22まで巻き付けられて電極部分60、62に電気的に接触する状態で、デバイスの外側を通る電気的接続を有することができる(図2)。前者の構成は、それがデバイスの複雑性及び湿気侵入の潜在箇所を低減する限りにおいて特に簡便であり、これは、幾つかのOLED活性材料が湿気又は幾つかの他の環境汚染物質にさらされると急速に劣化するので有利である。
【0042】
図11〜14を参照すると、裏面ビアを通じて薄膜発光構造12に接触する電極を有するOLEDデバイスの幾つかの追加の例示的な実施形態が、述べられる。
【0043】
一般に、OLEDデバイスは、様々な製作プロセスを使用して製造できる。OLED活性発光材料又は複数材料は、溶液処理材料若しくはその他を使用して、ガラス若しくはプラスチック膜などの基板を使用して、真空蒸着によって形成できる。平坦で薄い形式で製造されたOLEDデバイスは、ディスプレイ又は全般照明用途などの用途での使用を見いだす。プラスチック基板の使用は、低コストのロールツーロール製造を容易にする。透明プラスチック膜上に薄い透明酸化物層を備えるバリア層などの、様々なバリア膜が、適切に使用される。例示的なデバイスを構成する様々な「層」は、被覆、膜、別個のシート、又はその他などとして様々に具体化されてもよく、所与の層は、2つ以上の構成層の合成物を含んでもよい。
【0044】
図11を参照すると、例示的なOLEDデバイス300は、ガラス又はプラスチック基板309、バリア層301、第1の電極層(反対の極性デバイスもまた企図されているが、例として本明細書ではアノード層と呼ばれる)を形成する透明導電層302、1つ以上の発光層303、及び第2の電極層304(逆極性デバイスもまたやはり企図されているが、本明細書ではカソード層と呼ばれる)を含む。次の適宜の層、すなわち、正孔注入、正孔輸送、電子注入及び電子輸送の層、又はその他の1つ以上などの、他の層(例示せず)がまた、適宜含まれてもよい。例示する層305は、製作中にカソード層304に機械的保護を提供するために、処理中に他のパッケージ要素への電気的分流又は短絡を防止するために、又は他の目的のために使用してもよい適宜の絶縁層である。
【0045】
カソード層304は、露出領域306を有し、アノード層302は、露出領域307を有する。これらの露出領域306、307は、電気的接続を形成してデバイス300に電気エネルギーを与えるために使用される。電気的に接触するために接触層302、304の複数の露出領域があってもよいことが理解されよう。例えば、発光層又は複数層303の電気的に分離したセグメント又は部分は適宜、層302、303、304のパターニングによって形成されて、導電性相互接続配線を使用して直列、並列、又は別の電気的構成で電気的に相互接続した電気接触層302、304の露出領域を持つ電気的に分離したセグメント又は部分を形成してもよい(特徴は図示せず)。バリア層308は、カソード層304に追加の保護を提供するために含まれてもよい別の適宜の層である。OLEDデバイス300では、表面310は、発光側面であり、表面311は、非発光裏側である。
【0046】
図11のOLEDデバイス300は、具体例であり、他のOLEDデバイス構成は、本明細書で述べる気密封止されたパッケージで使用することができる。幾つかの他の適切なOLEDデバイスは、例えば米国特許第6,661,029号、米国特許第6,700,322号、米国特許第6,800,999号及び米国特許第6,777,871号で述べられており、それらの各々は、参照によりそれの全体が本明細書に組み込まれる。
【0047】
図12を参照すると、気密封止された電気的パッケージの分解図が示されており、バックシート400及び接触層302、304の露出領域306、307に電気的に接触する導電性素子410、411と一緒にOLEDデバイス300を含む。気密封止されたパッケージでは、バックシート400及びOLEDデバイス300がその上に形成されるガラス又はプラスチック基板309は、気密封止されたパッケージのための挟み込み閉じ込め構造を共同して画成する。この封止されたパッケージでの基板309に適した幾つかの材料には、ポリエステル及びポリカーボネートなどの透明で柔軟なプラスチック、特に光学的等級のそのようなプラスチックが含まれる。バリア層301に適した材料には、低透湿率、例えば好ましくは約10-4cc/m2/日未満、より好ましくは10-5cc/m2/日未満、さらにより好ましくは約10-6cc/m2/日未満の透湿率を有する材料が含まれ、これらの値は、約23℃の温度について指定されている。バリア層301に適した幾つかの材料には、それらの各々が参照によりそれの全体が本明細書に組み込まれる、例えば米国特許第7,015,640号、米国特許第6,413,645号、米国特許第6,492,026号、米国特許第6,537,688号、及び米国特許第6,624,568号で述べられるなどのUHB材料、又は柔軟な若しくは硬いガラス、透明な金属及びインジウムスズ酸化物(ITO)などの、十分な湿気及び/若しくは酸素バリア性を有する酸化物、並びにこれらの組合せが含まれる。
【0048】
例示する実施形態では、バックシート400は、薄い界面層401、バリア層402、及び適宜の絶縁層403で構成された多層箔である。バックシート400としての使用に適した幾つかの材料には、ヒートシール可能な材料などの、膜又はシートの形で湿気及び適宜酸素バリア性を有する市販の多層パッケージング又は蓋用材料が含まれる。蓋用材料は典型的には、複数の薄い高分子層から成り、蓋用箔はまた、高分子層間に挟まれるアルミニウムなどの金属箔を含んでもよい。適切な材料の一例は、Tolas Healthcare Pakaging、Feasterville、PA、USA、Oliver−Tolas、Grand Rapids、MI、USAの一部門によって製造されるTolas TPC−0814B蓋用箔である。穴又はビア404、405は、押し抜き、打ち抜き、レーザー加工、リソグラフィエッチング、又はその他などの任意の適切な方法を使用してバックシート400に形成される。穴404、405は、円形又は別の横方向幾何形状又は形状とすることができ、多様な直径若しくはサイズ、又はOLEDデバイスのレイアウト及び他の設計要因に応じて他の形状及び縦横比とすることができる。
【0049】
穴又はビア404、405にそれぞれ対応するパッチ408、409は、湿気又は他の有害な環境汚染物質を透さない十分な厚さ及び均一性のアルミニウムなどの導電性箔要素を適切に含む。本明細書で使用するように、術語「パッチ」は、穴又はビア404、405を覆うために使用する導電性材料の小片又はシートのことである。パッチ408、409は、それぞれの穴又はビア404、405のための気密封止を提供し、OLEDデバイス300に悪影響を及ぼすこともある湿気、酸素、及び/又は他の汚染物質を透さない十分な厚さである。パッチ408、409は、例えば十分な厚さの金属箔を含んでもよい。封止をさらに容易にするために、パッチ408、409は、それぞれの穴又はビア404、405よりも実質的に大きいサイズにする。例示する実施形態では、パッチ408、409は、界面層401によってバリア層402に封止されてそれぞれのシールゾーン416、417を形成する。穴又はビア404、405は、円形、正方形、又は他の形状にしてもよく、対応するパッチ408、409は、円形、正方形、又は他の形状にしてもよい。これが事例であってよいが、パッチは、対応する穴と同じ形状を有する必要はない。例示するパッチ408、409は、アノード及びカソードのための穴404、405を覆うが、しかしながら、一般にパッチは、電流の横方向輸送を提供する又は他の電気的相互接続構成(例として、図6〜8の実施形態での事例など)を容易にするために複数の穴を覆うように構成できる。一例では、パッチ408、409は、0.001インチ厚さのアルミニウム箔から製作される。パッチ408、409は、箔シートから適切に打ち抜かれ又は他の方法で製作され、それぞれの穴又はビア404、405の気密封止を容易にするために十分に平面にすべきである。
【0050】
パッチ408、409に適した幾つかの材料には、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、及び真ちゅうが含まれる。一例では、パッチは、0.001インチ厚さのアルミニウム箔から製作される。別の例では、パッチは、0.001インチ厚さのステンレス鋼から製作される。パッチは、箔シートから打ち抜かれてもよく、又は他の方法で形成されてもよい。パッチは、パッケージ封止を損なうことを避けるためにパッチの切り口でのばりを十分になくすべきである。幾つかの実施形態では、パッチ408、409は、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼などの磁性材料、又は図3〜10を参照して一般的に述べられる磁気的取り付けのための磁性材料を提供する別の適切な磁性材料で作られる。これらの実施形態では、パッチ408、409は、磁化されても磁化されなくてもよい。
【0051】
パッチ408は、導電性素子410を通じてカソード層304の露出領域306に電気的に結合される。同様に、パッチ409は、導電性素子411を通じてアノード層302の露出領域307に電気的に結合される。導電性素子410、411は、電気接触領域306、307と対応するパッチ408、409との間に置かれる、Staystik571(Cookson Electronics、Alpharetta、GA、USAから入手できる)などの導電性接着剤を含むことができる。接着剤410、411は、手動分注又は自動化接着剤分注器などの様々な製作手法によって形成又は配置できる。バックシート400のビア404、405、対応するパッチ408、409、対応する導電性素子410、411、及びOLEDデバイス300の対応する電極接点306、307は、積層プロセスに備えて整列され、保管される。幾つかの実施形態では、積層プロセスは、好ましくは90℃と130℃との間の温度で、より好ましくは約120℃で、好ましくは1psiから30psi、より好ましくは約15psiの圧力で、好ましくは1秒と10分との間の時間、より好ましくは約30秒にわたって行われる。これらの積層プロセスパラメータは、単に具体例であり、他の積層プロセスが、使用されてもよい。積層は、パッチ408、409がそれぞれの導電性素子410、411を通じてそれぞれのアノード及びカソード接触領域306、307と電気的接続をする、気密封止された電気的パッケージを製造する。デバイスの分流又は短絡を避けるために、パッチ408、409は、互いに電気的に分離すべきであり、同様に導電性素子410、411は、互いに電気的に分離すべきであることが理解されよう。しかしながら、すでに述べたように、同じ導電型の複数のビアが含まれる場合(例えば、アノード層302の露出領域にアクセスする複数のビア)、同じ導電型のこれらの複数のビアを横断して広がりかつ封止する単一のパッチを用い、同じ導電型のビアの簡便な内部電気的相互接続をもたらすことが企図されている。
【0052】
例示的な図12では、アノード層接点306並びに対応するパッチ408及びビア404はすべて、一般に中央に整列させ、同様に、カソード層接点307並びに対応するパッチ409及びビア405はすべて、一般に中央に整列させる。しかしながら、パッチ408、409が、それぞれの開口404、405を完全に覆い、封止する限り、これは、必須ではない。実際、これらの構成要素間のいくらかのオフセット配向は、OLEDデバイスレイアウト及びパッケージ設計を最適化するのに有利となり得ることが企図されている。
【0053】
材料の開示する例示的な組合せは、同じ積層条件の下で導電性素子410、411及び界面層401を両方とも接合するための単一積層プロセスを使用して積層できる。しかしながら、2つ以上の積層プロセスを使用してこれらの接合を形成することもまた企図されている。さらに、最終積層より前に選択した素子のサブアセンブリを作ることが、望ましいこともある。例えば、パッチ408、409は適宜、第1の作業でバックシート400に付着され、その後に第2の作業でバックシート400へのOLEDデバイス300の積層が続く。
【0054】
様々なプロセス依存積層パラメータを使用する、ポーチ積層、ロール積層、ホットプレス積層、又はその他などの、様々な積層プロセスが、使用することができる。積層プロセス又は複数プロセスは適宜、積層プロセス又は複数プロセスに適している又は有益であるようなリリース膜、プレスパッド、ツーリングプレート、又はその他を用いてもよい。他のプロセス作業もまた、OLEDデバイス製作プロセスを向上させることが企図されている。例えば、湿気を除去するためにバックシート400を真空下で12時間にわたって80℃で乾燥させるなどの、パッケージ材料から湿気を除去してきれいにするための作業が、有利なこともある。様々なプロセス作業はまた、不活性雰囲気で適宜行われてもよく、又は他の段階が、湿気、酸素若しくは他の潜在的に有害な汚染物質による汚染を防止するために採用されてもよい。
【0055】
パッチ408、409及びバックシート400は、前述のシールゾーン416、417が、湿気及び酸素にとって幾何学的に都合の悪い侵入経路を提示する方法で作られるように封止される。シールゾーン416、417の幾何形状は、界面層401の厚さに対するシールゾーン経路長の比R1として述べることができる。大きな比R1は、所与の材料セットについてより困難な侵入経路を提供する。それぞれの穴404、405及びパッチ408、409の形状、サイズ及び整列に応じて、比R1は、分析のために選択される特定の経路に応じて変化することもあり得る。例示的な一実施形態では、ビア404、405は、0.25インチ(0.635cm)の直径を有し、パッチ408、409は、1.25インチ(3.175cm)の直径を有し、その結果シールゾーン経路長は、0.5インチ(1.27cm)であり、比R1は、約500:1である。(寸法は、図面では一定の縮尺で描写されていないことを理解すべきである。)。一般に、界面層401の厚さ(すなわち、バリア402とパッチ408、409との間の浸透経路)の低減は、比R1を増加させ、ビア404、405の気密封止を改善すると期待される。さらに、ビア404、405の直径を最小限にすることは、望ましいこともある。例えば、適切な製作及び整列手順を使用して約0.025インチ(0.064cm)の直径まで低減することは、封止を向上させると期待される。OLEDデバイス300のレイアウトに応じて、より小さなビア404、405が、デバイスの発光面積を最大にするなどの他の設計目標を達成するために望ましいこともある。
【0056】
バックシートが導電層を含むこともまた熟考され、その場合には、バックシートの導電層がパッチの1つを置き換えることができるので、1つの導電型のビア又は複数ビアは、省略できる(実施形態を例示せず)。そのような実施形態では、もう一方の導電型の電気接触層にアクセスするためのビア又は複数ビアは、バックシートの導電層への短絡又は分流を避けるために、適切な環状絶縁挿入物、絶縁被覆、又はその他を使用して電気的に絶縁しなければならない。
【0057】
図13を参照すると、代替実施形態の分解図が示され、それでは、内部設置パッチ408、409は、デバイス300に関してバックシート400の反対側の面に設置した外部設置パッチ508、509によって置き換えられる。気密封止を容易にするために、パッチ508、509は適宜、接着剤などの界面層501を含む。界面層501での使用に適した材料は、少なくとも湿気及び酸素に対して低い透過性を有する。さらに、材料は好ましくは、比較的低温で、例えば好ましくは150℃未満、より好ましくは120℃未満で処理できる。一例では、PRIMACOR3460熱可塑性接着剤(Dow Chemical、Midland、Michigan、USAから入手できる)が、0.001インチ厚さの層を準備するために使用される。パッチ508、509(適宜の界面層501を備える)は、バックシート400の開口404、405に整列され、それらとともに積層される。幾つかの実施形態では、積層プロセスパラメータは、好ましくは95℃と125℃との間の、より好ましくは約115℃の温度、好ましくは5psiから20psiの間の、より好ましくは約10psiの圧力、好ましくは1分と10分との間の、より好ましくは約2分の時間を含む。ポーチ積層、ロール積層、ホットプレス積層、又はその他などの、様々な積層プロセスが、適しており、リリース膜、プレスパッド、ツーリングプレート、又はその他(図示せず)を適宜用いてもよい。適宜の界面層501としての使用に適した他の材料には、熱硬化性及び熱可塑性接着剤が含まれる。
【0058】
図13の構成は、パッチ508、509のサイズがOLEDデバイス300並びにそれの露出したアノード及びカソード層領域306、307のサイズ及び位置によって制限されないので、前述の比R1を図12の実施形態と比較して一般により大きくできる。実際、例示的なパッチ508は、パッチ508について例示するように、パッケージのエッジを超えて広がる。定量的な一例では、比R1=1000:1をもたらすために、経路長は、1.0インチ(2.54cm)であってもよく、界面層501は0.001インチ(0.0025cm)の厚さを有してもよい。
【0059】
図13の例示的な実施形態では、OLEDデバイス300は、バックシート400及びパッチ508、509を束ねる積層プロセスとは別個の積層プロセスでバックシート400と積層される。この積層プロセスでは、バックシート400、OLEDデバイス300、及び導電性素子410、411が、整列され、保管される。パッチ508、509は、最初にバックシート400と積層でき、その後にバックシート400とのOLEDデバイス300の積層が続く。別法として、バックシート400は、最初にOLEDデバイス300と積層でき、その後にパッチ508、509の積層が続く。この第2の代替積層順序では、第1の積層プロセスは、OLEDデバイス300が機械的損傷及び湿気侵入から保護される封止されたパッケージを結果的にもたらすが、しかしそのシールは、パッチ508、509の欠如に起因して決して理想的でない。それにもかかわらず、第1の積層プロセスが与えるOLEDデバイス300の保護に起因して、ある時間後に導電性素子410、411及びパッチ508、509を結合する第2の積層プロセスを行うことが企図されている。なお他の熟考する実施形態では、第1及び第2の積層プロセスは、単一積層プロセスとして組み合わされる。
【0060】
図14を参照すると、気密封止されたパッケージのなお別の実施形態の分解図が例示されており、やはり、OLEDデバイス300、開口又はビア404、405を備えるバックシート400、及び導電性素子410、411を含む。この実施形態では、それぞれのシールゾーン616、617を形成するパッチ608、609は、バックシート400と第2のバックシート600との間に挟まれ、その第2のバックシート600は、開口又はビア404、405に対応する開口又はビア604、605を有し、バックシート400のそれぞれの層401、402、403に似た薄い界面層601、バリア層602、及び適宜の絶縁層603を含む。パッチ608、609は適宜、接着剤611を提供される。この実施形態は、図13の実施形態について述べたそれらに類似の理由により大きな比R1を可能にする。様々な積層プロセス及びプロセス順序が、図14の実施形態について企図されている。
【0061】
バックシートのビアを貫通する裏面接点を有し、シール用パッチを含む気密封止されたパッケージを備えるOLEDデバイスの幾つかの具体例が、述べられてきた。幾つかの追加の具体例は、2009年出願のFarquhar他の「Hermetic Electrical Package」と題する米国特許出願第12/470033号(代理人整理番号237484−1)に記載されており、その開示内容は援用によって本明細書の内容の一部をなす。さらに、図11〜14のデバイスは、具体例のためにOLEDデバイスとして本明細書で述べられるが、他の薄膜ソリッドステートライティングデバイスは同様に、1つ以上の発光層303として適切な発光材料又は材料構造を用いることによって構築できる。
【0062】
図11〜14の参照を続けると、磁石又は磁性材料を電極に組み込むためのデバイスの変更は、様々な方法で行うことができる。一手法では、パッチ408、409、508、509、608、609は、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼、又は別の適切な磁性材料で適切に作られる。永久磁石が望まれる場合、パッチは、磁化されてもよい。この手法は、パッチ408、409、508、509、608、609が大面積であり、かなりの量の磁性材料を提供して固定具70、102、112、132との磁気的取り付け及び同時の磁気的伝導的電気接続を容易にするという点で有利である。
【0063】
他の実施形態では、追加の外部磁性電極材料が、電極を完成するために追加されてもよい。例えば、図11及び12の実施形態では、ビア404、405は適宜、追加の導電性材料(図示せず)で充填されて埋め込みパッチ408、409との電気接触を提供する。同様に、図14の実施形態では、第2のバックシート600のビア604、605は好ましくは、追加の導電性材料(図示せず)で充填されて埋め込みパッチ608、609との電気接触を提供する。(そのようなビア充填を行うとき、バリア層402又はバリア層602が導電性材料でできている場合、そのときビア壁は、堆積絶縁体、絶縁ブッシング素子などを使用して絶縁しなければならない。)。
【0064】
図13の実施形態ではパッチ508、509が、気密封止されたOLEDパッケージの表面に直接露出して、対合磁性電極によるそれとの磁気的結合を特に効果的にするので、図13の実施形態は、ライティング固定具への磁性材料に基づく電気的及び機械的取り付けを含むために特に魅力的である。
【0065】
好ましい実施形態が、例示され、述べられてきた。明らかに、変更及び改変は、先の詳細な記述を読み、理解することで他の人にも気が付くことになる。本発明は、すべてのそのような変更及び改変を、それらが添付の特許請求の範囲又はそれらの等価物の範囲内に入る限りにおいて含むと解釈されることを意図している。
【技術分野】
【0001】
下記の事項は、照明技術、ライティング技術、ソリッドステートライティング技術、有機発光ダイオード(OLED)デバイス技術、及び関連技術に関する。
【背景技術】
【0002】
薄膜エレクトロルミネセント(TFEL)デバイス、有機発光ダイオード(OLED)デバイス技術などの薄膜ソリッドステートライティング技術は、ディスプレイ及びライティング技術として普及している。これらのデバイスは、薄くすることができる(例えば、厚さ数mm以下)。さらに、TFEL及びOLEDデバイスは、大面積にわたる照明を作り出し、ときには照明出力面積が能動OLEDデバイス膜構造の面積とほぼ同程度である。これらの幾何学的側面により、薄膜ソリッドステート照明デバイスは「照明壁」又は他の建築的アクセント若しくは照明ライティングにおいて、またキャビネット下のライティングにおいて、また空間が貴重であり薄い大面積平面光源が有利となる他のタイプのライティングにおいて、光源として有用なものとなる。さらに、幾つかの薄膜ソリッドステートライティング技術は、柔軟な形態に製造することができ、柔軟なライティング光源を、柔軟なカードでの使用に、又は湾曲した支柱壁など湾曲した支持表面への取り付けに適したものにすることができる。
【0003】
最新技術での1つの欠点は、そのようなデバイスのための取り付け及び電気的相互接続技術にある。薄膜ソリッドステートライティングデバイスは、薄く、大面積に、かつ適宜柔軟にできるが、これらの利点は、既存の取り付け及び電力入力構造のサイズ、かさ高性、及び剛性に起因して、現在はかなりの程度失われている。実際、大部分の既存の薄膜ソリッドステートライティングデバイスでは、取り付け及び電力入力構造は、典型的には薄いガラス又はプラスチック基板に配置した薄膜の形の能動発光構造よりも数倍厚い。
【0004】
例えば、OLEDデバイスのパッケージングに現在用いられている1つの技術は、電気入力のためにエッジコネクタを用いることである。そのような構成では、能動OLED層は、ガラス板又はプラスチック膜の間に挟み込まれ、OLED層のエッジと接続する電極は、挟み込むガラス又はプラスチック閉じ込めのエッジの外部に延びてエッジコネクタを形成する。この手法は、デバイスのエッジで電極と接続する導電性の対合構造を必要とする。不都合なことは、エッジ電極及び対応する対合構造が占める横方向面積が、パッケージングしたライティングデバイスの発光面積を低減し、パッケージングしないデバイスの大きな照明面積の価値を低減することである。周囲の湿気又は酸素から損傷を受けやすいOLEDデバイスについては、エッジコネクタはまた、閉じ込めガラス又はプラスチック板若しくは膜のエッジでの気密シールをも損なう。
【0005】
他のパッケージング技術は、国際公開第2008/012702号及び国際公開第2008/099305号で開示される。国際公開第2008/012702号の手法は、OLEDデバイスが「ボード上」受電インダクタ及びボード上電力調整電子機器を有する無線誘導送電を用いる。ボード上誘導コイルは、「平面的」として述べられているが、これらのボード上部品の追加は本質的に、OLEDデバイスに追加の複雑さ、かさ、及び厚さを導入する。
【0006】
国際公開第2008/099305号は同様に、かさ及び厚さを増加させるボード上電力変換及び制御回路を開示する。国際公開第2008/099305号での電気的接続は、ライティングモジュールがボード上クランプ、ボード上ねじ、又はボード上磁石によってプリント回路板取り付け構造に固定されたとき、バスラインと接続するライティングモジュールの裏面に配置される。ボード上取り付けクランプ、ねじ、又は磁石は、OLDEライティングデバイスの複雑さ、かさ、及び厚さのさらに一因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】国際公開第2009/043561号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0008】
本明細書で開示する幾つかの例示的な実施形態では、平面発光側面及び反対側の平面実装側面を有し、薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極を含む、薄膜ソリッドステートライティングデバイスであって、電極は、薄膜ソリッドステートライティングデバイスを駆動して平面発光主要側で光を放出するために駆動電流を導電により運ぶように構成された磁性材料を含む、薄膜ソリッドステートライティングデバイスを備える製品が、開示される。電気的及び機械的接続のこの方法は、パッケージの薄いフォームファクタ及び気密シールを維持する。
【0009】
本明細書で開示する幾つかの例示的な実施形態では、平面発光側面及び平面実装側面に配置した磁性材料を含む反対側の平面実装側面を有する薄膜ソリッドステートライティングデバイスであって、磁性材料は、永久磁石を画成するように磁化されず、誘導素子の構成要素でない、薄膜ソリッドステートライティングデバイスを備える製品が、開示される。電気的及び機械的接続のこの方法は、パッケージの薄いフォームファクタ及び気密シールを維持する。
【0010】
本発明は、様々な構成要素及び構成要素の構成で、並びに様々なプロセス作業及びプロセス作業の構成で具体化してもよい。図面は、好ましい実施形態を例示する目的のためだけであり、本発明を限定すると解釈すべきでない。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイスの一実施形態の概略断面図である。
【図2】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイスの別の実施形態の概略断面図である。
【図3】固定具への同時の電気的接続と一緒の磁気的付着のために適切な位置にある図1の薄膜ソリッドステートライティングデバイスを概略的に例示する図である。
【図4】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス実装技術を用いるライティング固定具の一例を示す図である。
【図5】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス実装技術を用いるライティング固定具の一例を示す図である。
【図6】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス実装技術を用いるライティング固定具の一例を示す図である。
【図7】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス実装技術を用いるライティング固定具の一例を示す図である。
【図8】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス実装技術を用いるライティング固定具の一例を示す図である。
【図9】開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス実装技術を用いるライティング固定具の一例を示す図である。
【図10】図4の固定具のタイル状配置を例示する図である。
【図11】図1の薄膜ソリッドステートライティングデバイスとしての使用に適した気密封止OLEDデバイスの一例の側断面図を示す図である。
【図12】図1の薄膜ソリッドステートライティングデバイスとしての使用に適した気密封止OLEDデバイスの一例の側断面図を示す図である。
【図13】図1の薄膜ソリッドステートライティングデバイスとしての使用に適した気密封止OLEDデバイスの一例の側断面図を示す図である。
【図14】図1の薄膜ソリッドステートライティングデバイスとしての使用に適した気密封止OLEDデバイスの一例の側断面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1を参照すると、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、薄膜発光構造12を含む。例示する実施形態では、薄膜発光構造12は、発光高分子又は発光高分子の1つ以上の層を含む多層構造であり、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、有機発光ダイオード(OLED)デバイスとして周知のタイプである。薄膜エレクトロルミネセント(TFEL)発光構造などの他のタイプの薄膜発光構造もまた企図されている。薄膜発光構造12は、典型的にはOLEDデバイスの場合のように、電気極性を有してもよく、その場合には区別できる正及び負の電気端子がある。別法として、薄膜発光構造12は、無極性で、特定の電気極性を有さなくてもよい。簡略化のために単一層として概略的に例示するが、薄膜発光構造12は、異なる材料の多層を含んでもよく、又は電気的に直列に相互接続される若しくは別の方法で電気的に構成された電気的に別個の部分に横方向に分割されてもよく、又はその他でもよい。
【0013】
例示するOLEDデバイス10は、閉じ込めガラス板若しくはシート、閉じ込めプラスチック層、又はその他などの、閉じ込め層若しくは構造14、16の間に配置した薄膜発光構造12を含む。前部閉じ込め層14は、前面20が平面発光側面20であるように透明又は半透明である。後部閉じ込め層16は、反対側の平面実装側面22を画成する。幾つかの実施形態では、閉じ込め層14、16及び平面OLEDデバイス10は全体として、柔軟であり、一方他の実施形態では、閉じ込め層14、16及び平面OLEDデバイス10は全体として、実質的に硬い。本明細書で用いる用語「平面的」は、そのような柔軟性を包含すると理解すべきである。
【0014】
薄膜発光構造12は、光学活性材料に光を放出させるために、駆動電流を発光高分子又は他の光学活性材料に移送するように構成された金属性又は他の導電性の層の形で電気入力を含む。図1では、1つのそのような電気入力が、例示的に示され、すなわちインジウムスズ酸化物(ITO)層24が、前部閉じ込め層14上に又は近接して配置される。有利なことに、ITOは、少なくとも可視光スペクトルの大部分にわたって光学的に透明又は半透明であり、従ってそれの使用は、平面発光側面20での光放出を促進する。典型的には、駆動電流が光学活性材料を通って流れることを可能にするために、駆動電流を発光高分子又は他の光学活性材料に移送するように構成された2つ以上の金属性又は他の導電性の層を提供する。例示しないが、金属性又は他の導電性の層は、リソグラフィでパターニングして又は他の方法で横方向に限定し若しくはパターニングして選択した電気的構成を画成する。例えば、OLEDデバイスでは、これらの層は、ときにはパターニングして発光高分子材料の複数の直列相互接続領域を電気的に画成する。
【0015】
OLEDデバイスの例示的な場合には、発光高分子は典型的には、湿気及び酸素に敏感であり、過剰な環境暴露で劣化する。それに応じて、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、気密封止された平面ユニットとして設計される。閉じ込め層14、16のために典型的に使用される幾つかのガラス及び透明又は半透明プラスチック材料は、望ましくないほど高度に湿気を透過させる。この湿気侵入源を低減するために、アルミニウム層又は他の水を透さない層30が、薄膜発光構造12と閉じ込め層16との間に適宜配置される。導電性アルミニウムを介した電気的短絡又は分流を回避するために、適切な絶縁被覆材料32が、アルミニウム層30を取り囲む。側面からの湿気侵入を抑制するために、水を透さない周囲の接着剤34又は別の適切な封止剤が、閉じ込め層14、16の外周の周りに配置されて薄膜発光構造12の気密封止を完成する。封止構造30、34は、湿気侵入に対する封止剤として本明細書で述べられるが、これらの及び適宜追加の又は他の封止構造が、酸素などの様々な潜在的有害汚染物質の侵入に対して封止するために提供できる。
【0016】
駆動電流を薄膜発光構造12に印加してそれに光を放出させるために、電極40、42を提供する。例示する電極40、42は、後部閉じ込め層16及び適宜の水を透さない層30に形成したビアを貫通する。後者の場合には、適切なビア絶縁構成(図示されず)が、電極40、42を例示的なアルミニウム30から電気的に分離する。概略的な図1で示されないさらなる特徴が、電極40、42の周りの気密封止を促進するために追加されてもよい。(適切な気密封止構成の幾つかの具体例については図11〜14を参照されたい。)。電極は、気密封止された平面ユニットの外側に広がる、又は言い換えれば電極40、42は、平面実装側面22で露出して薄膜発光構造12への外部電気的アクセスを提供する。
【0017】
さらに、電極40、42は、磁性材料を含む。幾つかの好ましい実施形態では、磁性材料は、ニッケル又はニッケル合金である。他の適切な磁性材料には、鉄若しくは鉄合金、コバルト若しくはコバルト合金、又は他の強磁性元素若しくはそれらの合金が含まれる。磁性材料はまた、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10を駆動して平面発光主要側20で光を放出するために駆動電流を導電により運ぶように導電性でもある。
【0018】
OLEDデバイスの電極として使用するための従来材料であるアルミニウムは、磁性材料でない。それに応じて、電極40、42は、磁性材料を含むので、それらは、すべてをアルミニウムで作ることができない。しかしながら、非磁性材料を含む他の材料を電極に含むことが企図されている。例えば、図1では、電極42は、アルミニウムでできている部分48を含む。アルミニウム部分48は、ニッケル、ニッケル合金、又は別の磁性材料でできている電極42の大部分とITO層24との間の電気輸送の改善を提供する。
【0019】
薄膜発光デバイス10の製造は、材料堆積段階、フォトリソグラフィ段階又は他のパターン画成段階、及び他の従来の材料製作作業の適切な組合せを用いる。例えば、一手法では、閉じ込め層14は、いくらかの剛性を持ち、開始基板としての機能を果たすガラス又はプラスチック基板である。ITO層24は、真空蒸着又は別の適切な技術によって基板14に形成され、適宜パターニングされて直列相互接続又は他の電気的特徴のパターンを画成する。薄膜発光構造12を構成する発光高分子層又は複数層及び適宜他の材料層が次に、特定の材料に適した堆積技術を使用して堆積され、その後に気密電極40、42を形成し、気密封止を確実にするための処理が続く。幾つかの説明に役立つ製作例については図11〜14で説明される例を参照されたい。
【0020】
例示的な図1では、電極40、42は、それらの露出面が平面実装側面22で閉じ込め層16の露出面と同一平面で配列された状態で示される。しかしながら、電極40、42が外側にかつ閉じ込め層16の露出面の隣接部分を覆って広がることもまた企図されている。そのような広がりは、例えば電極40、42が、磁性材料をその内側に電気めっきするビアの外側に膨れ上がる電気めっきによって形成される場合がそうである。
【0021】
図1で示される薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、具体例である。電極が平面発光側面20の反対側の平面実装側面22に配置される他の構成、及び電極が磁性材料を含む他の構成が、用いられてもよい。
【0022】
図2を参照すると、例えば、変更した薄膜ソリッドステートライティングデバイス10’は、図1の電極40、42が、周囲の封止接着剤34中のギャップを貫通する側面延長電極50、52に置き換えられることを除いては、図1のそれに似ている。電極50、52は、磁性材料で作られ、平面発光側面20の反対側の平面実装側面22に配置した電極部分60、62に電気的に接触するために、アルミニウム又は別の導電性材料でできているそれぞれの導電配線部分54、56によって平面実装側面22へ巻き付けられる。言い換えれば、電極50、54、60は、薄膜発光構造12への第1の電気入力を規定し、一方電極52、56、62は、薄膜発光構造12への第2の電気入力を規定する。図2では電極部分60、62だけが、ニッケル又はニッケル合金などの磁性材料で作られるが、適宜その他の電極部分50、52、54、56の幾つか又はすべてがまた、磁性材料で作られてもよい。
【0023】
図1に戻って参照し、さらに図3を参照すると、開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の(又は同等に、開示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス10’の)利点は、電極40、42が、例示する接続要素若しくは固定具70などの接続要素への、又は図1で示す薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の2つを直列に電気的に相互接続するように構成されたジャンパ要素への、又はその他への薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の簡便な同時の磁気的かつ電気的接続を可能にするという特徴を含む。固定具70は、電力供給部品72(図3では幻像で示す)を含み、それは、固定具70の裏面の中又は上に配置される。
【0024】
電力供給部品72は、電気配線又は導体74、76(やはり図3では幻像で示す)を介して薄膜ソリッドステートライティングデバイス10にエネルギーを与えるのに適した駆動電力又は電流を供給する。駆動電力又は電流は、接続要素70の対電極80、82で利用できる。平面実装側面22が接続要素70の平面84上に置かれるとき、対電極80、82が、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の平面実装側面22に配置したそれぞれの電極40、42と整列し、接触するように、対電極80、82は、接続要素70の平面84に配列される。図3は、平面実装側面22が固定具70の平面84の方を向いている状態で薄膜ソリッドステートライティングデバイス10を移動させているが、しかし実際に接触する前の時点を例示する。この図は、接続要素70の対応する対電極80、82との薄膜ソリッドステート発光デバイス10の電極40、42の一般的な整列を示す。
【0025】
例示する実施形態では、対電極80、82は、永久磁石を画成するように磁化される。結果として、固定具70の平面84の方を向いている平面実装側面22が、固定具70の方へ移動されると、対合磁性電極80,82は、対応する隣接電極40、42の磁性材料を磁気的に引き付ける。これは、固定具70の平面84の方への薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の「引き込み」をもたらし、さらに電極40、42は、磁気的引力によって対合磁性電極80、82と自動的に整列する。その効果は、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10が、固定具70の平面84に十分近くに移動されるとき、自動的に所定の位置に入り、電極40、42が、正しく位置決めされ、正しい対応する対電極80、82と伝導的電気接触することである。このようにして、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、固定具70と機械的に対合し、固定具70と電気的に接続して同時に固定具70から薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の平面実装側面22に配置した電極40、42を含む薄膜ソリッドステートライティングデバイス10への導電性駆動電流経路を形成する。
【0026】
極性デバイスである、例示するOLEDデバイス10の場合には、電流フローが間違った又は「逆の」方向である場合、OLEDデバイスは、動作しないことになるので、電流フローのただ1つの正しい方向がある。それに応じて、電極40、42及び対応する対電極80、82は、OLEDデバイス10が正しい電気極性で固定具70に磁気的に付着されることを確実にするために、例えば図3で例示するように、サイズ及び/又は形状を適合させる。電極それ自体を適合させる代わりに、接続が正しい向きで行えるだけである(又は容易に行えるだけである)ような、他の適合させる特徴が、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の平面実装側面22にかつそれに対応して接続要素70の平面84に含まれてもよい。
【0027】
電極40、42が永久磁石を画成するように磁化されない実施形態では、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10に永久磁石はない。結果として、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、磁気ディスク又はFLASHメモリユニットなどの隣接するデジタル記憶媒体にとって危険ではない。固定具70は、磁石を、すなわち永久磁石を画成するように磁化される電極80、82を含む。しかしながら、固定具70が、壁又は他の固定構造物に付加された取り付け要素である場合、そのとき浮遊磁場からの問題の可能性は、低減される。
【0028】
磁性材料でできているが磁化されない固定具70の対電極80、82を有すること、及び永久磁石を形成するように磁化される薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の電極40、42を有することもまた企図されている。観察される動作は、固定具70に付着されないとき、薄膜ソリッドステートライティングデバイスが、永久磁石及び結果として生じる浮遊磁場を有することになると理解することになることを除いては、すでに述べたのと同じである。
【0029】
なお他の熟考する実施形態では、電極40、42及び対電極80、82は両方とも、永久磁石を形成するように磁化される。これらの実施形態では、永久磁石の極性は、磁気的反発力よりもむしろ磁気的引力を生み出すようなものでなければならない。すなわち、対電極80と向かい合う電極40の磁石は、対電極80のそれと反対の磁気極性を有すべきであり、すなわち「N極/S極」又は「S極/N極」である。類似の状況は、電極/対電極対42、82にも適用できる。幾つかのそのような実施形態では、電極40、42は、同じ極性を有してもよい(両方がN極又は両方がS極である)。他のそのような実施形態では、電極40、42は、反対の極性を有してもよく、これらの後者の実施形態では、(例えば)電極40を間違った対電極82に接続しようとすると、反発する「N極/N極」又は「S極/S極」の組合せを結果的にもたらすので、これらの後者の実施形態では、電極40、42の磁気極性はまた、電極を正しい対応する対電極80、82に磁気的に適合させるためにも使用することができる。
【0030】
電極40、42の(又は電極60、62の)磁性材料は、無線誘導電力配送システムで使用することもあるなどの誘導素子の構成要素ではない。結果として、電極40、42は、関連するインダクタ巻線を有さず、製作が簡単であり、平面実装側面22と同一平面で極めて平面に又は平らに(図1で示すように)することができる。さらに、電力移送は、無線誘導的よりもむしろ伝導的であるので、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10にAC/DC電力変換回路の必要性がない。実際、例示する実施形態を含む幾つかの実施形態では、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、平面であり、電力調整電子機器を含まない。代わりに、例示する実施形態では、電力調整電子機器72は、全体が固定具70上に配置され、それにより、平面薄膜ソリッドステートライティングデバイス10を極めて薄くすることが可能になる。例示する薄膜ソリッドステートライティングデバイス10は、電力調整電子機器を含まないが、薄膜ソリッドステートライティングデバイスの他の(例示しない)実施形態に電力調整電子機器を含むことが企図されている。
【0031】
例示する固定具70は、駆動電力又は電流を発生する電力供給部品72を含む。しかしながら、他の実施形態では、駆動電力又は電流は、どこか他の所から固定具に配送してもよい。例えば、幾つかの実施形態では、固定具は、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10の2つを直列に電気的に相互接続するように構成された1つ以上のジャンパ要素を含んでもよい。この場合には、接続ジャンパ要素は、駆動電流を発生しないが、しかしそれどころか1つの薄膜ソリッドステートライティングデバイス10から駆動電流を受け取り、それを次の薄膜ソリッドステートライティングデバイス10に導く。
【0032】
本明細書で使用するように、「永久磁石を画成するように磁化される」又は同様の語法は、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10を固定具70で機械的に固定し、電極40、42と対応する対電極80、82との間の伝導的電気接続をもたらすために十分な磁気強度を有する永久磁石を生み出すための磁化を示す。語句「永久磁石を画成するように磁化される」は、誘導素子がエネルギーを断たれたときに誘導素子の構成要素である磁性材料に残ることもあるなどの残留磁化又は永久磁場にさらされるときに強磁性材料に残される他の浮遊場を包含しない。
【0033】
対電極80、82は、薄膜ソリッドステートライティングデバイス10が切り離されるときに電気エネルギーを与えられたままであってもよい。この場合には、エネルギーを与えられる対電極80、82に存在する電圧は、United Statesで使用するUnderwriters Laboratory(UL)クラスII電力供給標準に適合するレベルなどの無害なレベルにすべきである。
【0034】
図4〜9を参照すると、全般照明目的のために薄膜ソリッドステートライティングデバイスを取り付けるための開示する構成の柔軟性を例示する、幾つかの例示的な実施形態が、示される。
【0035】
図4及び5は、一般に平面のOLEDデバイス100を頭上の固定具102の中又は上に取り付けるための取り付け構成を例示する。OLEDデバイスは、一般に下方を向いている発光下面104、及び電極40、42(図1及び3)に又は電極60、62(図2)に対応する磁性材料含有電極を含む上面(図4及び5では見えない)を含む。頭上の固定具102は、図3で示す固定具70に対応し、図3で示す固定具70の対電極80、82に対応する対合磁性電極106、108を含む。この構成の場合、頭上の固定具102の上又は中へのOLEDデバイス100の電気的接続及び機械的取り付けを両方とも達成することは、対合磁性電極106、108がOLEDデバイス100の磁性材料含有電極に十分接近するまで、デバイスが頭上の固定具102とほぼ整列した状態で、OLEDデバイス100を上昇させる又は持ち上げることによって成し遂げられる。その時点で、磁気的引力は、頭上の固定具102の上又は中へのOLEDデバイス100の持ち上げを自動的に完了することになり、有利なことに同時にそれの電極を頭上の固定具102の対合磁性電極106、108と整列させ、導電的に接続することになる。
【0036】
図6〜8を参照すると、柔軟な又は湾曲した薄膜ソリッドステートライティングデバイスを使う手法が、容易に用いられる。図6〜8は、湾曲したライティング固定具112と接続する柔軟なOLEDデバイス110を例示する。柔軟な平面OLEDデバイス110は、一般に下方を向いている発光下面114、及び電極40、42(図1及び3)に又は電極60、62(図2)に対応する磁性材料含有電極を含む上面(図6〜8では見えない)を含む。ライティング固定具112は、図3で示す固定具70に対応するが、しかし一組の対合磁性電極116(アノード電極又はカソード電極)及び一組の対合磁性電極118(電極116のタイプの反対である、カソード電極又はアノード電極)を含む湾曲した取り付け面115を有する。対合磁性電極116、118は、図3で示す固定具70の対電極80、82に対応する。この構成の場合、ライティング固定具112の上又は中へのOLEDデバイス110の電気的接続及び機械的取り付けを両方とも達成することは、対合磁性電極116、118がOLEDデバイス110の磁性材料含有電極に十分接近するまで、デバイスがライティング固定具112の取り付け面115に対してほぼ屈曲され、整列した状態で、柔軟なOLEDデバイス110を上昇させる又は持ち上げることによって成し遂げられる。その時点で、磁気的引力は、ライティング固定具112の上又は中へのOLEDデバイス110の持ち上げを自動的に完了することになり、有利なことに同時にそれの電極をライティング固定具112の対合磁性電極116、118と整列させ、導電的に接続することになる。
【0037】
図8を特に参照すると、柔軟なOLEDデバイス110の重量、対合磁性電極116、118の全面積及び位置、対合磁性電極116、118の磁気強度、並びに他の要因に応じて、磁気的結合は、ライティング固定具112の取り付け面115への柔軟なOLEDデバイス110の機械的保持を確実にするのにそれだけでは不十分なこともある。そのような場合には、追加の機械的支持が、提供されてもよい。図8では、ライティング固定具112の取り付け面115のエッジに形成される、隅に置かれたタブ120、122が、そのような追加の支持を提供する。OLEDデバイス110は、柔軟であるが、面内のせん断応力に対してかなりの抵抗力を有する(言い換えれば、面内の圧縮応力に起因して「しわくちゃになること」に抵抗する)。それに応じて、柔軟なOLEDデバイス110は、追加の機械的維持力を与えるために、せん断応力がOLEDデバイス110の中央部を取り付け面115の中央領域に押し付ける状態で、タブ120、122に対して圧縮できる。有利なことに、タブ120、122はまた、ライティング固定具112中で柔軟なOLEDデバイス110を整列させるのにも役立つ。例として、適切な手法では、据え付け者は、柔軟なOLEDデバイス110のエッジを対合タブ122に押し付け、次いで柔軟なOLEDデバイス110の反対側のエッジが遠位タブ120に整合し、押し付けるまで、OLEDデバイス110の中央領域を取り付け面115にぴったりくっつくように押し上げてもよい。
【0038】
図8はまた、ライティング固定具112の内部電気部品も概略的に示す。図3で幻像で示す電力供給部品72に対応する電力供給部品124は、ライティング固定具112中の簡便な内部位置に取り付けられ、配線126を介して対合磁性電極116、118と接続する。ワイヤピグテール128又は他の電気カプラは、ライティング固定具112への電力の配送を提供する。
【0039】
図9を参照すると、接続要素又は固定具は、別の構造と一体化できる、すなわちライティング固定具は、別の構造と一体化できることを理解すべきである。例として、図9は、水平棚132を有するキャビネット130を例示する。固定具は、水平棚132と一体化される、又は言い換えれば水平棚132はまた、下側(下方に向いている)発光面142及び磁性材料含有電極146、148を含む反対側の(上方に向いている)表面144を有する平面OLEDデバイス140を取り付けるためのライティング固定具としての機能も果たす。このような目的で、水平棚132は、それの下面に図3で示す固定具70の対電極80、82に対応する対合磁性電極150、152を有し、それらはまた、棚132に取り付けた電力供給部品154とも電気的に接続される。電力供給部品154は、図3で幻像で示す電力供給部品72に対応する。作業は、図4及び5の実施形態について述べたことに、すなわち伝導的電気接続及び機械的取り付けを両方とももたらすために、平面OLEDデバイス140が、それの磁性材料含有電極146、148が磁気的引力によって対合磁性電極150、152に引き付けられるまで、それの面142が水平棚132の底部(取り付け面)と向かい合う状態で、持ち上げられることに類似している。
【0040】
図10を参照すると、図4で示す固定具102に対応する固定具102は、タイル状配置で示される。図10は、固定具102を横方向の分解図で示し、各固定具102は、図4で見られる実装側面の反対側から見られている。図10の見え方によれば、対合磁性電極106、108は、直接見えないが、しかし対応する磁石取り付け凹部106’、108’は、各固定具102中に電力供給部品を取り付けるための凹部160と一緒に見える。電気ジャンパ162は、固定具102のエッジで固定具102を電気的に相互接続する。固定具102の電気的相互接続は、電気ジャンパ162の構成及び電力供給部品の回路によって制御され、一般にタイル状固定具102は、並列に、直列に、又は別の電気的レイアウトで電気的に相互接続できる。
【0041】
図1及び2に戻って参照すると、開示するライティングデバイス、ライティング固定具、ランプ実装技術などは、平面発光側面及び反対側の平面実装側面を有し、薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極を含む様々なタイプの薄膜ソリッドステートライティングデバイスと併せて使用することができる又は実行できる。そのようなデバイスの1つの部類は、有機発光ダイオード(OLED)デバイスの部類である。これらのデバイスは、裏面ビアを通じて薄膜発光構造12に接触する電極40、42を含むことができる(図1)、又は電極50、52がそれぞれの導電配線部分54、56によって平面実装側面22まで巻き付けられて電極部分60、62に電気的に接触する状態で、デバイスの外側を通る電気的接続を有することができる(図2)。前者の構成は、それがデバイスの複雑性及び湿気侵入の潜在箇所を低減する限りにおいて特に簡便であり、これは、幾つかのOLED活性材料が湿気又は幾つかの他の環境汚染物質にさらされると急速に劣化するので有利である。
【0042】
図11〜14を参照すると、裏面ビアを通じて薄膜発光構造12に接触する電極を有するOLEDデバイスの幾つかの追加の例示的な実施形態が、述べられる。
【0043】
一般に、OLEDデバイスは、様々な製作プロセスを使用して製造できる。OLED活性発光材料又は複数材料は、溶液処理材料若しくはその他を使用して、ガラス若しくはプラスチック膜などの基板を使用して、真空蒸着によって形成できる。平坦で薄い形式で製造されたOLEDデバイスは、ディスプレイ又は全般照明用途などの用途での使用を見いだす。プラスチック基板の使用は、低コストのロールツーロール製造を容易にする。透明プラスチック膜上に薄い透明酸化物層を備えるバリア層などの、様々なバリア膜が、適切に使用される。例示的なデバイスを構成する様々な「層」は、被覆、膜、別個のシート、又はその他などとして様々に具体化されてもよく、所与の層は、2つ以上の構成層の合成物を含んでもよい。
【0044】
図11を参照すると、例示的なOLEDデバイス300は、ガラス又はプラスチック基板309、バリア層301、第1の電極層(反対の極性デバイスもまた企図されているが、例として本明細書ではアノード層と呼ばれる)を形成する透明導電層302、1つ以上の発光層303、及び第2の電極層304(逆極性デバイスもまたやはり企図されているが、本明細書ではカソード層と呼ばれる)を含む。次の適宜の層、すなわち、正孔注入、正孔輸送、電子注入及び電子輸送の層、又はその他の1つ以上などの、他の層(例示せず)がまた、適宜含まれてもよい。例示する層305は、製作中にカソード層304に機械的保護を提供するために、処理中に他のパッケージ要素への電気的分流又は短絡を防止するために、又は他の目的のために使用してもよい適宜の絶縁層である。
【0045】
カソード層304は、露出領域306を有し、アノード層302は、露出領域307を有する。これらの露出領域306、307は、電気的接続を形成してデバイス300に電気エネルギーを与えるために使用される。電気的に接触するために接触層302、304の複数の露出領域があってもよいことが理解されよう。例えば、発光層又は複数層303の電気的に分離したセグメント又は部分は適宜、層302、303、304のパターニングによって形成されて、導電性相互接続配線を使用して直列、並列、又は別の電気的構成で電気的に相互接続した電気接触層302、304の露出領域を持つ電気的に分離したセグメント又は部分を形成してもよい(特徴は図示せず)。バリア層308は、カソード層304に追加の保護を提供するために含まれてもよい別の適宜の層である。OLEDデバイス300では、表面310は、発光側面であり、表面311は、非発光裏側である。
【0046】
図11のOLEDデバイス300は、具体例であり、他のOLEDデバイス構成は、本明細書で述べる気密封止されたパッケージで使用することができる。幾つかの他の適切なOLEDデバイスは、例えば米国特許第6,661,029号、米国特許第6,700,322号、米国特許第6,800,999号及び米国特許第6,777,871号で述べられており、それらの各々は、参照によりそれの全体が本明細書に組み込まれる。
【0047】
図12を参照すると、気密封止された電気的パッケージの分解図が示されており、バックシート400及び接触層302、304の露出領域306、307に電気的に接触する導電性素子410、411と一緒にOLEDデバイス300を含む。気密封止されたパッケージでは、バックシート400及びOLEDデバイス300がその上に形成されるガラス又はプラスチック基板309は、気密封止されたパッケージのための挟み込み閉じ込め構造を共同して画成する。この封止されたパッケージでの基板309に適した幾つかの材料には、ポリエステル及びポリカーボネートなどの透明で柔軟なプラスチック、特に光学的等級のそのようなプラスチックが含まれる。バリア層301に適した材料には、低透湿率、例えば好ましくは約10-4cc/m2/日未満、より好ましくは10-5cc/m2/日未満、さらにより好ましくは約10-6cc/m2/日未満の透湿率を有する材料が含まれ、これらの値は、約23℃の温度について指定されている。バリア層301に適した幾つかの材料には、それらの各々が参照によりそれの全体が本明細書に組み込まれる、例えば米国特許第7,015,640号、米国特許第6,413,645号、米国特許第6,492,026号、米国特許第6,537,688号、及び米国特許第6,624,568号で述べられるなどのUHB材料、又は柔軟な若しくは硬いガラス、透明な金属及びインジウムスズ酸化物(ITO)などの、十分な湿気及び/若しくは酸素バリア性を有する酸化物、並びにこれらの組合せが含まれる。
【0048】
例示する実施形態では、バックシート400は、薄い界面層401、バリア層402、及び適宜の絶縁層403で構成された多層箔である。バックシート400としての使用に適した幾つかの材料には、ヒートシール可能な材料などの、膜又はシートの形で湿気及び適宜酸素バリア性を有する市販の多層パッケージング又は蓋用材料が含まれる。蓋用材料は典型的には、複数の薄い高分子層から成り、蓋用箔はまた、高分子層間に挟まれるアルミニウムなどの金属箔を含んでもよい。適切な材料の一例は、Tolas Healthcare Pakaging、Feasterville、PA、USA、Oliver−Tolas、Grand Rapids、MI、USAの一部門によって製造されるTolas TPC−0814B蓋用箔である。穴又はビア404、405は、押し抜き、打ち抜き、レーザー加工、リソグラフィエッチング、又はその他などの任意の適切な方法を使用してバックシート400に形成される。穴404、405は、円形又は別の横方向幾何形状又は形状とすることができ、多様な直径若しくはサイズ、又はOLEDデバイスのレイアウト及び他の設計要因に応じて他の形状及び縦横比とすることができる。
【0049】
穴又はビア404、405にそれぞれ対応するパッチ408、409は、湿気又は他の有害な環境汚染物質を透さない十分な厚さ及び均一性のアルミニウムなどの導電性箔要素を適切に含む。本明細書で使用するように、術語「パッチ」は、穴又はビア404、405を覆うために使用する導電性材料の小片又はシートのことである。パッチ408、409は、それぞれの穴又はビア404、405のための気密封止を提供し、OLEDデバイス300に悪影響を及ぼすこともある湿気、酸素、及び/又は他の汚染物質を透さない十分な厚さである。パッチ408、409は、例えば十分な厚さの金属箔を含んでもよい。封止をさらに容易にするために、パッチ408、409は、それぞれの穴又はビア404、405よりも実質的に大きいサイズにする。例示する実施形態では、パッチ408、409は、界面層401によってバリア層402に封止されてそれぞれのシールゾーン416、417を形成する。穴又はビア404、405は、円形、正方形、又は他の形状にしてもよく、対応するパッチ408、409は、円形、正方形、又は他の形状にしてもよい。これが事例であってよいが、パッチは、対応する穴と同じ形状を有する必要はない。例示するパッチ408、409は、アノード及びカソードのための穴404、405を覆うが、しかしながら、一般にパッチは、電流の横方向輸送を提供する又は他の電気的相互接続構成(例として、図6〜8の実施形態での事例など)を容易にするために複数の穴を覆うように構成できる。一例では、パッチ408、409は、0.001インチ厚さのアルミニウム箔から製作される。パッチ408、409は、箔シートから適切に打ち抜かれ又は他の方法で製作され、それぞれの穴又はビア404、405の気密封止を容易にするために十分に平面にすべきである。
【0050】
パッチ408、409に適した幾つかの材料には、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、及び真ちゅうが含まれる。一例では、パッチは、0.001インチ厚さのアルミニウム箔から製作される。別の例では、パッチは、0.001インチ厚さのステンレス鋼から製作される。パッチは、箔シートから打ち抜かれてもよく、又は他の方法で形成されてもよい。パッチは、パッケージ封止を損なうことを避けるためにパッチの切り口でのばりを十分になくすべきである。幾つかの実施形態では、パッチ408、409は、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼などの磁性材料、又は図3〜10を参照して一般的に述べられる磁気的取り付けのための磁性材料を提供する別の適切な磁性材料で作られる。これらの実施形態では、パッチ408、409は、磁化されても磁化されなくてもよい。
【0051】
パッチ408は、導電性素子410を通じてカソード層304の露出領域306に電気的に結合される。同様に、パッチ409は、導電性素子411を通じてアノード層302の露出領域307に電気的に結合される。導電性素子410、411は、電気接触領域306、307と対応するパッチ408、409との間に置かれる、Staystik571(Cookson Electronics、Alpharetta、GA、USAから入手できる)などの導電性接着剤を含むことができる。接着剤410、411は、手動分注又は自動化接着剤分注器などの様々な製作手法によって形成又は配置できる。バックシート400のビア404、405、対応するパッチ408、409、対応する導電性素子410、411、及びOLEDデバイス300の対応する電極接点306、307は、積層プロセスに備えて整列され、保管される。幾つかの実施形態では、積層プロセスは、好ましくは90℃と130℃との間の温度で、より好ましくは約120℃で、好ましくは1psiから30psi、より好ましくは約15psiの圧力で、好ましくは1秒と10分との間の時間、より好ましくは約30秒にわたって行われる。これらの積層プロセスパラメータは、単に具体例であり、他の積層プロセスが、使用されてもよい。積層は、パッチ408、409がそれぞれの導電性素子410、411を通じてそれぞれのアノード及びカソード接触領域306、307と電気的接続をする、気密封止された電気的パッケージを製造する。デバイスの分流又は短絡を避けるために、パッチ408、409は、互いに電気的に分離すべきであり、同様に導電性素子410、411は、互いに電気的に分離すべきであることが理解されよう。しかしながら、すでに述べたように、同じ導電型の複数のビアが含まれる場合(例えば、アノード層302の露出領域にアクセスする複数のビア)、同じ導電型のこれらの複数のビアを横断して広がりかつ封止する単一のパッチを用い、同じ導電型のビアの簡便な内部電気的相互接続をもたらすことが企図されている。
【0052】
例示的な図12では、アノード層接点306並びに対応するパッチ408及びビア404はすべて、一般に中央に整列させ、同様に、カソード層接点307並びに対応するパッチ409及びビア405はすべて、一般に中央に整列させる。しかしながら、パッチ408、409が、それぞれの開口404、405を完全に覆い、封止する限り、これは、必須ではない。実際、これらの構成要素間のいくらかのオフセット配向は、OLEDデバイスレイアウト及びパッケージ設計を最適化するのに有利となり得ることが企図されている。
【0053】
材料の開示する例示的な組合せは、同じ積層条件の下で導電性素子410、411及び界面層401を両方とも接合するための単一積層プロセスを使用して積層できる。しかしながら、2つ以上の積層プロセスを使用してこれらの接合を形成することもまた企図されている。さらに、最終積層より前に選択した素子のサブアセンブリを作ることが、望ましいこともある。例えば、パッチ408、409は適宜、第1の作業でバックシート400に付着され、その後に第2の作業でバックシート400へのOLEDデバイス300の積層が続く。
【0054】
様々なプロセス依存積層パラメータを使用する、ポーチ積層、ロール積層、ホットプレス積層、又はその他などの、様々な積層プロセスが、使用することができる。積層プロセス又は複数プロセスは適宜、積層プロセス又は複数プロセスに適している又は有益であるようなリリース膜、プレスパッド、ツーリングプレート、又はその他を用いてもよい。他のプロセス作業もまた、OLEDデバイス製作プロセスを向上させることが企図されている。例えば、湿気を除去するためにバックシート400を真空下で12時間にわたって80℃で乾燥させるなどの、パッケージ材料から湿気を除去してきれいにするための作業が、有利なこともある。様々なプロセス作業はまた、不活性雰囲気で適宜行われてもよく、又は他の段階が、湿気、酸素若しくは他の潜在的に有害な汚染物質による汚染を防止するために採用されてもよい。
【0055】
パッチ408、409及びバックシート400は、前述のシールゾーン416、417が、湿気及び酸素にとって幾何学的に都合の悪い侵入経路を提示する方法で作られるように封止される。シールゾーン416、417の幾何形状は、界面層401の厚さに対するシールゾーン経路長の比R1として述べることができる。大きな比R1は、所与の材料セットについてより困難な侵入経路を提供する。それぞれの穴404、405及びパッチ408、409の形状、サイズ及び整列に応じて、比R1は、分析のために選択される特定の経路に応じて変化することもあり得る。例示的な一実施形態では、ビア404、405は、0.25インチ(0.635cm)の直径を有し、パッチ408、409は、1.25インチ(3.175cm)の直径を有し、その結果シールゾーン経路長は、0.5インチ(1.27cm)であり、比R1は、約500:1である。(寸法は、図面では一定の縮尺で描写されていないことを理解すべきである。)。一般に、界面層401の厚さ(すなわち、バリア402とパッチ408、409との間の浸透経路)の低減は、比R1を増加させ、ビア404、405の気密封止を改善すると期待される。さらに、ビア404、405の直径を最小限にすることは、望ましいこともある。例えば、適切な製作及び整列手順を使用して約0.025インチ(0.064cm)の直径まで低減することは、封止を向上させると期待される。OLEDデバイス300のレイアウトに応じて、より小さなビア404、405が、デバイスの発光面積を最大にするなどの他の設計目標を達成するために望ましいこともある。
【0056】
バックシートが導電層を含むこともまた熟考され、その場合には、バックシートの導電層がパッチの1つを置き換えることができるので、1つの導電型のビア又は複数ビアは、省略できる(実施形態を例示せず)。そのような実施形態では、もう一方の導電型の電気接触層にアクセスするためのビア又は複数ビアは、バックシートの導電層への短絡又は分流を避けるために、適切な環状絶縁挿入物、絶縁被覆、又はその他を使用して電気的に絶縁しなければならない。
【0057】
図13を参照すると、代替実施形態の分解図が示され、それでは、内部設置パッチ408、409は、デバイス300に関してバックシート400の反対側の面に設置した外部設置パッチ508、509によって置き換えられる。気密封止を容易にするために、パッチ508、509は適宜、接着剤などの界面層501を含む。界面層501での使用に適した材料は、少なくとも湿気及び酸素に対して低い透過性を有する。さらに、材料は好ましくは、比較的低温で、例えば好ましくは150℃未満、より好ましくは120℃未満で処理できる。一例では、PRIMACOR3460熱可塑性接着剤(Dow Chemical、Midland、Michigan、USAから入手できる)が、0.001インチ厚さの層を準備するために使用される。パッチ508、509(適宜の界面層501を備える)は、バックシート400の開口404、405に整列され、それらとともに積層される。幾つかの実施形態では、積層プロセスパラメータは、好ましくは95℃と125℃との間の、より好ましくは約115℃の温度、好ましくは5psiから20psiの間の、より好ましくは約10psiの圧力、好ましくは1分と10分との間の、より好ましくは約2分の時間を含む。ポーチ積層、ロール積層、ホットプレス積層、又はその他などの、様々な積層プロセスが、適しており、リリース膜、プレスパッド、ツーリングプレート、又はその他(図示せず)を適宜用いてもよい。適宜の界面層501としての使用に適した他の材料には、熱硬化性及び熱可塑性接着剤が含まれる。
【0058】
図13の構成は、パッチ508、509のサイズがOLEDデバイス300並びにそれの露出したアノード及びカソード層領域306、307のサイズ及び位置によって制限されないので、前述の比R1を図12の実施形態と比較して一般により大きくできる。実際、例示的なパッチ508は、パッチ508について例示するように、パッケージのエッジを超えて広がる。定量的な一例では、比R1=1000:1をもたらすために、経路長は、1.0インチ(2.54cm)であってもよく、界面層501は0.001インチ(0.0025cm)の厚さを有してもよい。
【0059】
図13の例示的な実施形態では、OLEDデバイス300は、バックシート400及びパッチ508、509を束ねる積層プロセスとは別個の積層プロセスでバックシート400と積層される。この積層プロセスでは、バックシート400、OLEDデバイス300、及び導電性素子410、411が、整列され、保管される。パッチ508、509は、最初にバックシート400と積層でき、その後にバックシート400とのOLEDデバイス300の積層が続く。別法として、バックシート400は、最初にOLEDデバイス300と積層でき、その後にパッチ508、509の積層が続く。この第2の代替積層順序では、第1の積層プロセスは、OLEDデバイス300が機械的損傷及び湿気侵入から保護される封止されたパッケージを結果的にもたらすが、しかしそのシールは、パッチ508、509の欠如に起因して決して理想的でない。それにもかかわらず、第1の積層プロセスが与えるOLEDデバイス300の保護に起因して、ある時間後に導電性素子410、411及びパッチ508、509を結合する第2の積層プロセスを行うことが企図されている。なお他の熟考する実施形態では、第1及び第2の積層プロセスは、単一積層プロセスとして組み合わされる。
【0060】
図14を参照すると、気密封止されたパッケージのなお別の実施形態の分解図が例示されており、やはり、OLEDデバイス300、開口又はビア404、405を備えるバックシート400、及び導電性素子410、411を含む。この実施形態では、それぞれのシールゾーン616、617を形成するパッチ608、609は、バックシート400と第2のバックシート600との間に挟まれ、その第2のバックシート600は、開口又はビア404、405に対応する開口又はビア604、605を有し、バックシート400のそれぞれの層401、402、403に似た薄い界面層601、バリア層602、及び適宜の絶縁層603を含む。パッチ608、609は適宜、接着剤611を提供される。この実施形態は、図13の実施形態について述べたそれらに類似の理由により大きな比R1を可能にする。様々な積層プロセス及びプロセス順序が、図14の実施形態について企図されている。
【0061】
バックシートのビアを貫通する裏面接点を有し、シール用パッチを含む気密封止されたパッケージを備えるOLEDデバイスの幾つかの具体例が、述べられてきた。幾つかの追加の具体例は、2009年出願のFarquhar他の「Hermetic Electrical Package」と題する米国特許出願第12/470033号(代理人整理番号237484−1)に記載されており、その開示内容は援用によって本明細書の内容の一部をなす。さらに、図11〜14のデバイスは、具体例のためにOLEDデバイスとして本明細書で述べられるが、他の薄膜ソリッドステートライティングデバイスは同様に、1つ以上の発光層303として適切な発光材料又は材料構造を用いることによって構築できる。
【0062】
図11〜14の参照を続けると、磁石又は磁性材料を電極に組み込むためのデバイスの変更は、様々な方法で行うことができる。一手法では、パッチ408、409、508、509、608、609は、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼、又は別の適切な磁性材料で適切に作られる。永久磁石が望まれる場合、パッチは、磁化されてもよい。この手法は、パッチ408、409、508、509、608、609が大面積であり、かなりの量の磁性材料を提供して固定具70、102、112、132との磁気的取り付け及び同時の磁気的伝導的電気接続を容易にするという点で有利である。
【0063】
他の実施形態では、追加の外部磁性電極材料が、電極を完成するために追加されてもよい。例えば、図11及び12の実施形態では、ビア404、405は適宜、追加の導電性材料(図示せず)で充填されて埋め込みパッチ408、409との電気接触を提供する。同様に、図14の実施形態では、第2のバックシート600のビア604、605は好ましくは、追加の導電性材料(図示せず)で充填されて埋め込みパッチ608、609との電気接触を提供する。(そのようなビア充填を行うとき、バリア層402又はバリア層602が導電性材料でできている場合、そのときビア壁は、堆積絶縁体、絶縁ブッシング素子などを使用して絶縁しなければならない。)。
【0064】
図13の実施形態ではパッチ508、509が、気密封止されたOLEDパッケージの表面に直接露出して、対合磁性電極によるそれとの磁気的結合を特に効果的にするので、図13の実施形態は、ライティング固定具への磁性材料に基づく電気的及び機械的取り付けを含むために特に魅力的である。
【0065】
好ましい実施形態が、例示され、述べられてきた。明らかに、変更及び改変は、先の詳細な記述を読み、理解することで他の人にも気が付くことになる。本発明は、すべてのそのような変更及び改変を、それらが添付の特許請求の範囲又はそれらの等価物の範囲内に入る限りにおいて含むと解釈されることを意図している。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
平面発光側面及び反対側の平面実装側面を有する有機発光ダイオード(OLED)デバイスであって、平面実装側面を封止するバックシート及び平面発光側面に光を放出させるようにOLEDデバイスに電気エネルギーを与えるための導電経路を与える電極を含み、電極が、バックシートの穴を貫通し、電極が、導電経路の一部でありかつバックシートの穴を封止する導電性磁性材料のパッチを含んでいてOLEDデバイスとバックシートと導電性磁性材料のパッチが一緒に封止平面パッケージを画成する、OLEDデバイスと、
OLEDデバイスの電極と対合するように構成された対電極を有する固定具であって、固定具の対電極が、OLEDデバイスを固定具と機械的に接続するとともにOLEDデバイスを固定具と電気的に接続するために、導電性磁性材料のパッチを磁気的に引き付ける磁性材料を含む、固定具と
を備える製品。
【請求項2】
固定具の対電極の磁性材料が、OLEDデバイスを固定具と機械的に接続するとともにOLEDデバイスを固定具と電気的に接続するために、導電性磁性材料のパッチを磁気的に引き付ける永久磁石を画成するように磁化される、請求項1記載の製品。
【請求項3】
導電性磁性材料のパッチが、OLEDデバイスを固定具と機械的に接続するとともにOLEDデバイスを固定具と電気的に接続するために、対電極の磁性材料を磁気的に引き付ける永久磁石を画成するように磁化される、請求項1記載の製品。
【請求項4】
導電性磁性材料のパッチが、永久磁石を画成するように磁化され、
固定具の対電極の磁性材料は、永久磁石を画成するように磁化され、
OLEDデバイス及び固定具の画成した永久磁石の極性が、OLEDデバイスが正しい電気極性でしか固定具と接続できないように有鍵接続を形成するように選択される、請求項1記載の製品。
【請求項5】
OLEDデバイスが平面的であり、電力調整電子機器を含まない、請求項1記載の製品。
【請求項6】
固定具が、固定具とのOLEDデバイスの追加の機械的接続をもたらす追加の機械的支持要素をさらに備える、請求項1記載の製品。
【請求項7】
固定具の追加の機械的支持要素が、追加の機械的維持力を与えるためにOLEDデバイスを圧縮して保持する、固定具に形成されるタブを備える、請求項6記載の製品。
【請求項8】
平面発光側面及び反対側の平面実装側面を有し、薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極を含む薄膜ソリッドステートライティングデバイスを備え、電極が、薄膜ソリッドステートライティングデバイスを駆動して平面発光主要側で光を放出するために駆動電流を導電により運ぶように構成された磁性材料を含む、製品。
【請求項9】
薄膜ソリッドステートライティングデバイスが、有機発光ダイオード(OLED)デバイスを備える、請求項8記載の製品。
【請求項10】
電極を含むOLEDデバイスが、電極が平面実装側面で露出した状態で気密封止された平面ユニットを画成する、請求項9記載の製品。
【請求項11】
電極の磁性材料が強磁性材料を含む、請求項10記載の製品。
【請求項12】
電極が、気密封止された平面ユニットの穴を貫通し、電極が、
薄膜ソリッドステートライティングデバイスを駆動して平面発光主要側で光を放出するために駆動電流を導電により運ぶように構成された磁性材料のパッチであって、電極が貫通する穴もまた気密封止するパッチを備える、請求項10記載の製品。
【請求項13】
パッチが、電極が貫通する穴よりも実質的に面積が大きい、請求項12記載の製品。
【請求項14】
OLEDデバイスを固定具で磁気的に固定し、同時に駆動電流を固定具からOLEDデバイスに導電により運ぶように構成された電極の磁性材料を含む導電経路を形成するために、OLEDデバイスの平面実装側面で露出した電極と対合するように構成された磁石を有する固定具をさらに備える、請求項10記載の製品。
【請求項15】
平面実装側面で露出した電極が、永久磁石ではない、請求項10記載の製品。
【請求項16】
磁性材料が、永久磁石を含む磁化した電極を画成するように磁化される、請求項8記載の製品。
【請求項17】
磁化した電極が、磁気的に適合させた磁化した電極を画成するように構成された磁化極性を有する、請求項16記載の製品。
【請求項18】
電極の磁性材料が、永久磁石を画成しない、請求項8記載の製品。
【請求項19】
薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極と対合するように構成された磁性材料を含む対電極を有する固定具をさらに備え、
(i)薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極及び(ii)固定具の対電極の少なくとも1つが、永久磁石であり、その結果薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極を対電極と結合させることで、薄膜ソリッドステートライティングデバイスを固定具で磁気的に固定し、同時に固定具から薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極を含む薄膜ソリッドステートライティングデバイスへの導電性駆動電流経路を形成する、請求項8記載の製品。
【請求項20】
対電極が、永久磁石であり、
薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した、磁性材料を含む電極が、永久磁石ではない、請求項19記載の製品。
【請求項21】
固定具が、複数の薄膜ソリッドステートライティングデバイスを電気的に相互接続するジャンパを含む、請求項19記載の製品。
【請求項22】
薄膜ソリッドステートライティングデバイスが平面的であり、電力調整電子機器を含まない、請求項8記載の製品。
【請求項23】
平面発光側面と、平面発光側面に光を放出させるために、封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスに電気エネルギーを与えるための導電経路を与える電極を有する反対側の平面実装側面とを有する封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスと、
封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスを固定具と機械的に接続するとともに封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスを固定具と電気的に接続するために、封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスの電極と磁気的に結合する対電極を有する固定具と
を備える製品。
【請求項24】
封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスの電極が、固定具の対電極と磁気的に結合する永久磁石を画成するように磁化される、請求項23記載の製品。
【請求項25】
固定具の対電極が、封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスの電極と磁気的に結合する永久磁石を画成するように磁化される、請求項23記載の製品。
【請求項26】
封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスが、有機発光ダイオード(OLED)デバイスを備える、請求項23記載の製品。
【請求項1】
平面発光側面及び反対側の平面実装側面を有する有機発光ダイオード(OLED)デバイスであって、平面実装側面を封止するバックシート及び平面発光側面に光を放出させるようにOLEDデバイスに電気エネルギーを与えるための導電経路を与える電極を含み、電極が、バックシートの穴を貫通し、電極が、導電経路の一部でありかつバックシートの穴を封止する導電性磁性材料のパッチを含んでいてOLEDデバイスとバックシートと導電性磁性材料のパッチが一緒に封止平面パッケージを画成する、OLEDデバイスと、
OLEDデバイスの電極と対合するように構成された対電極を有する固定具であって、固定具の対電極が、OLEDデバイスを固定具と機械的に接続するとともにOLEDデバイスを固定具と電気的に接続するために、導電性磁性材料のパッチを磁気的に引き付ける磁性材料を含む、固定具と
を備える製品。
【請求項2】
固定具の対電極の磁性材料が、OLEDデバイスを固定具と機械的に接続するとともにOLEDデバイスを固定具と電気的に接続するために、導電性磁性材料のパッチを磁気的に引き付ける永久磁石を画成するように磁化される、請求項1記載の製品。
【請求項3】
導電性磁性材料のパッチが、OLEDデバイスを固定具と機械的に接続するとともにOLEDデバイスを固定具と電気的に接続するために、対電極の磁性材料を磁気的に引き付ける永久磁石を画成するように磁化される、請求項1記載の製品。
【請求項4】
導電性磁性材料のパッチが、永久磁石を画成するように磁化され、
固定具の対電極の磁性材料は、永久磁石を画成するように磁化され、
OLEDデバイス及び固定具の画成した永久磁石の極性が、OLEDデバイスが正しい電気極性でしか固定具と接続できないように有鍵接続を形成するように選択される、請求項1記載の製品。
【請求項5】
OLEDデバイスが平面的であり、電力調整電子機器を含まない、請求項1記載の製品。
【請求項6】
固定具が、固定具とのOLEDデバイスの追加の機械的接続をもたらす追加の機械的支持要素をさらに備える、請求項1記載の製品。
【請求項7】
固定具の追加の機械的支持要素が、追加の機械的維持力を与えるためにOLEDデバイスを圧縮して保持する、固定具に形成されるタブを備える、請求項6記載の製品。
【請求項8】
平面発光側面及び反対側の平面実装側面を有し、薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極を含む薄膜ソリッドステートライティングデバイスを備え、電極が、薄膜ソリッドステートライティングデバイスを駆動して平面発光主要側で光を放出するために駆動電流を導電により運ぶように構成された磁性材料を含む、製品。
【請求項9】
薄膜ソリッドステートライティングデバイスが、有機発光ダイオード(OLED)デバイスを備える、請求項8記載の製品。
【請求項10】
電極を含むOLEDデバイスが、電極が平面実装側面で露出した状態で気密封止された平面ユニットを画成する、請求項9記載の製品。
【請求項11】
電極の磁性材料が強磁性材料を含む、請求項10記載の製品。
【請求項12】
電極が、気密封止された平面ユニットの穴を貫通し、電極が、
薄膜ソリッドステートライティングデバイスを駆動して平面発光主要側で光を放出するために駆動電流を導電により運ぶように構成された磁性材料のパッチであって、電極が貫通する穴もまた気密封止するパッチを備える、請求項10記載の製品。
【請求項13】
パッチが、電極が貫通する穴よりも実質的に面積が大きい、請求項12記載の製品。
【請求項14】
OLEDデバイスを固定具で磁気的に固定し、同時に駆動電流を固定具からOLEDデバイスに導電により運ぶように構成された電極の磁性材料を含む導電経路を形成するために、OLEDデバイスの平面実装側面で露出した電極と対合するように構成された磁石を有する固定具をさらに備える、請求項10記載の製品。
【請求項15】
平面実装側面で露出した電極が、永久磁石ではない、請求項10記載の製品。
【請求項16】
磁性材料が、永久磁石を含む磁化した電極を画成するように磁化される、請求項8記載の製品。
【請求項17】
磁化した電極が、磁気的に適合させた磁化した電極を画成するように構成された磁化極性を有する、請求項16記載の製品。
【請求項18】
電極の磁性材料が、永久磁石を画成しない、請求項8記載の製品。
【請求項19】
薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極と対合するように構成された磁性材料を含む対電極を有する固定具をさらに備え、
(i)薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極及び(ii)固定具の対電極の少なくとも1つが、永久磁石であり、その結果薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極を対電極と結合させることで、薄膜ソリッドステートライティングデバイスを固定具で磁気的に固定し、同時に固定具から薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した電極を含む薄膜ソリッドステートライティングデバイスへの導電性駆動電流経路を形成する、請求項8記載の製品。
【請求項20】
対電極が、永久磁石であり、
薄膜ソリッドステートライティングデバイスの平面実装側面に配置した、磁性材料を含む電極が、永久磁石ではない、請求項19記載の製品。
【請求項21】
固定具が、複数の薄膜ソリッドステートライティングデバイスを電気的に相互接続するジャンパを含む、請求項19記載の製品。
【請求項22】
薄膜ソリッドステートライティングデバイスが平面的であり、電力調整電子機器を含まない、請求項8記載の製品。
【請求項23】
平面発光側面と、平面発光側面に光を放出させるために、封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスに電気エネルギーを与えるための導電経路を与える電極を有する反対側の平面実装側面とを有する封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスと、
封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスを固定具と機械的に接続するとともに封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスを固定具と電気的に接続するために、封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスの電極と磁気的に結合する対電極を有する固定具と
を備える製品。
【請求項24】
封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスの電極が、固定具の対電極と磁気的に結合する永久磁石を画成するように磁化される、請求項23記載の製品。
【請求項25】
固定具の対電極が、封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスの電極と磁気的に結合する永久磁石を画成するように磁化される、請求項23記載の製品。
【請求項26】
封止された薄膜ソリッドステートライティングデバイスが、有機発光ダイオード(OLED)デバイスを備える、請求項23記載の製品。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公表番号】特表2012−527727(P2012−527727A)
【公表日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−511836(P2012−511836)
【出願日】平成22年4月6日(2010.4.6)
【国際出願番号】PCT/US2010/030072
【国際公開番号】WO2010/135036
【国際公開日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.FLASH
【出願人】(390041542)ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年4月6日(2010.4.6)
【国際出願番号】PCT/US2010/030072
【国際公開番号】WO2010/135036
【国際公開日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.FLASH
【出願人】(390041542)ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Fターム(参考)】
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