專利名稱：電致發(fā)光控制板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電致發(fā)光控制板，它包含一種能防止氧和濕氣穿過的有機發(fā)光器件。US 5124204(連同

圖1一起)描述了一種常規(guī)的有機電致發(fā)光器件，它由一個形成在玻璃底板(2)上的透明的下電極(4)，電致發(fā)光層(3)，上電極(5)按以上次序制成。為了防止電致發(fā)光(EL)元件受潮，其上蓋有一塊密封板(7)，利用粘結(jié)劑(6)例如環(huán)氧樹脂將這密封板粘附在玻璃底板(2)上。在密封板(7)的下面放置了吸濕性材料(9)。
為了獲得高度可靠的有機電致發(fā)光器件，應(yīng)有大量的吸濕性材料存在，以便能夠在有機電致發(fā)光器件的整個使用壽命期間吸收濕氣。這是由于這器件不是密封的，而環(huán)氧樹脂膠液對濕氣還有其它氣體例如氧，氫，氮和氦而言是可滲透的。大量的吸濕性材料可能造成器件的總厚度增加。鑒于這一原因，就有了對(疊層式)密封式器件的探索。這一類器件可采用在有機機器件和基質(zhì)的上方放置一層無機層的方法加以密封。如果這層材料是金屬，必須添加附加的電絕緣的，不可滲透的層以防短路。
可是，這一方法帶來的問題似乎是控制板在工作過程中會產(chǎn)生氫氣。這氣體主要是由留在電致發(fā)光聚合物中的水電解產(chǎn)生的。在聚合物中發(fā)生的一些交聯(lián)反應(yīng)也會導(dǎo)致在系統(tǒng)中形成氫氣。由于氣體產(chǎn)生的結(jié)果可能會發(fā)生容積膨脹和爆裂和/或?qū)与x。
本發(fā)明的目的尤其是要提供一種改善了的密封式有機電致發(fā)光控制板。
按照本發(fā)明，前文中所述類型的有機電致發(fā)光控制板的特征在于，這密封層包含無機材料以及吸氫劑被放置在封裝系統(tǒng)內(nèi)位于與有機發(fā)光層呈實體接觸的位置處。所謂的呈實體接觸指的是呈接觸狀態(tài)或間接接觸狀態(tài)。直接接觸是指例如吸氣劑被配置在發(fā)光層周圍的這種情況。間接接觸意指通過氣體可滲透層將吸氣劑與有機器件隔開。例如，假若上電極層具有能使氣體通過的針孔，這氣體可滲透層可以是上電極層。
依靠與在工作過程中會產(chǎn)生氫氣的有機發(fā)光層的實體接觸，這吸氫劑能粘合，吸收或捕獲所產(chǎn)生的氫。用這種方法能有效地防止爆裂和/或?qū)与x。
一種優(yōu)選的實施方案的特征在于，一層氫氣可滲透層被放置在上電極層上，吸氫劑被放置在氫氣可滲透層上并通過氫氣可滲透層和上電極層上的針孔與有機發(fā)光層呈實體接觸狀態(tài)。
因這種方式而引起所產(chǎn)生的氫氣發(fā)生累積反應(yīng)，可通過使氫氣散布在較大的表面(上電極的表面)上的方法來防止。
按照再一個實施方案，氫氣可滲透層包含無機氧化物或氮化物和/或鈀。
EP 777 280公開了一種疊層結(jié)構(gòu)，其中的有機器件疊層組件被蓋上了一層其上涂刷了低自由能金屬層的有機緩沖層，它起著熱系數(shù)匹配層的作用和起著吸氣材料的作用?？墒?，在這類結(jié)構(gòu)中，有機緩沖層的這種特殊的配置，使得吸氣材料與有機器件的有機聚合物層不是處于實體接觸狀態(tài)，所以不能起到捕獲由有機聚合物層產(chǎn)生的氫氣的作用。在上述結(jié)構(gòu)中，吸氣材料僅能吸收位于緩沖層外表上的濕氣等等。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，適合用作氫氣捕集器的材料是選自以下的材料或材料的組合物(合金或金屬間化合物)a)堿金屬b)堿土金屬c)鑭系d)Sc，Ye)Pd，Rh，Ni，Zr非常有效的氫氣捕集器由至少一種堿(堿土)金屬與鋁組成的合金形成(尤其是Ba4Al是一種良好的候選物)，和由在C，Si，Ge，Sn或Pb中插入至少一種堿(堿土)金屬的插層材料形成。尤其是Li插入C中的層間材料產(chǎn)生良好的結(jié)果。
再者，可以使用一種分子篩粉末，例如可以使用以Al2O3為基礎(chǔ)的、具有多個能用來捕獲氫氣的(小)孔的粉末。一個實例是鈉-鋁-硅酸鹽(0.6K2O:4Na2O:Al2O3:2SiO2)。
上面e)項中的ZrPd化合物似乎是好的典型，尤其是Zr9Pd1。
吸氣材料層可以采用蒸發(fā)或噴涂的方法沉積而有利地形成。
通過以下的描述連同優(yōu)選實施方案及與其有關(guān)的附圖一起，使得本發(fā)明的這些和其它的目的和特點變得更清楚了，其中附圖圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電致發(fā)光控制板的剖面示意圖；圖2是本發(fā)明的第一種實施方案的剖面示意圖。
圖3是本發(fā)明的另外的幾種實施方案的剖面示意圖。
圖1表明一種電致發(fā)光(EL)顯示器器件1，它包含玻璃基質(zhì)2，借助于本領(lǐng)域熟知的方法，例如物理或化學(xué)氣相沉積法或油墨噴印法，在其上沉積了若干層。這器件1包含了一層含有有機電致發(fā)光材料的活性層或發(fā)射層3，將其夾在由導(dǎo)電材料形成的二層圖案型電極層的中間，這有機電致發(fā)光材料是例如香豆素(有機的LED)，或共軛聚合物，如PPV(聚對亞苯1，2-亞乙烯基)或PPV-衍生物(聚合物L(fēng)ED)。在這實例中，電極層包含直接沉積在玻璃基質(zhì)2上的第一電極4，和第二電極5，由此形成了發(fā)光二極管(LED)基體。至少電極4是由活性層3發(fā)射的光線可以透過的材料例如氧化銦錫(ITO)制成。在工作過程中，第一電極4被激勵，以致它們相對于第二電極5是處于足夠高的正電壓下，從而注入活性層3上的孔。這發(fā)射層3可能包含一層或多個層的有機層。為了簡便起見，在下文中，不管是一層還是多層有機層均采用一詞“有機層”。
由層3，4和5組成的疊層組件包含在由蓋板7形成的空腔8內(nèi)，通過粘結(jié)劑6，例如熱固化雙組分環(huán)氧樹脂，將蓋板固定在玻璃基質(zhì)2上。由玻璃基質(zhì)2與被粘結(jié)劑6密封在基質(zhì)2上的蓋板7形成的密封盒，在其里面是這樣配置吸濕劑9的，要使這吸濕性材料與層3，4和5組成的疊層組件之間留有一定的間隔。例如，可以將吸濕劑9固定在蓋板7上，如圖1所示。
圖1現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的缺點在于不能制造得足夠的薄以適應(yīng)某些應(yīng)用，如手機。
本發(fā)明以極薄的電致發(fā)光控制板為目標，它是通過使有機器件和防護蓋形成疊層組件來實現(xiàn)的。在這樣的緊密結(jié)構(gòu)中，其中的相鄰各層處于實體接觸狀態(tài)，沒有(可滲透的)粘結(jié)的接縫和沒有吸濕劑(捕集器)。
圖2表明一種疊層組件(或疊層)式的電致發(fā)光控制板實例的橫剖面圖。基質(zhì)12，可能是對濕氣和氣體來說是不可滲透的玻璃基質(zhì)或者例如塑料基質(zhì)，它承載著下電極層14，有機(聚合物)電致發(fā)光材料層13和上電極層15，它們在一起形成有機器件。覆蓋住有機器件的無機材料密封層17使13，14和15組成的疊層組件整體化，這無機材料是例如碳化物或氮化物，尤其是氮化硅，或是電氣絕緣的，濕氣不可滲透的金屬氧化物。密封層17連同基質(zhì)12一起“封裝”了有機器件。最后得到的EL控制板11可以非常的薄。
可是，這一方法帶來的問題是控制板在工作過程中會產(chǎn)生氫氣。這氣體主要是由留在電致發(fā)光聚合物中的水電解產(chǎn)生的。在聚合物中發(fā)生的一些交聯(lián)反應(yīng)也會導(dǎo)致在系統(tǒng)中形成氫氣。由于氣體產(chǎn)生的結(jié)果可能會發(fā)生疊層組件容積膨脹和爆裂和/或?qū)与x。由于氣密封裝，故氣體不可能逸出。
為了解決這個問題，在13，14，15，17組成的疊層組件中安置了氫氣捕集器19，使其位于與有機(聚合物)層13呈實體接觸的位置處。在圖2實施方案中，氫氣捕集器19被安置成與有機(聚合物)層13的周邊呈實體接觸狀態(tài)。假設(shè)層13有四條邊，可以將氫氣捕集器19安置成與層13的一條邊或多條邊的周邊呈實體接觸狀態(tài)，用作氫氣捕集器19的適用的材料是a)堿金屬b)堿土金屬c)鑭系d)Sc，Ye)Pd，Rh，Ni，Zr和它們的組合物(合金和金屬間化合物)更為適用的材料是由上述類，尤其是a)和b)類與Al組合形成的材料(尤其是Ba4Al)和由插入C，Si，Ge，Sn，Pb中的上述類材料，尤其是a)和b)類材料(尤其是插入C中的Li)形成的層間材料。
也可使用各種分子篩粉末，例如可以使用以Al2O3為基礎(chǔ)的、具有多個能用來捕獲氫氣的(小)孔的粉末。這種分子篩粉末是例如(0.6K2O4Na2O:Al2O3:2SiO2)。
圖3表示圖2結(jié)構(gòu)的另一個替代方案，該圖中與圖2中的相同元件采用同樣的編號。在上電極15的上表面上放置了氫氣捕集器19。有機層13中產(chǎn)生的氫氣可通過電極15上的針孔到達氫氣捕集器19′。在本實施方案中，氫氣捕集器19′與有機層13不是呈直接實體接觸狀態(tài)，而是呈實體接觸狀態(tài)(通過電極15上的針孔)。這一方案的缺點在于，如果在有機層13的一個區(qū)域產(chǎn)生(大量的)氫氣，則氫氣就會堆積在氫氣捕集器19′上的一個區(qū)域內(nèi)。這是不希望的。圖4提出了一個解決這一問題的實施方案。
圖4表示圖2結(jié)構(gòu)的另一個替代方案，該圖中與圖2中的相同元件采用同樣的編號。在既與聚合物層13又與吸氫劑19″呈實體接觸的位置處，安置了氫氣可滲透層18。按照這一方式，吸氫劑19″與聚合物層13呈實體接觸。通過借助于氫氣可滲透層18使氫氣散布在較大的表面上的方法，防止了所產(chǎn)生的氫氣堆積在一個區(qū)域內(nèi)。
層18可以是任何能使氫氣滲透的材料。層18的一個非常特殊的實例是一種可使氫氣穿過，但別的氣體不能穿過的鈀層。這類層的其它實例(它也可以是與鈀的組合)是無機的氧化物，氮化物等等(例如氧化硅，氧化鋁，氮化硅)。通常這些氣體可滲透的材料的層可采用噴涂或蒸發(fā)方法制得。層18也可以是具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有機物質(zhì)。同樣地，層30也可在電絕緣的有機或無機材料之中選取。
為了能夠產(chǎn)生一層無缺陷的無機密封層17，首先在由13，14，15組成的有機器件疊層組件上方沉積一層平面化層是有利的。吸氫劑層19′、19″的有利之處是能起到這種平面化層的作用。
氮化物，氧氮化物，金屬氧化物或金屬，可以用作無機密封層17的材料。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，例如Al的無缺陷層可采用真空沉積法沉積至厚度為500～5000，以便產(chǎn)生氣密密封。
在圖5上表明使用的是金屬密封層21(圖5上編號為17)，圖中與圖3中的相同元件采用同樣的編號。
在這種情況下，在這(金屬)密封層21與下電極層14之間放置一種電絕緣物質(zhì)16，以便防止發(fā)生短路。同樣地，在沉積無機密封層17之前，至少要在上電極15的外露面上，沉積一層電絕緣材料層30。所采用的電絕緣材料可以是無機材料，例如低熔點玻璃或陶瓷材料，或有機材料。類似地，如果吸氣劑19(圖2)、19′(圖3)或19″(圖4)是屬于導(dǎo)電材料，同時密封層17又選用導(dǎo)電材料例如像Al，則必須放置如同圖5上的層30和16一樣的電絕緣層以防止短路。
概括起來，本發(fā)明涉及一種疊層式電致發(fā)光控制板，它包含一個支承的透明基質(zhì)；
一個形成在透明基質(zhì)上的分辨多個像素的有機器件；這有機器件包括介于上下電極層之間的有機發(fā)光層；和放置一層與基質(zhì)一起形成一種對有機器件的氣密防濕封裝系統(tǒng)的密封層。這密封層包含無機材料，吸氫劑則被放置在封裝系統(tǒng)內(nèi)位于與有機器件呈實體接觸狀態(tài)的位置處。這吸氫劑防止了由于有機器件在工作過程中所形成的氫氣在封裝系統(tǒng)內(nèi)建立壓力。
權(quán)利要求
1.電致發(fā)光控制板，它包括一個支承的透明基質(zhì)；一個形成在透明基質(zhì)上的分辨多個像素的有機器件；這有機器件包括介于上下電極層之間的有機發(fā)光層；和配置的用以與基質(zhì)一起形成一個對有機器件的封裝系統(tǒng)的密封層，其特征在于，這密封層包含無機材料，并且其中吸氫劑被放置在封裝系統(tǒng)內(nèi)，位于與有機發(fā)光層呈實體接觸狀態(tài)的位置處。
2.權(quán)利要求1的控制板，其特征在于吸氫劑是與有機發(fā)光層的周邊呈實體接觸狀態(tài)。
3.權(quán)利要求1的控制板，其特征在于吸氫劑被直接放置在上電極層上，并通過上電極層上的針孔與有機發(fā)光層呈實體接觸狀態(tài)。
4.權(quán)利要求1的控制板，其特征在于氫氣可滲透層被放置在上電極層上，吸氫劑則被放置在氫氣可滲透層上，并通過氫氣可滲透層和上電極層上的針孔與有機發(fā)光層呈實體接觸狀態(tài)。
5.權(quán)利要求3的控制板，其特征在于氫氣可滲透層包含無機氧化物或氮化物和/或Pb。
6.權(quán)利要求1的控制板，其特征在于吸氫劑包含選自以下的材料或其組合物a)堿金屬b)堿土金屬c)鑭系d)Sc，Ye)Pd、Rh、Ni、Zr。
7.權(quán)利要求1的控制板，其特征在于吸氫劑包含由至少一種堿金屬、或至少一種堿土金屬與Al組成的金屬間化合物。
8.權(quán)利要求1的控制板，其特征在于吸氫劑包括一種在C，Si，Ge，Sn或Pb中插入至少一種堿金屬，或至少一種堿土金屬的層間材料。
9.權(quán)利要求1的控制板，其特征在于吸氫劑包含分子篩粉末，這粉末的顆粒具有能捕獲氫的空腔。
10.權(quán)利要求1的控制板，其特征在于無機密封層是金屬、金屬氧化物、碳化物、或氮化物的層。
全文摘要
一種疊層式電致發(fā)光控制板，它包含一個支承的透明基質(zhì)；一個形成在透明基質(zhì)上的分辨多個像素的有機器件；這有機器件包括介于上下電極層之間的有機發(fā)光層；和放置一層與基質(zhì)一起形成一種對有機器件的氣密防濕封裝系統(tǒng)的密封層。這密封層包含無機材料以及被放置在封裝系統(tǒng)內(nèi)，位于與有機器件呈實體接觸狀態(tài)位置處的吸氫劑。這吸氫劑防止了由于有機器件在工作過程中所形成的氫氣在封裝系統(tǒng)內(nèi)建立壓力。
文檔編號H01L51/50GK1653852SQ03810469
公開日2005年8月10日 申請日期2003年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月10日
發(fā)明者R·A·M·?？嗣诽? H·A·M·范哈, E·I·哈斯卡 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司