KR20020066321A - Encapsulation of organic electronic devices - Google Patents
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Abstract
다공성 건조제를 포함하는 기밀식 외피의 사용함으로써 대기의 수분 및 산소가 장치의 제조에 사용되는 재료에 도달하는 것을 방지하여서 대기의 수분 및 산소가 장치의 성능에 해로운 영향을 끼치는 것을 방지하는 전자 장치 구조물.The use of an airtight enclosure containing a porous desiccant prevents the moisture and oxygen of the atmosphere from reaching the materials used to manufacture the device, thereby preventing the moisture and oxygen of the atmosphere from adversely affecting the performance of the device. .
Description
복합 유기 폴리머 층으로 제조되는 고체 상태의 전자 장치가 주목을 끌어왔다. 복합 폴리머 기반 다이오드 와 특히 발광 다이오드 및 감광 다이오드는 디스플레이 및 센서 기술 분야에서의 사용 가능성으로 인해 특별히 주목받았다. 여기서 참조되는 모든 추가의 논문, 특허 및 특허 출원뿐만 아니라 이러한 참조물도 참조되었다.Solid state electronic devices made from composite organic polymer layers have attracted attention. Composite polymer based diodes, in particular light emitting diodes and photosensitive diodes, have received particular attention due to their potential in display and sensor technology. All references, patents, and patent applications referred to herein are referenced as well as these references.
이러한 종류의 장치는 전극(양극 및 음극)에 의해 대향하는 측면 상에 경계지고 고형 기판 상에서 지지되는 전자광활성(electrophotoactive) 복합 유기 폴리머의 층 또는 막을 포함하는 구조물을 가진다.An apparatus of this kind has a structure comprising a layer or film of electrophotoactive composite organic polymer bounded on opposite sides by electrodes (anode and cathode) and supported on a solid substrate.
전체적으로, 폴리머 다이오드 및 특히 발광 다이오드 내의 활성층으로 사용하기 위한 재료는 광전발광을 보이는 반도체성 복합 폴리머와 같은, 반도체성 복합폴리머를 포함한다. 임의의 양호한 세팅에 있어서, 폴리머는 광전발광을 보이고 용액으로부터 균일한 박막으로 용해될 수 있고 처리 가능한 반도체성 복합 폴리머이다.In total, materials for use as active layers in polymer diodes and in particular light emitting diodes include semiconducting composite polymers, such as semiconducting composite polymers that exhibit photoluminescence. In any preferred setting, the polymer is a semiconducting composite polymer that exhibits photoluminescence and can be dissolved into a uniform thin film from solution.
이러한 유기 폴리머 기반 전자 장치의 양극은 통상적으로 비교적 고일함수 금속 및 인듐/주석(idium/tin) 산화물과 같은 투명한 비화학양론적 반도체로 구성된다. 이러한 양극은 반도체성, 발광성 폴리머의 다른 채워진 파이 밴드(pi-band) 내에 정공을 주입하는 기능을 한다.The anodes of such organic polymer based electronic devices typically consist of relatively high work function metals and transparent non-stoichiometric semiconductors such as indium / tin oxides. These anodes function to inject holes into other filled pi-bands of semiconducting, luminescent polymers.
다양한 구조물에서 바륨 또는 칼슘과 같은 비교적 고일함수 금속이 음극 재료로서 바람직하다. 이러한 저일함수 금속 및 이들 산화물의 초박막 층이 바람직하다. 이러한 저일함수 음극은 반도체성, 발광성 폴리머의 다른 비어있는 파이 밴드 내로 전자를 주입시키는 기능을 한다. 양극에 주입되는 정공 및 음극에 주입되는 전자는 활성층 내에서 방사식으로 재결합하며 빛을 방출한다.In various structures relatively high work function metals, such as barium or calcium, are preferred as cathode materials. Such low work function metals and ultra thin layers of these oxides are preferred. These low work function cathodes function to inject electrons into other empty pie bands of semiconducting, light emitting polymers. Holes injected into the anode and electrons injected into the cathode radially recombine in the active layer to emit light.
공교롭게도, 저일함수 재료의 사용이 음극으로부터의 전자의 효과적 주입 및 만족할 만한 장치의 성능을 위해서 요구되지만, 칼슘, 바륨 및 스트론튬 (strontium) 그리고 그 산화물과 같은 저일함수 금속은 대게 화학적으로 잘 반응한다. 이들은 실내 온도 온도에서 산소 및 수증기와 쉽게 반응하며 상승된 온도에서는 더 활발하게 반응한다. 이러한 반응은 요구되는 저일함수 특성을 파괴하고 음극 재료와 발광성 반도체성 폴리머 사이의 중요 인터페이스를 저하시킨다. 이는 저장 및 특히 상승된 온도에서, 응력을 받는 동안 장치 효율(그리고 빛 출력)의 급속한 저하를 야기시키는 지속적인 문제를 발생시킨다.Unfortunately, although the use of low work function materials is required for the effective injection of electrons from the cathode and the performance of satisfactory devices, low work function metals such as calcium, barium and strontium and their oxides usually react chemically well. They easily react with oxygen and water vapor at room temperature and more vigorously at elevated temperatures. This reaction destroys the required low work function properties and degrades the critical interface between the cathode material and the luminescent semiconducting polymer. This creates a persistent problem that causes a rapid drop in device efficiency (and light output) during storage and especially under elevated temperatures.
다른 유기 폴리머 기반 고체 상태 장치도 유사한 안정성 문제를 나타낸다. 광감지 장치와 장치 어레이의 구성물 및 그에 사용되는 재료는 폴리머 기반 발광 다이오드에서 발견되는 것과 매우 유사하다. 폴리머 기반 발광 다이오드와 광감지기 사이의 주요한 차이점은 극도로 반응을 잘하는 저일함수 전극이 사용될 필요가 없고 전극의 전기적 극성이 종종 바뀐다는 점이다. 그럼에도, 수분 및 산소는 장치 내의 부품과 반응하고 다시 시간이 지남에 따라 장치 성능의 저하를 낳는다.Other organic polymer based solid state devices also present similar stability issues. The components of the photosensitive device and device array and the materials used therein are very similar to those found in polymer based light emitting diodes. The main difference between polymer-based light-emitting diodes and photodetectors is that an extremely responsive low work function electrode does not have to be used and the electrical polarity of the electrode often changes. Nevertheless, moisture and oxygen react with the components in the device and, over time, lead to a decrease in device performance.
대기 노출의 유해한 효과를 최소화하는 하나의 해결책으로서 활성 재료를 산소 및 수분으로부터 분리시키는 차단부 내에 장치를 둘러싸는 방법이 있다. 이러한 해결책이 약간의 효과가 있으나 외피 내에 가두어지거나 시간이 지남에 따라 외피 내로 확산하는 적은 양의 수분에 의해서도 야기되는 문제점을 항상 적절하게 해결하는 것은 아니다.One solution to minimizing the deleterious effects of atmospheric exposure is to enclose the device in a barrier that separates the active material from oxygen and moisture. While this solution has some effect, it does not always adequately solve the problem caused by the small amount of moisture that is confined within the skin or diffuses into the skin over time.
카와미(Kawami) 등의 미국 특허 제5,588,761호는 수분 오염 문제를 해결하기 위한 활성층으로 발광성 유기 분자의 박막을 사용하여 제조되는 발광 장치를 포장하기 위한 방법을 개시한다. 이러한 특허는 장치용 외피 내에 산화 나트륨과 같은 수분반응성 고형 성분의 설치를 기재한다. 이러한 반응성 성분은 외피 내의 수분과 공유 결합식으로 반응하여 수분을 고형 생성물로 변형시킨다. 예를 들면, 산화 나트륨은 고형 수산화 나트륨을 산출하도록 수분과 활발한 반응을 한다. 이러한 특허에는 고온에서 수분이 보유되도록 수분을 제거하는 수분반응성 성분을 채용하는 것이 기재되어 있다. 카와미 등의 특허에서는 수분이 고온(예를 들면, 85℃)에서는 토출되기 때문에, 물리적으로 수분을 흡수하는 재료가 사용될 수 없음을 주목하여야 한다.U. S. Patent No. 5,588, 761 to Kawami et al. Discloses a method for packaging a light emitting device manufactured using a thin film of luminescent organic molecules as an active layer to solve the problem of moisture contamination. This patent describes the installation of a water reactive solid component, such as sodium oxide, in the enclosure for the device. These reactive components covalently react with water in the skin to transform the water into a solid product. For example, sodium oxide reacts vigorously with moisture to yield solid sodium hydroxide. This patent describes employing a moisture reactive component that removes moisture to retain moisture at high temperatures. It should be noted that in the patents of Kawami et al., Since moisture is discharged at a high temperature (for example, 85 ° C.), a material that physically absorbs moisture cannot be used.
카와미의 특허에서 수분과 반응하는 고형 성분은 그 자체가 반응을 잘하고 유사하게 매우 반응성이 큰 반응 생성물을 만든다. 따라서, 이들 성분들 사이 또는 반응 생성물과 장치 또는 장치 외피 내의 다른 성분과의 임의의 우연한 접촉은 해로울 수 있다. 따라서, 유기 폴리머 기반 고체 상태 전자 장치를 밀봉 캡슐하는 방법이 요구되고, 상기 밀봉 캡슐은 수증기 및 산소가 장치 내로 확산함으로써 실질적인 수명을 제한시키는 것을 방지하기에 충분하다.In Kawami's patent, the solid component that reacts with water itself reacts well and similarly produces highly reactive reaction products. Thus, any accidental contact between these components or the reaction product with other components within the device or device envelope can be harmful. Thus, there is a need for a method of sealing encapsulation of an organic polymer based solid state electronic device, which is sufficient to prevent water vapor and oxygen from diffusing into the device and thereby limiting its practical lifetime.
또한, 전자 장치의 밀폐 밀봉 캡슐을 이루기 위한 많은 주지의 프로세스는 장치가 캡슐 밀봉 프로세스 중에 300℃을 초과하는 온도까지 가열되는 것을 필요로 한다. 대부분의 폴리머 기반 방출 장치는 이러한 고온에서는 적합하지 않다.In addition, many well known processes for forming hermetically sealed capsules of electronic devices require the device to be heated to a temperature in excess of 300 ° C. during the capsule sealing process. Most polymer based release devices are not suitable at these high temperatures.
본 발명은 다이오드, 예를 들면, 발광 다이오드 및 감광 다이오드와 같은 유기 폴리머 기반 전자 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 높은 장치 효율을 이끌어내고 상업적으로 만족할 만한 긴 작동 수명을 갖는 장치에 대한 제조 프로세스 및 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to organic polymer based electronic devices such as diodes, for example light emitting diodes and photosensitive diodes. More specifically, the present invention relates to manufacturing processes and structures for devices that lead to high device efficiency and have a commercially satisfactory long operating life.
도1은 본 발명의 대표 장치의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a representative apparatus of the present invention.
도2는 대기 습도 조건하의 85℃에서 수명을 비교하여 캡슐화된 장치 상의 다양한 건조제 재료의 효과를 도시하는 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing the effect of various desiccant materials on encapsulated devices by comparing their lifetime at 85 ° C. under atmospheric humidity conditions.
도3은 종래 기술의 재료 및 방법을 사용한 수분 제거와 본 발명에 따른 수분 제거의 효과를 비교한 일련의 그래프이다.3 is a series of graphs comparing the effect of water removal according to the present invention with water removal using prior art materials and methods.
도4는 종래 기술의 방법과 본 발명의 수분 제거 방법의 안정성을 비교한 그래프이다.Figure 4 is a graph comparing the stability of the prior art method and the water removal method of the present invention.
본 발명은 서로 대향하는 한 쌍의 전극 및 전극 사이에 끼워진 활성 폴리머 층을 포함하는 폴리머 전자 장치, 폴리머 전자 장치에 인접하는 내부 표면 및 외부 대기에 인접하는 대향 외부 표면을 가지는 기밀식 외피, 다공성 구조물을 가지고 다공성 구조물 내에 물리적으로 수분을 흡수함으로써 수분을 가둘 수 있으며, 내부 표면에 인접하는 건조제를 내장하는 전자 장치에 관한 것이고, 기밀식 외피는 외부 대기로부터 폴리머 전자 장치 및 건조제를 격리시키도록, 폴리머 전자 장치를 캡슐화시킨다. 또한 본 발명은 고형 건조제를 갖춘 기밀식 외피 내에 폴리머 전자 장치를 캡슐화시킴으로써 향상된 수명을 가지는 폴리머 전자 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hermetic shell, porous structure having a polymer electronic device comprising a pair of electrodes facing each other and an active polymer layer sandwiched between the electrodes, an inner surface adjacent to the polymer electronic device and an opposite outer surface adjacent to the outer atmosphere. And to trap moisture by physically absorbing moisture in the porous structure, and to an electronic device containing a desiccant adjacent to an inner surface, wherein the hermetic envelope is a polymer to isolate the polymer electronic device and the desiccant from the outside atmosphere. Encapsulate the electronic device. The present invention also relates to a method of making a polymer electronic device having an improved lifetime by encapsulating the polymer electronic device in an airtight shell with a solid desiccant.
양호한 실시예에 있어서 건조제는 폴리머 전자 장치를 지지하는 하나 이상의 기판 층에 합체된다.In a preferred embodiment, the desiccant is incorporated into one or more substrate layers that support the polymer electronic device.
여기에서 사용되는 바와 같이, "인접하는" 이라는 용어는 반듯이 하나의 층이 다른 층의 바로 다음에 있는 것을 의미하는 것이 아니라, 제1 표면과 대향하는 제2 표면(예를 들면, 외부 표면)과 비교할 때 제1 표면에 더 가까운 위치인 것(예를 들면, 건조제는 내부 표면에 더 가까움)을 나타낸다.As used herein, the term "adjacent" does not necessarily mean that one layer is immediately after the other, but with a second surface (eg, an outer surface) opposite the first surface. In comparison, the position is closer to the first surface (eg, the desiccant is closer to the inner surface).
도1에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 본 발명의 전자 장치(100)는 전기 부착 도선(116, 118)을 갖춘 양극(112) 및 음극(114)을 포함하는 폴리머 전자 장치(110), 전기적으로 활성인 유기 폴리머(120) 층 및, 본 양호한 실시예에서는, 기판(122)을 포함한다. 또한 장치(110)는 전자 장치를 대기로부터 격리시키는 캡슐화 외피(124)를 포함한다. 외피는 접착제(128)에 의해 기부(122)에 부착된 커버또는 리드(126)를 갖춘 기부로서 기판(122)으로 만들어진다. 건조제(130)는 외피(124) 내에 캡슐화되고, 바람직하게는 접착제(134)로 외피의 내부 표면(132)에 부착된다.As best seen in FIG. 1, the electronic device 100 of the present invention is a polymer electronic device 110 that includes an anode 112 and an anode 114 with electrical attachment leads 116, 118, electrically; An active organic polymer 120 layer and, in the presently preferred embodiment, a substrate 122. Device 110 also includes an encapsulation envelope 124 that isolates the electronic device from the atmosphere. The sheath is made of substrate 122 as a base with a cover or lid 126 attached to base 122 by adhesive 128. Desiccant 130 is encapsulated within sheath 124 and is preferably attached to the interior surface 132 of the sheath with adhesive 134.
기판Board
기판(122)은 대체로 가스 및 습기에 대해 불투과성이다. 양호한 실시예에 있어 기판은 유리이다. 제2의 양호한 실시예에 있어서, 기판은 실리콘이다. 제3의 양호한 실시예에 있어서, 기판은 불투과성 플라스틱 또는 무기 및 플라스틱 재료의 조합체로 구성된 복합 재료와 같은 가요성 기판이다. 유용한 가요성 기판의 예로서는 시트, 또는 폴리에스테르, 예를 들면, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 (polyethylene terephthalate)와 같은 불투과성 플라스틱의 가요성 재료로 된 다중 적층판, 또는 침전된 선택적 금속 혹은 무기 유전층을 갖춘 플라스틱 시트의 조합으로 구성된 복합 재료를 포함한다. 양호한 실시예에 있어서, 기판은 빛이 캡슐화된 영역으로 들어가거나 이를 통해 캡슐화된 영역으로부터 방출할 수 있도록 투명(또는, 반투명)하다.Substrate 122 is generally impermeable to gas and moisture. In a preferred embodiment the substrate is glass. In a second preferred embodiment, the substrate is silicon. In a third preferred embodiment, the substrate is a flexible substrate, such as a composite material composed of an impermeable plastic or a combination of inorganic and plastic materials. Examples of useful flexible substrates include sheets or multiple laminates of a flexible material of an impermeable plastic, such as polyethylene terephthalate, or a plastic sheet having a precipitated selective metal or inorganic dielectric layer. Composite materials composed of combinations. In a preferred embodiment, the substrate is transparent (or translucent) such that light can enter or escape from the encapsulated area.
외피coat
기밀식 외피(126)는 폴리머 전자 장치(110)를 대기로부터 격리시킨다. 프로세스 단계가 폴리머 전자 장치(110)의 부품에 해로운 영향을 끼치지 않는 한, 기밀식 외피가 형성되는 방법은 중요하지 않다. 예를 들면, 기밀식 외피(126)는 접착제와 함께 접합되는 다중편으로 형성될 수도 있다. 양호한 실시예에 있어서, 기밀식 외피는 기부에 접합된 리드(126)를 포함한다. 도1에 가장 잘 도시된 바와 같이, 양호한 기부(122)로는 폴리머 전자 장치(110)의 기판이 있다.Hermetic envelope 126 isolates polymer electronic device 110 from the atmosphere. The manner in which the hermetic envelope is formed is not critical, unless the process steps have a deleterious effect on the components of the polymer electronic device 110. For example, hermetic envelope 126 may be formed of multiple pieces bonded together with an adhesive. In a preferred embodiment, the hermetic shell includes a lead 126 bonded to the base. As best shown in FIG. 1, a good base 122 is the substrate of the polymer electronic device 110.
기밀식 외피(126)를 형성하는 데 사용되는 재료는 가스 및 습기에 불투과성이어야 한다. 한 실시예에 있어서, 리드는 금속으로 만들어진다. 다른 실시예에 있어서, 리드는 유리 또는 세라믹 재료로 만들어진다. 또한 공기 불투과성 및 수분 불투과성인 플라스틱이 사용될 수 있다.The material used to form the hermetic shell 126 should be impermeable to gas and moisture. In one embodiment, the leads are made of metal. In another embodiment, the lead is made of glass or ceramic material. Plastics that are air impermeable and moisture impermeable may also be used.
리드(126)가 연속의 차단부(빈틈이나 핀 구멍이 없음)가 되기에 충분한 뚜께이면, 리드(126)의 두께는 본 발명에서는 중요하지 않다. 바람직하게는, 리드(126)는 약 10에서 약 1000 ㎛ 사이의 두께를 가진다. 기부가 폴리머 전자 장치의 기판이 아닌 경우에는(도시 생략), 기부는 리드와 같은 재료로 만들어 질 수 없음을 알 수 있다. 도1에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 리드(126)는 접착제(128)에 의해 기판(122)에 밀봉된다. 접착제는 75℃ 이하, 바람직하게는 50℃ 이하인 온도 및 더 바람직하게는 대기 온도 또는 적당히 상승된 온도와 같은 활성층(120)의 분해 온도 이하의 온도에서 경화되어야 한다. 이러한 것은 종종 전자 장치(110)를 훼손시키거나 품질을 저하시킬 수 있는 이 기술 분야에서 통상적인 고온에의 노출을 제거하기 때문에 유익하다. 양호한 접착제로서는 자외선 광선에의 노출 또는 방금 언급된 적당히 상승된 온도에의 노출 중 하나(또는 모두)에 의해 경화되는 에폭시(epoxies)가 포함된다. 다양한 주재료(도시 생략)가 접착 프로세스를 보조하는데 사용될 수도 있다. 도1에 가장 잘 도시된 바와 같이, 전기 도선(116, 118)은 장치로부터 빠져나온다. 이러한 도선(116, 118)은 접착제(128)에 의해 마찬가지로 밀봉되야 한다. 대안으로, 그러나 기능적으로 동등한 도선 구조가 사용될 수 있다.If the lid 126 is thick enough to be a continuous blocking portion (no gaps or pin holes), the thickness of the lid 126 is not critical to the present invention. Preferably, the lid 126 has a thickness between about 10 and about 1000 μm. If the base is not a substrate of a polymer electronic device (not shown), it can be seen that the base cannot be made of the same material as the lead. As best shown in FIG. 1, the lid 126 is sealed to the substrate 122 by an adhesive 128. The adhesive should be cured at temperatures below 75 ° C., preferably below 50 ° C. and more preferably below the decomposition temperature of the active layer 120, such as at ambient or moderately elevated temperatures. This is often beneficial because it eliminates exposure to high temperatures that are common in the art, which can damage or degrade the electronic device 110. Preferred adhesives include epoxies that cure by either (or both) exposure to ultraviolet light or exposure to the moderately elevated temperatures just mentioned. Various main materials (not shown) may be used to assist the adhesion process. As best shown in Figure 1, electrical leads 116, 118 exit from the device. These leads 116, 118 should likewise be sealed by adhesive 128. Alternatively, however, functionally equivalent conductor structures may be used.
고형 건조제Solid desiccant
기판(122) 상에 리드(126)를 밀봉하고 전자 장치(110)를 둘러싸기 이전에, 고형 건조제(건조 재료, 130)가 삽입된다. 건조제가 포함되는 형태는 중요하지 않다. 예를 들면, 건조제(130)는 다공성 패킷 내의 분말, 압축된 팰릿, 젤에 내장된 고형물, 교차 연결된 폴리머 내에 내장된 고형물, 및/또는 막의 형태일 수 있다. 건조제는 다양한 방식으로 외피(124) 내에 위치될 수 있다. 예를 들면, 건조제(130)는 기판 또는 리드(도시 생략)의 내부 표면 상의 코팅 내에 합체될 수 있고, 도1에 가장 잘 도시된 바와 같이, 접착제(134)로 건조제(130)을 외피(124)의 내부 표면(132)에 부착함으로써 제공될 수도 있다. 다르게는(도시 생략), 건조제는 전자 장치의 가요성 기판 또는 하나 이상의 다중층 혹은 적층화된 기판에 합체될 수 있다.Before sealing the lid 126 on the substrate 122 and surrounding the electronic device 110, a solid desiccant (drying material) 130 is inserted. The form in which the desiccant is included is not critical. For example, desiccant 130 may be in the form of a powder in a porous packet, a compressed pallet, a solid embedded in a gel, a solid embedded in a cross-linked polymer, and / or a membrane. Desiccant may be located in sheath 124 in a variety of ways. For example, the desiccant 130 may be incorporated into a coating on the inner surface of the substrate or lid (not shown), and as best seen in FIG. 1, the desiccant 130 may be enveloped 124 with an adhesive 134. It may be provided by attaching to the inner surface 132 of the). Alternatively (not shown), the desiccant may be incorporated into a flexible substrate of the electronic device or one or more multilayer or stacked substrates.
고형 건조제의 특성은 중요하다. 가장 일반적으로 물 분자가 이동할 수 있으나 물 분자가 가두어져서 외피 내의 주위로 방출되지 않도록 물 분자가 물리적으로 흡수되게 하는 제어된 세공 구조물 가지는 대부분 무기 고체인 다공성 고형물이다. 분자체는 그러한 재료 중 하나이다. 양호한 실시예에 있어서, 밀봉된 패키지 내에 캡슐화되는 건조제는 제올라이트(zeolite)이다. 제올라이트는 주지의 재료이고 구입 가능하다. 전체적으로, 수분을 가두기에 적절한 임의의 제올라이트가 사용될 수도 있다. 제올라이트는 카운터 이온으로서 나트륨과 대략 같은 양의 알루미늄 및 실리콘 산화물로 구성되는 것으로 알려져 있다. 제올라이트 재료는 화학적 반응보다는 물리적 흡수에 의해 수분을 흡수한다. 물리적 흡수가 바람직하다.The properties of the solid desiccant are important. Most commonly, porous solids are mostly inorganic solids with controlled pore structures that allow water molecules to migrate but physically absorb the water molecules so that they are trapped and not released to the surroundings in the shell. Molecular sieve is one such material. In a preferred embodiment, the desiccant encapsulated in a sealed package is zeolite. Zeolites are well known materials and are commercially available. In total, any zeolite suitable for confining moisture may be used. Zeolites are known to consist of approximately the same amount of aluminum and silicon oxide as sodium as counter ions. Zeolite materials absorb moisture by physical absorption rather than chemical reactions. Physical absorption is preferred.
좀 더 바람직한 실시예에 있어서, 외피(124) 내에 캡슐화되는 건조제(130)는 트리소브[Tri-sorb, 뉴 멕시코 베렌(Beren) 소재의 유나이티드 카탈리스츠 인크.(United Catalysts Ink.) 지부, 쉬드-케미(Sued-Chemie) 그룹의 멤버, 쉬드-케미 퍼포먼스 패키징(Sued-Chemie Performance Packaging)으로부터 입수 가능함]로 알려진 제올라이트 재료이다. 트리소브 구조물은 카운터 이온으로서 나트륨과 대략 같은 양의 알루미늄 및 실리콘 산화물을 포함한다. 트리소브는 물리적 흡수에 의해 수분을 흡수한다. 본 발명에 설명된 방법에 따른 캡슐화된 폴리머 발광 다이오드의 안정성 및 수명의 주목할 만한 향상은 실시예에서 설명된다. 특히, 물리적으로 흡수하는 제올라이트 재료를 건조제로서 사용하는 캡슐화는 화학적 흡수에 의해 수분을 흡수하는 바륨(barium) 산화물 보다 건조제로서 훨씬 성능이 뛰어나다.In a more preferred embodiment, the desiccant 130 encapsulated in the shell 124 is tri-sorb (United Catalysts Ink.), Beren, Beren, Mexico. Zeolite material, a member of the Sued-Chemie group, available from Sued-Chemie Performance Packaging. The trisorb structure contains about the same amount of aluminum and silicon oxide as sodium as the counter ion. Trisorb absorbs moisture by physical absorption. Notable improvements in the stability and lifetime of the encapsulated polymer light emitting diodes according to the methods described herein are described in the examples. In particular, encapsulation using physically absorbing zeolite materials as desiccant is much better as desiccant than barium oxide, which absorbs moisture by chemical absorption.
첨가되는 건조제의 양은 밀봉되어 닫혀질 때 외피 내에 가두어지는 수분을 흡수하는데 적당한 용량을 제공하도록 결정되어야 한다. 건조제가 수분을 빨아드리는 능력은 주지의 속성이다. 장치의 내부 용적 및 외피 내의 공기 습도는 용이하게 판단될 수 있다. 건조제의 적당한 중량을 고려하여 이들 인자가 판단되고 연합될 수 있다.The amount of desiccant added should be determined to provide a suitable capacity to absorb the moisture trapped in the shell when it is closed and closed. The desiccant's ability to suck moisture is a well known attribute. The internal volume of the device and the air humidity in the enclosure can be readily determined. These factors can be determined and associated in consideration of the appropriate weight of the desiccant.
바람직한 실시예에 있어서, 불완전한 에지 밀봉 및/또는 기판을 통한 수증기의 잔류 투과율를 거쳐 활성 장치 영역 내의 수증기의 잔류 유동을 상쇄시키기 위해 계산된 양을 초과하는 건조제가 첨가될 수 있다.In a preferred embodiment, more than a calculated amount of desiccant may be added to counteract the residual flow of water vapor in the active device region through incomplete edge sealing and / or residual transmission of water vapor through the substrate.
활성층Active layer
폴리머 발광 다이오드와 같은, 본 발명에 의해 보호되는 전자 장치 내의 활성층(120)으로 사용하기 위한 재료 중에는 폴리[poly, 페닐렌 비닐렌(phenylene vinylene)], PPV, 및 예를 들면, 폴리{2-메톡시-5-(2'에틸-헥시옥시)-1, 4-페닐렌 비닐렌[2-methyoxy-5-(2'-ethyl-hexyloxy)-1,4-pheny lene vinylen]}, MEH-PPV, 에너지 갭(예를 들면, 2.1 eV 이상)을 가지는 반도체성 폴리머와 같은 PPV의 용해성 유도체가 있다. 이러한 재료는 미국 특허 제5,189,136호에 더 상세히 기재되어 있다. 본 발명에서 유용한 것으로 기재된 다른 재료로는 폴리{2,5-비스(콜레스탄옥시-1,4-페닐렌 비닐렌[2,5-bis(cholestanoxy)-1,4-phenylene vinylene]}, BCHA-PPV, 에너지 갭(예를 들면, 2.2eV 이상)을 가지는 반도체성 폴리머가 있다. 이러한 재료는 미국 특허 출원 번호 제07/800,555호에 더 상세히 기재되어 있다. 다른 적절한 폴리머로는 예를 들면, 디 브라운(D. Braun), 지. 구스타프슨(G. Gustafsson), 디. 맥브랜치(D. McBranch) 및 에이. 제이. 히거(A.J. Heeger)의 J. Appl. Phys. 72,564(1992)에 기재된 폴리[3-알킬티오펜(3-alkylthiophenes) 및 엠. 버그렌(M. Berggren), 오. 인가나스(O. Inganas), 지. 구스타프슨(G. Gustafsson), 제이. 라스므슨(J. Rasmusson), 엠.알. 앤더슨(M.R. Andersson), 티. 흐예르트베르크(T. Hjertberg) 및 오. 웨너스트롬(O. Wennerstrom)에 의해 설명된 관련 유도체 ; 지. 그렘(G. Grem), 지. 레디츠키(G. Leditzky), 비. 울리히(B. Ullrich) 및 지. 레이싱(G. Leising)의 Adv. Mater. 4, 36(1992)에 기재된 폴리[파라페닐렌 (paraphenylene)], 및 제트. 양(Z. Yang), 아이. 소코릭(I. Sokolik), 에프.이. 카라츠(F.E. Karasz)의 Macromolecules, 26, 1188(1993)에 기재된 용해성 유도체, 아이.디. 파커(I.D. Parker)의 J. Appl. Phys, Appl. Phys. Lett. 65, 1272(1994)에 기재된 폴리키놀린(Polyquinoline)가 있다. 또한 비복합 주 폴리머 내의 복합 반도체성 폴리머의 혼합물은 씨. 장(C. Zhang), 에이치. 폰 세게른(H. Von Seggern), 케이. 파크바츠(K. Pakbaz), 비. 크라벨(B. Kraabel), 에이치.더블유. 슈미트(H.W. Schmidt) 및 에이.제이. 히거(A.J. Heeger)의 Synth. Met, 62,35(1994)에 기재된 폴리머 발광 다이오드 내의 활성층으로서 유용하다. 또한 에이치. 니시노(H. Nishino), 지. 유(G. Yu), 티-에이. 첸(T-A. Chen), 알.디. 리이케(R.D. Rieke) 및 에이.제이. 히거(A.J. Heeger)의 Synth. Met., 48,243(1995)에 기재된 두 개 이상의 복합 폴리머를 포함하는 혼합물도 유용하다. 전체적으로, 폴리머 발광 다이오드 내의 활성층으로 사용하기 위한 재료는 반도체성 복합 폴리머, 구체적으로는 광전발광을 보이는 반도체성 복합 폴리머, 더 구체적으로는 용액으로부터 박막 내로 용해 가능하고 처리 가능한 반도체성 복합 폴리머이다.Among the materials for use as the active layer 120 in electronic devices protected by the present invention, such as polymer light emitting diodes, are poly [poly, phenylene vinylene], PPV, and, for example, poly {2- Methoxy-5- (2'ethyl-hexoxyoxy) -1,4-phenylene vinylene [2-methyoxy-5- (2'-ethyl-hexyloxy) -1,4-pheny lene vinylen]}, MEH- There are soluble derivatives of PPV, such as PPV, semiconducting polymers with energy gaps (eg, 2.1 eV or more). Such materials are described in more detail in US Pat. No. 5,189,136. Other materials described as useful in the present invention include poly {2,5-bis (cholestanoxy-1,4-phenylene vinylene)}, BCHA -PPV, semiconducting polymers with energy gaps (e.g., 2.2 eV or more) Such materials are described in more detail in US Patent Application No. 07 / 800,555. Other suitable polymers are, for example, J. Appl. Phys. 72,564 (1992) by D. Braun, G. Gustafsson, D. McBranch and AJ Heeger. Poly [3-alkylthiophenes and M. Berggren, O. Inganas, G. Gustafsson, J. Rasmusson. Related derivatives described by Rasmusson, MR Andersson, T. Hjertberg and O. Wennerstrom; G. Grem, G. G. Leditzky, Poly [paraphenylene] as described in Adv. Mater. 4, 36 (1992) by B. Ullrich and G. Leising, and Z. Yang, Ai. I. Sokolik, soluble derivative described in Macromolecules, 26, 1188 (1993) by FE Karasz, J. Appl. Phys, Appl. By ID Parker Polysquinoline, described in Phys. Lett. 65, 1272 (1994.) Also, mixtures of complex semiconducting polymers in non-composite main polymers can be found in C. Zhang, H. von S. H. Von Seggern, K. Parkbach Pakbaz), B. B. Kraabel, H. Double You. H.W. Schmidt and A.J. Synth. By A.J. Heeger. It is useful as an active layer in the polymer light emitting diode described in Met, 62,35 (1994). Also H. N. Nishino, G. G. Yu, T-A. T-A. Chen, R. D. R.D. Rieke and A.J. Synth. By A.J. Heeger. Also useful are mixtures comprising two or more composite polymers described in Met., 48,243 (1995). Overall, materials for use as active layers in polymer light emitting diodes are semiconducting composite polymers, specifically semiconducting composite polymers that exhibit photoluminescence, and more specifically semiconducting composite polymers that are soluble and processable in solution into thin films.
고일함수 양극High work function anode
양극 재료(112)로서 사용하는데 적절한 비교적 고일함수인 금속으로는 투명한 인듐/주석 전도성 산화물의 박막[에이치. 뷰로스(H. Burroughs), 디.디.시. 브래들리(D.D.C. Bradley), 에이. 알. 브라운(A.R. Brown), 알.엔. 마크스(R.N. Marks), 케이. 맥캐이(K. Mackay), 알.에이치. 프렌드(R.H. Frend), 피.엘. 번스(P.L. Burns) 및 에이.비 홀메스(A.B. Holmes)의 Nature 347,539(1990) ; 디. 브라운(D. Braun) 및 에이.제이. 히거(A.J. Heeger)의 Appl. Phys. Lett.58,1982(1991)]이 있다. 다르게는, 전도성 폴리머의 박막은 지. 구스타프슨(G. Gustafsson), 와이. 카오(Y. Cao), 지.엠. 트레이시(G.M. Treacy), 에프. 클라베터(F. Klavetter), 엔. 콜라네리(N. Colaneri) 및 에이.제이. 히거(A.J. Heeger)의 Nature, 357,477(1992), 와이. 양(Y. Yang) 및 에이.제이. 히거(A.J. Heeger)의 Appl. Phys. Lett 64,1245(1994) 및 미국 특허 출원 번호 제08/205,519호, 와이. 양(Y.Yang), 이. 웨스터윌리(E. Westerweele), 시. 장(C. Zhang), 피. 스미스(P. Smith) 및 에이.제이. 히거(A.J. Heeger)의 Appl. Phys. 77,694(1995), 제이.가오(J. Gao), 에이.제이 히거(A.J. Heeger), 제이.와이. 리(J.Y. Lee) 및 시.와이. 킴(C.Y Kim)의 Synth. Met., 82,221(1996), 와이. 카오(Y. Cao), 지. 유(G. Yu), 시. 장(C. Zhang), 알. 메논(R. Menon) 및 에이.제이. 히거(A.J. Heeger)의 Appl. Phys. Lett. 70,3191(1997)에 명시된 것처럼 사용될 수 있다. 인듐/주석 산화물 박막 및 전도성 에머랄드 솔트(emeraldine salt) 형태 내의 폴리아닐린(polyaniline) 박막을 포함하는 2층의 양극은 양 재료 모두 발광 다이오드로부터 방출된 빛이 유용한 레벨로 장치로부터 복사되는 것을 가능하게 하기 때문에 투명한 전극으로서 바람직하다.A relatively high work function metal suitable for use as the anode material 112 is a thin film of transparent indium / tin conductive oxide. H. Burroughs, D.C. Bradley, A. D.D.C. egg. A.R. Brown, R.N. Marks, K. K. Mackay, R. H. R.H. Frend, P. L. Nature 347,539 (1990) by P.L. Burns and A.B. Holmes; D. Brown and D. Braun. Appl. Of A.J. Heeger. Phys. Lett. 58, 1982 (1991). Alternatively, a thin film of conductive polymer may be used. G. Gustafsson, Y. Y. Cao, G. M. G.M. Treacy, F. F. Klavetter, N. N. Colaneri and A.J. Nature, A. J. Heeger, 357, 477 (1992), Y. Y. Yang and A.J. Appl. Of A.J. Heeger. Phys. Lett 64,1245 (1994) and US patent application Ser. No. 08 / 205,519, Y. Yang, Yi. Westerweele, poetry. C. Zhang, P. Smith and A. J. Appl. Of A.J. Heeger. Phys. 77,694 (1995), J. Gao, A.J. Heeger, J.W. J.Y. Lee and S.Y. Synth. Of C.Y Kim. Met., 82,221 (1996), Y. Y. Cao, G. G. Yu, poetry. C. Zhang, R. Menon and A.J. Appl. Of A.J. Heeger. Phys. Lett. May be used as specified in 70,3191 (1997). Two layers of anodes, including an indium / tin oxide thin film and a polyaniline thin film in the form of a conductive emeraldine salt, allow both materials to emit light emitted from the light emitting diode from the device at useful levels. It is preferable as a transparent electrode.
저일함수 음극Low work function cathode
음극(114) 재료로서 사용하기 위한 적절한 비교적 저일함수 금속으로는 칼슘, 바륨, 스트론튬과 같은 알카라인 토류 금속 및 이터븀(ytterbium)과 같은 회유 토류 금속이 있다. 또한 예를 들면, 실버 내의 마그네슘의 합금 및 알루미늄 내의 리듐 합금과 같은 저일함수 금속의 합금은 종래 기술(미국 특허 제5,047,687호,제5,059,862호 및 제5,408,109호)에서 알려져 있다. 전자 주입 음극층의 두께는 종래 기술[미국 특허 제5,151,629호, 미국 특허 제5,247,190호, 미국 특허5,317,169호 및 제이. 키도(J. Kido), 에이치. 시노야(H. Shionoya), 케이. 나가이(K. Nagai)의 Appl. Phys. Lett., 67(1995)2281]에서 명시된 바와 같이 200 내지 5000Å 범위에 있다. 하한인 200 내지 500 옹르스트롬 (Å)은 음극층[미국 특허 제5,512,654호 ; 제이.시. 스콧(J.C. Scott), 제이.에이치. 카우프먼(J.H. Kaufman), 피.제이. 블락(P.J. Brock), 알. 디피에트로(R. Dipietro), 제이. 살렘(J. Salem) 및 제이.에이. 고이티아(J.A. Goitia)의 J. Appl. Phys., 79(7996)2745 ; 아이.디. 파커(I.D. Parker), 에이치.에이치 킴(H.H. Kim)의 Appl. Phys. Lett., 64(1994)1774)]을 위한 연속막(전체 보호)을 형성하기 위해 요구된다. 추가로 양호한 보호를 위해, 더 두꺼운 음극층은 산소 및 수증기를 장치의 활성부로부터 멀리 떨어지게 하는 자가 밀봉 결합을 제공하는 것으로 여겨진다.Suitable relatively low work function metals for use as the cathode 114 material include alkaline earth metals such as calcium, barium, strontium and ash earth metals such as ytterbium. Also, for example, alloys of low work function metals such as alloys of magnesium in silver and lithium alloys in aluminum are known from the prior art (US Pat. Nos. 5,047,687, 5,059,862 and 5,408,109). The thickness of the electron injection cathode layer is described in the prior art [US Pat. No. 5,151,629, US Pat. No. 5,247,190, US Pat. No. 5,317,169 and J. Pat. J. Kido, H. H. Shionoya, K. Appl. By K. Nagai. Phys. Lett., 67 (1995) 2281, in the range from 200 to 5000 mm 3. The lower limit of 200 to 500 Angstroms is the cathode layer [US Pat. No. 5,512,654; J. City. Scott, J. H. J.H. Kaufman, P. J. B. Brock, R. R. Dipietro, J. Salem and J. A. J. Appl. Of J.A. Goitia. Phys., 79 (7996) 2745; ID. Parker, H.H. Kim, Appl. Phys. Lett., 64 (1994) 1774). For further good protection, the thicker cathode layer is believed to provide a self-sealing bond that keeps oxygen and water away from the active portion of the device.
알카라인 토류 금속, 칼슘, 스트론튬 및 바륨의 초박막 층을 포함하는 전자 주입 음극은 고광도 및 고효율의 폴리머 발광 다이오드용으로 설명되었다. 200 Å 보다 큰 두께를 가지는 막으로서 동일한 금속(그리고 다른 저일함수 금속)으로 제조된 종래의 음극과 비교할 때, 100 Å이하의 두께를 가지는 초박막 층 알카라인 토류 금속을 포함하는 음극은 폴리머 발광 다이오드[와이. 카오(Y. Cao) 및 지. 유(G. YU)의 미국 특허 출원 제08/872,657호]의 안정성 및 작동 수명을 향상시킨다.Electron injection cathodes comprising ultra thin layers of alkaline earth metals, calcium, strontium and barium have been described for high brightness and high efficiency polymer light emitting diodes. Compared with conventional cathodes made of the same metal (and other low work function metals) as a film having a thickness greater than 200 mW, the cathode comprising an ultrathin layer alkaline earth metal having a thickness of less than 100 mW is a polymer light emitting diode [Wi]. . Y. Cao and G. US Patent Application No. 08 / 872,657 to G. YU improves the stability and operating life.
또한 알카라인 토류 금속, 칼슘, 스트론퓸 및 바륨의 산화물의 초박막 층을포함하는 전자 주입 음극이 고광도 및 고효율의 폴리머 발광 다이오드용으로 설명되었다(와이 카오(Y. Cao) 등의 1999년 10월 12일자로 출원된 PCT 출원 번호 제US99/23775호).In addition, electron injection cathodes comprising ultra thin layers of oxides of alkaline earth metals, calcium, strontium and barium have been described for high brightness and high efficiency polymer light emitting diodes (Y. Cao et al., Oct. 12, 1999). PCT Application No. US99 / 23775, filed date.
광감지 장치와 장치 어레이의 구성물 및 그에 사용되는 재료는 폴리머 기반 발광 다이오드의 제조와 매우 유사하다. 폴리머 기반 발광 다이오드와 광감지기의 주요한 차이점은 반응을 잘하는 저일함수 전극이 사용될 필요가 없고 전극의 전기적 극성이 바뀐다는 것이다. 그럼에도 불구하고, 밀폐되어 밀봉된 패키지가 전도성 폴리머로부터 제조되는 광감지 장치의 수명을 연장시키기 위해 요구된다. 따라서, 본 발명의 캡슐화 외피는 이와 같은 장치에도 유용하고, 상기 캡슐화는 수증기 및 산소가 장치 내에 확산됨으로써 실질적인 수명을 제한시키는 것을 방지하기에 충분하다.The components of the photosensitive device and device array and the materials used therein are very similar to the manufacture of polymer based light emitting diodes. The main difference between polymer-based light-emitting diodes and photodetectors is that a low-response low work function electrode does not have to be used and the electrical polarity of the electrode changes. Nevertheless, a hermetically sealed package is required to extend the life of a photosensitive device made from a conductive polymer. Thus, the encapsulation envelope of the present invention is useful in such devices as well, and the encapsulation is sufficient to prevent water vapor and oxygen from diffusing into the device, thereby limiting its practical lifetime.
본 발명은 다음의 실시예를 참조하여 더 상세히 설명될 것이다. 이러한 실시예는 본 발명을 실시하기 위한 다양한 모드를 설명하기 위해 제공될 뿐이고 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.The invention will be explained in more detail with reference to the following examples. These examples are provided only to illustrate various modes of practicing the invention and should not be construed as limiting the scope of the invention.
[실시예 1]Example 1
제올라이트 기반 건조제[트리-소브(tri-sorb)]는 건조 작용제 또는 건조제로서 사용된다. 폴리머 기반 전자 장치의 예로서, 폴리머 발광 다이오드 어레이가 사용된다.Zeolite based desiccants (tri-sorb) are used as drying agents or desiccants. As an example of a polymer based electronic device, a polymer light emitting diode array is used.
제올라이트를 포함하는 건조 테블릿를 내장하는, 유리로 만들어진 공기 및 수분 불투과성 리드[뉴 멕시코 베렌(Beren) 소재의 유나이티드 카탈리스트인크.(United Catalysts Ink.) 지부, 쉬드-케미(Sued-Chemie) 그룹의 멤버, 쉬드-케미 퍼포먼스 패키징(Sued-Chemie Performance Packaging)으로부터 입수 가능함]는 발광 다이오드 어레이를 캡슐화시킴으로써 대기로부터 격리시키는데 사용된다.Air and moisture impermeable reeds made of glass containing dry tablets containing zeolites (from the Sued-Chemie Group, United Catalysts Ink., Beren, NM) Member, available from Sued-Chemie Performance Packaging, is used to isolate from the atmosphere by encapsulating a light emitting diode array.
건조제는 접착제로서 열경화성 에폭시 수지[미시건주 이스트 랜싱(East Lansing) 소재의 시바 스페샬티 케미칼즈 코포레이션.(Ciba Specialty Chemicals Corp.)의 애럴다이트(Araldite) 2014]를 사용하여 불투과성 리드의 내부 표면 상에 건조제를 고정시킴으로써 패키지 내에 둘러싸인다.The desiccant uses an thermosetting epoxy resin (Araldite 2014 of Ciba Specialty Chemicals Corp., East Lansing, Mich.) As an adhesive to the inner surface of the impermeable lead. It is enclosed in a package by fixing a desiccant on the bed.
건조제는 분말의 압축된 팰릿의 형태이다. 불투과성 리드는 접착제를 사용하여 기판에 부착된다. 완성된 장치는 도1에 도시된 구조물(100)을 가진다. 리드는 접착제로서 애럴다이트 2014를 사용하여, 유리로 된 기판에 밀봉된다.Desiccants are in the form of compacted pellets of powder. The impervious lead is attached to the substrate using an adhesive. The completed device has the structure 100 shown in FIG. The lid is sealed to a glass substrate, using Araldite 2014 as the adhesive.
패키지를 밀봉시킨 직후에, 발광 픽셀의 치수가 측정된다. 이어서 패키지 장치는 대기 습도의 85℃의 오븐 내에 연장되는 기간 동안 위치된다. 50 시간 간격마다, 장치는 오븐으로부터 제거되고 발광 픽셀의 치수가 다시 측정된다. 습도 및 산소에 의한 폴리머 전자 장치의 품질 저하는 활성 영역의 감소에 의해 측정된다. 이러한 특정 실시예에 있어서, 화소화된 발광 다이오드 디스플레이에 대한 발광 영역의 감소가 측정된다. 도2로부터 확인될 수 있는 바와 같이, 트리소브 건조제는 85℃에서 300시간 동안의 저장 후에 2% 미만의 발광 영역의 감소를 가져온다.Immediately after sealing the package, the dimensions of the light emitting pixels are measured. The package device is then placed for a period of time extending in an oven at 85 ° C. of atmospheric humidity. Every 50 hours, the device is removed from the oven and the dimensions of the light emitting pixels are measured again. The degradation of the polymer electronics due to humidity and oxygen is measured by the reduction of the active area. In this particular embodiment, the reduction of the light emitting area for the pixelated light emitting diode display is measured. As can be seen from FIG. 2, the trisorb desiccant results in a reduction of the emission area of less than 2% after 300 hours of storage at 85 ° C.
또한, 도2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 제올라이트 기부 건조제(이 경우에 있어 특정 예로서 트리소브라는 상표의 제품으로 진행됨)는 다른 예[일산화 바륨(BaO) 및 황산칼슘 ; 이러한 건조제 재료는 유용한 건조제 재료로 이미 알려져있음(미국 특허 제5,882,76호)] 보다 성능이 현저히 뛰어나다. 이러한 실시예는 제올라이트 건조제가 고온에서도 효과적인 건조제가 될 수 있음을 보여준다.In addition, as can be seen in FIG. 2, the zeolite base desiccant (in this case, as a specific example, trisobra proceeds as a branded product) is another example of barium monoxide (BaO) and calcium sulfate; Such desiccant materials are significantly better than the already known useful desiccant materials (US Pat. No. 5,882,76). This example shows that zeolite desiccants can be effective desiccants even at high temperatures.
[실시예 2]Example 2
저장 조건이 예를 들면, 85℃/85%의 상대 습도인 높은 습도를 포함하도록 조정된 것을 제외하고는 실시예1의 실험이 반복된다. 도3에서 확인될 수 있는 바와 같이, 폴리머 발광 다이오드 어레이는 300시간 후에 5% 미만의 방출 영역의 감소를 보여준다.The experiment of Example 1 is repeated except that the storage conditions are adjusted to include high humidity, for example a relative humidity of 85 ° C./85%. As can be seen in FIG. 3, the polymer light emitting diode array shows a reduction in emission area of less than 5% after 300 hours.
또한 도3으로부터 확인되는 바와 같이, 제올라이트 시스템은 일산화 바륨이나 일산화 칼슘을 포함하는 다양한 다른 건조제[이러한 건조제 재료는 효과적인 건조재 재료로 특허됨(미국 특허 제5,885,761)]보다 우수하다.Also, as can be seen from FIG. 3, the zeolite system is superior to various other desiccants including barium monoxide or calcium monoxide (such desiccant materials are patented as effective desiccant materials (US Pat. No. 5,885,761)).
이러한 실시예는 제올라이트 기부 건조제가 고온 고습도의 환경에서도 매우 효과적인 건조제임을 보여준다.This example shows that the zeolite base desiccant is a very effective desiccant even in high temperature, high humidity environments.
[실시예 3]Example 3
건조제의 형태가 접착제의 사용에 의해 불투과성 리드의 내부 표면 상에 고정된 다공성 패킷 내에 내장된 분말인 것을 제외하고 실시예1의 실험이 반복된다. 방출 영역의 감소는 도2 및 도3에 도시된 데이터로 비교될 수 있다.The experiment of Example 1 is repeated except that the form of the desiccant is a powder embedded in a porous packet fixed on the inner surface of the impermeable lead by the use of an adhesive. The reduction of the emission area can be compared with the data shown in FIGS. 2 and 3.
이러한 실시예는 건조제의 특정 물리적 형상이 중요하지 않음을 보여준다.This example shows that the specific physical shape of the desiccant is not critical.
[실시예 4]Example 4
열중량 측정의 중량 손실 연구가 트리소브에 대해 수행되고 일산화 바륨은 전자 장치 외피로부터 영구적으로 수분을 제거하는 데 있어서 성능에 비교된다.표준의 교정된 열중량 설비가 사용된다. 태블릿의 질량이 연속해서 감시되는 동시에 트리소브 및 일산화 바륨의 태블릿은 건조한 대기에서 가열된다(실내 온도로부터 400℃까지). 히스테리시스는 발견되지 않았다.A weight loss study of thermogravimetric measurements is performed on Trisorb and barium monoxide is compared to its performance in permanently removing moisture from the electronic device envelope. A standard, calibrated thermogravimetric facility is used. While the mass of the tablet is continuously monitored, the tablet of trisorb and barium monoxide is heated in a dry atmosphere (from room temperature to 400 ° C.). Hysteresis was not found.
결과는 도4에 도시된다. 실내 온도에서 양 샘플은 수분을 흡수한다. 가열됨에 따라, 양쪽 모두 열역학적 프로세스 및 샘플 중량의 감소로 인해 수분을 방출시킨다. 그러나, 확인될 수 있는 바와 같이, 트리소브는 수분을 적게 방출시킨다. 85℃에서, 트리소브 샘플은 일산화 바륨 샘플 보다 3배나 적은 수분을 방출시킨다. 이러한 실시예는 고온에서 트리소브가 일산화 바륨(85℃에서 양호한 건조제로서 특허 허여됨) 보다 더 나은 물질의 특성을 가짐을 보여준다.The results are shown in FIG. At room temperature both samples absorb moisture. As heated, both release moisture due to the thermodynamic process and the reduction in sample weight. However, as can be seen, trisorb releases less moisture. At 85 ° C., the Trisorb sample releases three times less moisture than the barium monoxide sample. This example shows that trisorb has better material properties than barium monoxide (patented as a good desiccant at 85 ° C.) at high temperatures.
앞에서의 설명에 의해 확인될 수 있는 바와 같이, 본 발명은 최저 가능 온도에서 폴리머 발광 장치를 캡슐화하기 위한 기술을 제공한다. 캡슐화의 방법은 장치와 유해 수분 및 산소를 가지는 대기 공기 사이의 밀폐 밀봉을 제공한다. 또한, 캡슐화를 하기 위한 본 방법은 장치의 전체 두께가 장치의 캡슐화에 의해 현저하게 증가되지 않게 한다. 또한, 본 캡슐화 방법은 이 기술 분야에서 알려진 다른 방법 보다 작은 개별 프로세스를 필요로 한다.As can be seen by the foregoing description, the present invention provides a technique for encapsulating a polymer light emitting device at the lowest possible temperature. The method of encapsulation provides a hermetic seal between the device and atmospheric air with harmful moisture and oxygen. In addition, the present method for encapsulation ensures that the overall thickness of the device is not significantly increased by the encapsulation of the device. In addition, the present encapsulation method requires a smaller individual process than other methods known in the art.
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