CN1653852A - 电致发光控制板 - Google Patents
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Abstract
一种叠层式电致发光控制板，它包含：一个支承的透明基质；一个形成在透明基质上的分辨多个像素的有机器件；这有机器件包括介于上下电极层之间的有机发光层；和放置一层与基质一起形成一种对有机器件的气密防湿封装***的密封层。这密封层包含无机材料以及被放置在封装***内，位于与有机器件呈实体接触状态位置处的吸氢剂。这吸氢剂防止了由于有机器件在工作过程中所形成的氢气在封装***内建立压力。
Description
本发明涉及一种电致发光控制板，它包含一种能防止氧和湿气穿过的有机发光器件。US 5124204(连同图1一起)描述了一种常规的有机电致发光器件，它由一个形成在玻璃底板(2)上的透明的下电极(4)，电致发光层(3)，上电极(5)按以上次序制成。为了防止电致发光(EL)元件受潮，其上盖有一块密封板(7)，利用粘结剂(6)例如环氧树脂将这密封板粘附在玻璃底板(2)上。在密封板(7)的下面放置了吸湿性材料(9)。
为了获得高度可靠的有机电致发光器件，应有大量的吸湿性材料存在，以便能够在有机电致发光器件的整个使用寿命期间吸收湿气。这是由于这器件不是密封的，而环氧树脂胶液对湿气还有其它气体例如氧，氢，氮和氦而言是可渗透的。大量的吸湿性材料可能造成器件的总厚度增加。鉴于这一原因，就有了对(叠层式)密封式器件的探索。这一类器件可采用在有机机器件和基质的上方放置一层无机层的方法加以密封。如果这层材料是金属，必须添加附加的电绝缘的，不可渗透的层以防短路。
可是，这一方法带来的问题似乎是控制板在工作过程中会产生氢气。这气体主要是由留在电致发光聚合物中的水电解产生的。在聚合物中发生的一些交联反应也会导致在***中形成氢气。由于气体产生的结果可能会发生容积膨胀和爆裂和/或层离。
本发明的目的尤其是要提供一种改善了的密封式有机电致发光控制板。
按照本发明，前文中所述类型的有机电致发光控制板的特征在于，这密封层包含无机材料以及吸氢剂被放置在封装***内位于与有机发光层呈实体接触的位置处。所谓的呈实体接触指的是呈接触状态或间接接触状态。直接接触是指例如吸气剂被配置在发光层周围的这种情况。间接接触意指通过气体可渗透层将吸气剂与有机器件隔开。例如，假若上电极层具有能使气体通过的针孔，这气体可渗透层可以是上电极层。
依靠与在工作过程中会产生氢气的有机发光层的实体接触，这吸氢剂能粘合，吸收或捕获所产生的氢。用这种方法能有效地防止爆裂和/或层离。
一种优选的实施方案的特征在于，一层氢气可渗透层被放置在上电极层上，吸氢剂被放置在氢气可渗透层上并通过氢气可渗透层和上电极层上的针孔与有机发光层呈实体接触状态。
因这种方式而引起所产生的氢气发生累积反应，可通过使氢气散布在较大的表面(上电极的表面)上的方法来防止。
按照再一个实施方案，氢气可渗透层包含无机氧化物或氮化物和/或钯。
EP 777 280公开了一种叠层结构，其中的有机器件叠层组件被盖上了一层其上涂刷了低自由能金属层的有机缓冲层，它起着热系数匹配层的作用和起着吸气材料的作用。可是，在这类结构中，有机缓冲层的这种特殊的配置，使得吸气材料与有机器件的有机聚合物层不是处于实体接触状态，所以不能起到捕获由有机聚合物层产生的氢气的作用。在上述结构中，吸气材料仅能吸收位于缓冲层外表上的湿气等等。
在本发明的范围内，适合用作氢气捕集器的材料是选自以下的材料或材料的组合物(合金或金属间化合物)：
a)碱金属
b)碱土金属
c)镧系
d)Sc，Y
e)Pd，Rh，Ni，Zr
非常有效的氢气捕集器由至少一种碱(碱土)金属与铝组成的合金形成(尤其是Ba4Al是一种良好的候选物)，和由在C，Si，Ge，Sn或Pb中***至少一种碱(碱土)金属的插层材料形成。尤其是Li***C中的层间材料产生良好的结果。
再者，可以使用一种分子筛粉末，例如可以使用以Al2O3为基础的、具有多个能用来捕获氢气的(小)孔的粉末。一个实例是钠-铝-硅酸盐(0.6K2O:4Na2O:Al2O3:2SiO2)。
上面e)项中的ZrPd化合物似乎是好的典型，尤其是Zr9Pd1。
吸气材料层可以采用蒸发或喷涂的方法沉积而有利地形成。
通过以下的描述连同优选实施方案及与其有关的附图一起，使得本发明的这些和其它的目的和特点变得更清楚了，其中附图：
图1是现有技术的电致发光控制板的剖面示意图；
图2是本发明的第一种实施方案的剖面示意图。
图3是本发明的另外的几种实施方案的剖面示意图。
图1表明一种电致发光(EL)显示器器件1，它包含玻璃基质2，借助于本领域熟知的方法，例如物理或化学气相沉积法或油墨喷印法，在其上沉积了若干层。这器件1包含了一层含有有机电致发光材料的活性层或发射层3，将其夹在由导电材料形成的二层图案型电极层的中间，这有机电致发光材料是例如香豆素(有机的LED)，或共轭聚合物，如PPV(聚对亚苯1，2-亚乙烯基)或PPV-衍生物(聚合物LED)。在这实例中，电极层包含直接沉积在玻璃基质2上的第一电极4，和第二电极5，由此形成了发光二极管(LED)基体。至少电极4是由活性层3发射的光线可以透过的材料例如氧化铟锡(ITO)制成。在工作过程中，第一电极4被激励，以致它们相对于第二电极5是处于足够高的正电压下，从而注入活性层3上的孔。这发射层3可能包含一层或多个层的有机层。为了简便起见，在下文中，不管是一层还是多层有机层均采用一词“有机层”。
由层3，4和5组成的叠层组件包含在由盖板7形成的空腔8内，通过粘结剂6，例如热固化双组分环氧树脂，将盖板固定在玻璃基质2上。由玻璃基质2与被粘结剂6密封在基质2上的盖板7形成的密封盒，在其里面是这样配置吸湿剂9的，要使这吸湿性材料与层3，4和5组成的叠层组件之间留有一定的间隔。例如，可以将吸湿剂9固定在盖板7上，如图1所示。
图1现有技术结构的缺点在于不能制造得足够的薄以适应某些应用，如手机。
本发明以极薄的电致发光控制板为目标，它是通过使有机器件和防护盖形成叠层组件来实现的。在这样的紧密结构中，其中的相邻各层处于实体接触状态，没有(可渗透的)粘结的接缝和没有吸湿剂(捕集器)。
图2表明一种叠层组件(或叠层)式的电致发光控制板实例的横剖面图。基质12，可能是对湿气和气体来说是不可渗透的玻璃基质或者例如塑料基质，它承载着下电极层14，有机(聚合物)电致发光材料层13和上电极层15，它们在一起形成有机器件。覆盖住有机器件的无机材料密封层17使13，14和15组成的叠层组件整体化，这无机材料是例如碳化物或氮化物，尤其是氮化硅，或是电气绝缘的，湿气不可渗透的金属氧化物。密封层17连同基质12一起“封装”了有机器件。最后得到的EL控制板11可以非常的薄。
可是，这一方法带来的问题是控制板在工作过程中会产生氢气。这气体主要是由留在电致发光聚合物中的水电解产生的。在聚合物中发生的一些交联反应也会导致在***中形成氢气。由于气体产生的结果可能会发生叠层组件容积膨胀和爆裂和/或层离。由于气密封装，故气体不可能逸出。
为了解决这个问题，在13，14，15，17组成的叠层组件中安置了氢气捕集器19，使其位于与有机(聚合物)层13呈实体接触的位置处。在图2实施方案中，氢气捕集器19被安置成与有机(聚合物)层13的周边呈实体接触状态。假设层13有四条边，可以将氢气捕集器19安置成与层13的一条边或多条边的周边呈实体接触状态，
用作氢气捕集器19的适用的材料是
a)碱金属
b)碱土金属
c)镧系
d)Sc，Y
e)Pd，Rh，Ni，Zr
和它们的组合物(合金和金属间化合物)
更为适用的材料是由上述类，尤其是a)和b)类与Al组合形成的材料(尤其是Ba4Al)和由***C，Si，Ge，Sn，Pb中的上述类材料，尤其是a)和b)类材料(尤其是***C中的Li)形成的层间材料。
也可使用各种分子筛粉末，例如可以使用以Al2O3为基础的、具有多个能用来捕获氢气的(小)孔的粉末。这种分子筛粉末是例如(0.6K2O：4Na2O:Al2O3:2SiO2)。
图3表示图2结构的另一个替代方案，该图中与图2中的相同元件采用同样的编号。在上电极15的上表面上放置了氢气捕集器19。有机层13中产生的氢气可通过电极15上的针孔到达氢气捕集器19′。在本实施方案中，氢气捕集器19′与有机层13不是呈直接实体接触状态，而是呈实体接触状态(通过电极15上的针孔)。这一方案的缺点在于，如果在有机层13的一个区域产生(大量的)氢气，则氢气就会堆积在氢气捕集器19′上的一个区域内。这是不希望的。图4提出了一个解决这一问题的实施方案。
图4表示图2结构的另一个替代方案，该图中与图2中的相同元件采用同样的编号。在既与聚合物层13又与吸氢剂19″呈实体接触的位置处，安置了氢气可渗透层18。按照这一方式，吸氢剂19″与聚合物层13呈实体接触。通过借助于氢气可渗透层18使氢气散布在较大的表面上的方法，防止了所产生的氢气堆积在一个区域内。
层18可以是任何能使氢气渗透的材料。层18的一个非常特殊的实例是一种可使氢气穿过，但别的气体不能穿过的钯层。这类层的其它实例(它也可以是与钯的组合)是无机的氧化物，氮化物等等(例如氧化硅，氧化铝，氮化硅)。通常这些气体可渗透的材料的层可采用喷涂或蒸发方法制得。层18也可以是具有高玻璃化转变温度的有机物质。同样地，层30也可在电绝缘的有机或无机材料之中选取。
为了能够产生一层无缺陷的无机密封层17，首先在由13，14，15组成的有机器件叠层组件上方沉积一层平面化层是有利的。吸氢剂层19′、19″的有利之处是能起到这种平面化层的作用。
氮化物，氧氮化物，金属氧化物或金属，可以用作无机密封层17的材料。已经发现，例如Al的无缺陷层可采用真空沉积法沉积至厚度为500～5000，以便产生气密密封。
在图5上表明使用的是金属密封层21(图5上编号为17)，图中与图3中的相同元件采用同样的编号。
在这种情况下，在这(金属)密封层21与下电极层14之间放置一种电绝缘物质16，以便防止发生短路。同样地，在沉积无机密封层17之前，至少要在上电极15的外露面上，沉积一层电绝缘材料层30。所采用的电绝缘材料可以是无机材料，例如低熔点玻璃或陶瓷材料，或有机材料。类似地，如果吸气剂19(图2)、19′(图3)或19″(图4)是属于导电材料，同时密封层17又选用导电材料例如像Al，则必须放置如同图5上的层30和16一样的电绝缘层以防止短路。
概括起来，本发明涉及一种叠层式电致发光控制板，它包含：
一个支承的透明基质；
一个形成在透明基质上的分辨多个像素的有机器件；这有机器件包括介于上下电极层之间的有机发光层；和
放置一层与基质一起形成一种对有机器件的气密防湿封装***的密封层。这密封层包含无机材料，吸氢剂则被放置在封装***内位于与有机器件呈实体接触状态的位置处。这吸氢剂防止了由于有机器件在工作过程中所形成的氢气在封装***内建立压力。
Claims (10)
1.电致发光控制板，它包括：
一个支承的透明基质；
一个形成在透明基质上的分辨多个像素的有机器件；这有机器件包括介于上下电极层之间的有机发光层；和
配置的用以与基质一起形成一个对有机器件的封装***的密封层，其特征在于，这密封层包含无机材料，并且其中吸氢剂被放置在封装***内，位于与有机发光层呈实体接触状态的位置处。
2.权利要求1的控制板，其特征在于吸氢剂是与有机发光层的周边呈实体接触状态。
3.权利要求1的控制板，其特征在于吸氢剂被直接放置在上电极层上，并通过上电极层上的针孔与有机发光层呈实体接触状态。
4.权利要求1的控制板，其特征在于氢气可渗透层被放置在上电极层上，吸氢剂则被放置在氢气可渗透层上，并通过氢气可渗透层和上电极层上的针孔与有机发光层呈实体接触状态。
5.权利要求3的控制板，其特征在于氢气可渗透层包含无机氧化物或氮化物和/或Pb。
6.权利要求1的控制板，其特征在于吸氢剂包含选自以下的材料或其组合物：
a)碱金属
b)碱土金属
c)镧系
d)Sc，Y
e)Pd、Rh、Ni、Zr。
7.权利要求1的控制板，其特征在于吸氢剂包含由至少一种碱金属、或至少一种碱土金属与Al组成的金属间化合物。
8.权利要求1的控制板，其特征在于吸氢剂包括一种在C，Si，Ge，Sn或Pb中***至少一种碱金属，或至少一种碱土金属的层间材料。
9.权利要求1的控制板，其特征在于吸氢剂包含分子筛粉末，这粉末的颗粒具有能捕获氢的空腔。
10.权利要求1的控制板，其特征在于无机密封层是金属、金属氧化物、碳化物、或氮化物的层。
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