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，它包含一個(gè)封閉盒；一個(gè)安置在封閉盒內(nèi)和分辨多個(gè)像素的有機(jī)器件；這有機(jī)器件包括介于上下電極層之間的有機(jī)發(fā)光層；配置在封閉盒內(nèi)的吸氣劑裝置。
US 5124204描述了(連同

圖1一起)一種常規(guī)的有機(jī)電致發(fā)光器件，它由一個(gè)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(jī)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(jī)電致發(fā)光器件的整個(gè)使用壽命期間吸收濕氣。這是由于這器件不是密封的，因?yàn)榄h(huán)氧樹脂膠液對(duì)濕氣還有其它氣體而言是可滲透的。
已建議將各種氧化物物質(zhì)例如五氧化二磷(P2O5)，堿金屬氧化物，堿土金屬氧化物作為吸水性材料。
本發(fā)明是基于對(duì)堿金屬和堿土金屬能起到高容量吸濕劑功用的理解。這一類材料只有當(dāng)它們具有大的表面面積時(shí)才能有效地工作。因此它們必須是呈小顆粒狀態(tài)?？墒?，當(dāng)這類顆粒具有大的表面面積時(shí)，它們是不安全的，而當(dāng)它們同空氣一接觸時(shí)就會(huì)引起爆炸。
本發(fā)明的目的是要提供一種新穎的和改善了的有機(jī)電致發(fā)光控制板，它內(nèi)裝一種在空氣中具有弱反應(yīng)性的高容量堿(堿土)金屬基吸氣劑。
按照本發(fā)明，前文中所述類型的有機(jī)電致發(fā)光控制板的特征在于，這吸氣劑裝置包括一種非氧化化合物或合金，它包含至少一種以分子尺度彌散的堿金屬或堿土金屬元素，因此它仍是一種對(duì)氧、氫和水的活性反應(yīng)物。上述吸氣劑裝置的優(yōu)選實(shí)施方案包括選自以下種類的吸氣劑材料a)一種由至少一種堿金屬或堿土金屬與其它金屬組成的合金；b)堿(堿土)金屬碳化物，堿(堿土)金屬硅化物，堿(堿土)金屬氮化物；c)在C、Si、Ge、Sn或Pb中插入的堿(堿土)金屬。
由于含有本發(fā)明的吸氣劑裝置，尤其是含有上述種類之一的吸氣材料，使本發(fā)明的EL控制板顯著地增長了使用壽命，同時(shí)使堿(堿土)金屬與空氣發(fā)生反應(yīng)的危險(xiǎn)降至最低。所謂的術(shù)語“插層反應(yīng)”指的是將堿(堿土)金屬原子排列在其它材料的二層原子層之間。
按照吸氣材料呈顆粒狀的第一種實(shí)施方案，這些顆粒優(yōu)選具有平均粒徑0.01～10微米的?？梢詫⑦@些顆粒裝在例如一個(gè)可滲透袋里。這一做法的好處是吸氣劑可以吸收濕氣或各種氣體而不會(huì)使封閉盒內(nèi)的內(nèi)壓增高，或使吸氣材料膨脹。作為一種替代方法，可以將這些顆粒燒結(jié)在多孔結(jié)構(gòu)上，或使其彌散在形成多孔基體的塑料板上。
本發(fā)明的吸氣材料既可有利地用于所謂的可滲透的系統(tǒng)也能用于所謂的密封系統(tǒng)。
所謂的術(shù)語可滲透的系統(tǒng)指的是這樣類型的電致發(fā)光控制板，即在其中采用一種對(duì)于例如氧和氫之類的氣體和濕氣而言是可滲透(在一定程度上)的物質(zhì)，將有機(jī)器件與外界隔離。一個(gè)實(shí)例是例如這樣一種控制板，其封閉盒內(nèi)包含用來支承所述有機(jī)器件的第一層基質(zhì)，配置在所述有機(jī)器件上方并與有機(jī)器件留有一定間隔的第二層基質(zhì)，一種(可滲透的)有機(jī)密封物質(zhì)，用來密封由第一層和第二層基質(zhì)之間的周邊部分形成的空間。
所謂的術(shù)語氣密密封系統(tǒng)指的是這樣類型的電致發(fā)光控制板，即采用一種不透性密封層將有機(jī)器件與外界隔離，以致氣體或濕氣無論從哪個(gè)方向都不能穿過這密封層。一個(gè)實(shí)例是例如這樣一種密封器件，其中的封閉盒包含用來支承有機(jī)器件的基質(zhì)，設(shè)置一層無機(jī)密封層，用來與所述有機(jī)器件一起形成疊層結(jié)構(gòu)，再與基質(zhì)一起形成一種對(duì)所述有機(jī)器件的氣密密封系統(tǒng)。
為了起到吸濕劑的作用，吸氣劑在封閉盒內(nèi)被放置得不與有機(jī)器件相接觸。
可是，在氣密密封式器件的情況下，可能必須捕獲這類器件在工作過程中在有機(jī)(聚合物)層中產(chǎn)生的諸如氧和氫之類的氣體。依靠這種捕集作用，避免了內(nèi)壓的增加。本文中所述的濕氣捕集器也能充當(dāng)氧和氫的捕集器。
為了能夠捕獲在有機(jī)(聚合物)層中所產(chǎn)生的氫和/或氧，吸氣劑應(yīng)與有機(jī)層呈實(shí)體連接狀態(tài)。所謂的呈實(shí)體連接狀態(tài)指的是呈直接的或間接的接觸狀態(tài)。間接接觸狀態(tài)意指通過氣體可滲透層將吸氣劑與有機(jī)層隔離。
因此，本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方案的特征在于，在氣密密封系統(tǒng)中，吸氣材料被放置在位于與有機(jī)器件呈實(shí)體連接的位置處。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由至少一種堿(堿土)金屬與Al組成的合金是非常有效的，特別是Ba4Al。
還發(fā)現(xiàn)堿(堿土)金屬硅化物，碳化物和氮化物也是適用的。但是，堿(堿土)金屬氫化物是不適用的。例如氫化鈣按照以下的反應(yīng)模式吸收濕氣
這意味著在除水的同時(shí)產(chǎn)生了氫。這可能導(dǎo)致爆炸，尤其是在大控制板中，例如，只要通過玻璃基質(zhì)上的裂縫或密封層上的裂縫，大量的H2O便進(jìn)入控制板。
本發(fā)明還涉及上面所述的通常意義上的吸氣劑裝置。
通過以下的描述連同優(yōu)選實(shí)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(diǎn)變得更清楚了，其中附圖圖1是第一類電致發(fā)光控制板的剖面示意圖；圖2是第二類電致發(fā)光控制板的剖面示意圖。
圖1表明一種電致發(fā)光(EL)顯示器控制板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(jī)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(jī)電致發(fā)光材料是例如香豆素(有機(jī)的LED)，或共軛聚合物，如PPV(聚對(duì)苯乙烯)或PPV-衍生物(聚合物L(fēng)ED)。在這實(shí)例中，電極層包含直接沉積在玻璃基質(zhì)2上的柱狀式或日期式電極4，和行列式或選擇式電極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，柱狀電極4被激勵(lì)，以致它們相對(duì)于行列式電極5是處于足夠高的正電壓下，從而注入活性層3上的孔。
由層3，4和5組成的疊層組件包含在由密封件或蓋板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或吸氣劑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，可以將吸濕劑或吸氣劑9包裝在可滲透袋里，再將這袋固定在蓋板7上，如圖1所示。
在一個(gè)實(shí)例中，吸氣劑材料是呈顆粒狀態(tài)的Ba4Al，它具有的平均粒徑為0.01～10微米。
但是，前面所述的本發(fā)明的其它吸氣劑材料也是適合的。
圖1的控制板是屬于可滲透型的，因?yàn)樗幸粋€(gè)通過粘結(jié)劑6被固定在玻璃基質(zhì)2上的密封件或蓋板7。這密封件7與有機(jī)器件不發(fā)生實(shí)體接觸。
第二類發(fā)光控制板具有更緊密的結(jié)構(gòu)，其中的相鄰各層處于實(shí)體接觸狀態(tài)，沒有粘結(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)式的密封型電致發(fā)光控制板實(shí)例的橫剖面圖?；|(zhì)12，可能是玻璃基質(zhì)或者例如“鈍化的”塑料基質(zhì)，它承載著下電極層14，有機(jī)(聚合物)電致發(fā)光材料層13和上電極層15，它們?cè)谝黄鹦纬捎袡C(jī)器件。覆蓋住有機(jī)器件的無機(jī)材料密封層17使13，14和15組成的疊層組件整體化，這無機(jī)材料是例如碳化物或氮化物，尤其是氮化硅，或是電絕緣的，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(jī)器件。最后得到的EL控制板11可以非常的薄。這有機(jī)電致發(fā)光層13可能包含一層或多個(gè)層的有機(jī)層。在下文中，不管是有一層還是有多個(gè)層有機(jī)層均采用一詞“有機(jī)層”。
可是，這一方法帶來的問題是控制板在工作過程中會(huì)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(huì)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(huì)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，故氣體不可能選出。
為了解決這個(gè)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(jī)(聚合物)層13呈實(shí)體連接的位置上。
在圖2實(shí)施方案中，將氫氣可滲透層18安置在既與上電極15又與吸氫劑19呈實(shí)體接觸的位置處。吸氫劑19通過電極層15上的針孔和通過氫氣可滲透層18與聚合物層13呈實(shí)體連接。通過借助于氫氣可滲透層18，使氫氣散布在吸氣劑層的大表面上，從而防止了產(chǎn)生的氫氣堆積在吸氣劑層的一個(gè)區(qū)域內(nèi)。
層18可以是任何氫氣可滲透的材料。層18的一個(gè)非常特殊的實(shí)例是一種氫氣可滲透但別的氣體不能滲透的鈀層。這類層(它也可以是與鈀的組合)的其它實(shí)例是無機(jī)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材料的層可采用噴涂或蒸發(fā)的方法制得。層18也可以是具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有機(jī)材料。
氮化物，氧氮化物，金屬氧化物或金屬可以用作無機(jī)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2實(shí)施方案中，采用的是金屬密封層17。這就要求在這(金屬)密封層17與下電極層14之間放置電絕緣物質(zhì)16，以便防止發(fā)生短路。同樣地，在沉積無機(jī)密封層17之前，至少要在上電極15的外露面上沉積絕緣材料層20。所采用的電絕緣材料可以是低熔點(diǎn)玻璃或陶瓷材料。
概括起來，本發(fā)明涉及一種電致發(fā)光控制板，它包含一個(gè)封閉盒；一個(gè)安置在封閉盒內(nèi)和分辨多個(gè)像素的有機(jī)器件；這有機(jī)器件包括介于上下電極層之間的有機(jī)發(fā)光層；配置在封閉盒內(nèi)的吸氣劑。
這吸氣劑是一種高容量的吸氣劑，它采用了呈非氧化化合物或合金狀態(tài)的，以分子尺度彌散于其中的堿金屬或堿土金屬，因此它們?nèi)允菍?duì)氧、氫和水的活性反應(yīng)物。
優(yōu)選的吸氣劑包含選自以下種類的吸氣劑材料c)一種由至少一種堿金屬或堿土金屬與其它金屬組成的合金；d)堿(堿土)金屬碳化物，
堿(堿土)金屬硅化物，堿(堿土)金屬氮化物；c)在C、Si、Ge、Sn或Pb中插入的至少一種堿(堿土)金屬。
權(quán)利要求
1.電致發(fā)光控制板，它包含一個(gè)封閉盒；一個(gè)安置在封閉盒內(nèi)和分辨多個(gè)像素的有機(jī)器件；這有機(jī)器件包括介于上下電極層之間的有機(jī)發(fā)光層；和配置在封閉盒內(nèi)的吸氣劑裝置，其特征在于這吸氣劑裝置包括一種非氧化化合物或合金，它包含至少一種以分子尺度彌散的堿金屬或堿土金屬元素，因此它仍是一種對(duì)氧、氫和水的活性反應(yīng)物。
2.權(quán)利要求1的電致發(fā)光控制板，其特征在于這吸氣劑裝置包含選自以下種類的吸氣材料a)一種由至少一種堿金屬或堿土金屬與其它金屬組成的合金；b)堿(堿土)金屬碳化物，堿(堿土)金屬硅化物，堿(堿土)金屬氮化物；c)在C、Si、Ge、Sn或Pb中插入的至少一種堿(堿土)金屬。
3.權(quán)利要求1的電致發(fā)光控制板，其中吸氣劑材料呈顆粒狀。
4.權(quán)利要求1的電致發(fā)光控制板，其中這些顆粒具有的粒徑為0.01～10微米。
5.權(quán)利要求1的電致發(fā)光控制板，其中封閉盒內(nèi)包括用來支承所述有機(jī)器件的基質(zhì)，配置在所述有機(jī)器件上方并與之保持一定間隔的密封件，和用來將所述密封件連接在所述基質(zhì)上的密封粘結(jié)劑。
6.權(quán)利要求1的電致發(fā)光控制板，其中封閉盒內(nèi)包括用來支承所述有機(jī)器件的基質(zhì)，設(shè)置一層用來與所述有機(jī)器件一起形成疊層結(jié)構(gòu)、并與基質(zhì)一起形成一種對(duì)所述有機(jī)器件的密封封裝系統(tǒng)的密封層。
7.權(quán)利要求6的電致發(fā)光控制板，其中吸氣劑材料設(shè)置在與有機(jī)器件呈實(shí)體連接的位置上。
8.吸氣劑裝置，包括非氧化化合物或合金，其中包含至少一種以分子尺度彌散的堿金屬或堿土金屬元素，因此它仍是一種對(duì)氧、氫和水的活性反應(yīng)物。
9.權(quán)利要求8的吸氣劑裝置，其特征在于它包含選自以下種類的吸氣劑材料a)一種由至少一種堿金屬或堿土金屬與其它金屬組成的合金；b)堿(堿土)金屬碳化物，堿(堿土)金屬硅化物，堿(堿土)金屬氮化物；c)在C、Si、Ge、Sn或Pb中插入的至少一種堿(堿土)金屬。
全文摘要
一種電致發(fā)光控制板，它包含一個(gè)封閉盒；一個(gè)安置在封閉盒內(nèi)和分辨多個(gè)像素的有機(jī)器件；這有機(jī)器件包括介于上下電極層之間的有機(jī)發(fā)光層；和配置在封閉盒內(nèi)的吸氣劑裝置。這吸氣劑裝置是一種高容量吸氣劑裝置，它采用了呈非氧化化合物或合金狀態(tài)的，以分子尺度彌散于其中的堿金屬或堿土金屬，因此它們?nèi)允菍?duì)氧，氫和水的活性反應(yīng)物。優(yōu)選的吸氣劑裝置包含選自以下種類的吸氣劑材料(a)一種由至少一種堿金屬或堿土金屬與其它金屬組成的合金；(b)堿(堿土)金屬碳化物，堿(堿土)金屬硅化物堿(堿土)金屬氮化物；c)在C，Si，Ge，Sn或Pb中插入的至少一種堿(堿土)金屬。
文檔編號(hào)H01L51/50GK1653853SQ03810470
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)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(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司