有机光电部件的封装体制造技术

封装装置，包括：有机光电部件(C)，其具有至少一个必须与氧和/或水蒸汽隔离的敏感表面；以及多层封装结构，其覆盖至少所述敏感表面，包括至少一层有机材料制得的层(O)，其夹设于由不透氧和水蒸汽的非金属无机材料制成的第一阻隔层(B1)和第二阻隔层(B2)之间；其特征在于；所述阻隔层由选自于化学计量的金属氧化物、化学计量的硅氧化物和硅氮氧化物的材料构成，且通过原子层沉积形成，并且其特征在于多层封装结构还包括至少一个有源层(A)，其包括具有氧缺陷的非化学计量的氧化物，且也夹设于第一和第二阻隔层之间。一种通过制造这种多层封装结构来形成具有至少一个必须与氧和/或水蒸汽隔离的敏感表面的部件封装体的方法。

Package of organic photoelectric component

Packaging device, including: organic optoelectronic components (C), which has at least one must be sensitive to the surface with oxygen and / or water vapor barrier; and multilayer package structure, covering at least the sensitive surface, including at least one layer of the organic material layer (O), which is clamped by the first. A barrier made of oxygen and non-metallic inorganic materials of water vapor (B1) and second layer (B2); features; a silicon oxide and silicon metal oxide, nitrogen oxide stoichiometry of the barrier layer by selected from the stoichiometry of the material, and is formed by atomic layer deposition, and the is characterized in that the multilayer encapsulation structure comprises at least one active layer (A), which includes non stoichiometric oxides with oxygen vacancies, and is clamped between the first and the second layer. A method of forming a component package having at least one sensitive surface that must be isolated from oxygen and / or water vapor by making such a multilayer packaging structure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机光电部件的封装体
本专利技术涉及一种有机光电部件的封装体，其具有至少一个必须与氧或水分(水蒸汽)隔离的“敏感”表面。更具体地，本专利技术涉及一种包括这种部件的封装装置和覆盖至少所述敏感表面的多层封装结构，以及封装这种部件的方法。
技术介绍
现有技术中，许多电子和光电部件必须进行封装以确保它们的敏感部件与氧和水蒸汽隔离，特别且并不排除那些基于有机材料的部件。这种实例例如有机发光二极管(“OLED”)和有机光伏电池(“OPV”)。如果不能正确地保证这种隔离，器件的劣化会导致它们产生故障。例如，对于OLED显示屏，会出现非发光性的黑点，这种黑点是由水蒸汽所诱导的阳极和/或阴极与薄有机层之间的界面的劣化引起的。这种对水和氧敏感的器件的最简单的封装方法包括：在惰性气氛下在所述器件上粘贴一玻璃盖，以及例如利用环氧粘合剂密封此盖。结果，由于不能保证盖内的完美气氛以及由于经由密封的侧向渗入，该技术不够好。这就是为什么吸气剂材料-也就是说吸收水分和/或气体的材料-通常被引入到该盖中的原因，即吸收水分和/或气体的材料。吸气剂可以例如是沸石、金属或氧化物，例如CaO或BaO。例如文献US7193364描述了一种借助于粘接盖子的封装体，其中吸气剂构成围绕被保护部件的珠链体(bead)。然而，使用刚性盖子作为封装装置具有许多缺点：复杂以至难以在工业上运行、可以在封装之后实施的工艺的局限性(例如着色过滤剂的沉积)、功能不兼容(例如对于软质器件)或光学不兼容(经由吸气剂的发光)。例如，对于顶部发光OLED(TE-OLED)显示屏，由于其封装结构需要尽可能透明和尽可能体积小，因而其不适于使用盖子作为封装体进行封装。此外，对于软质显示屏，这种封装体其本身也应当是软质的。这就是要使用包括薄层的封装阻隔体的原因。“薄层”在此意为具有小于或等于10μm的厚度的层，更有利为小于或等于5μm且优选小于或等于1μm。此外，有利地，薄封装层的厚度不应当大于像素或子像素的最小横向尺寸的15％，优选10％。最好的薄层封装结构公知的名称为“SHB阻隔体”(SHB指超高阻隔体)，其由“dyads”构成，即交替的无机层(通常为氧化物)和有机层。无机层可以通过化学气相沉积(CVD)，物理气相沉积(PVD)或原子层沉积(ALD)来获得，而有机层可以通过CVD、PVD、喷墨印刷或旋涂获得。在这些结构中，氧化物用作对氧气和水分(水蒸汽)的非透过性阻隔体。一方面，有机材料被用于去除两个氧化层之间的缺陷的相关性(即确保在更下层中存在的缺陷在上层的沉积期间不会扩散到上层中)，另一方面，用于延长两个连续的氧化物层之间的缺陷的扩散路径。由于还有平面化的功能，第一有机层据推测在连续层的缺陷密度方面具有有利的效果。例如参见文献WO2000/036665和WO2011128802。类似地，文献EP2136423中描述了一种有机光电部件，其具有多层封装结构，包括两个基于全氟己烷(C6F6)的层，其之间设置有聚合物层和基于SiOx的层。通常，dyads的数量增加越多，阻隔层的保护质量改进越大。然而，增加dyads的数量存在如下缺陷：增加的制造时间、难以制造触点、收率的损失率和在OLED器件的情况下过滤了颜色等等。此外，不可能获得实际上没有缺陷(包括颗粒、针孔和有时出现的微裂纹)的无机阻隔层。因而，即使阻隔层的内在性能优良，但是在缺陷位置处，水和氧的渗透率也会非常显著地增加。有机层使得能够降低所述器件的故障(增加的扩散路径和使第一阻隔层中的缺陷和第二阻隔层中的可能缺陷去除关联性)，然而，这会加速OLED的局部缺陷的出现，在一些情况下，阻隔层中的每个缺陷最终都可能会导致完全故障。文献US6,198,220中描述了一种封装结构，其包括由金属层保护的介电阻隔层。后者是自修复的，这意指其与水蒸汽和/或氧气反应，使得其自动地重新阻隔“针孔”型的任意缺陷。由于使用了金属层，即使金属层足够薄使得其部分透明，这种方案也并不是非常适合于需要通过上表面来发光的TE-OLED和有机光伏电池。从现有技术中已知的薄层封装的另一方法包括使用在两层阻隔层之间夹设的薄层形式的吸气剂，以便俘获经由上部阻隔层的缺陷扩散的水分。例如参见ByoungDukLee等人的文章“Effectoftransparentfilmdesiccantonthelifetimeoftop-emittingactivematrixorganiclightemittingdiodes”，AppliedPhysicsLetters，90，103518(2007)。根据现有技术，使用了或者金属如Ca、Sr或Ba或这些金属的氧化物或硫化物CaO、CaS、SrO、SrS、BaO、BaS作为吸气剂。这些方案都具有以下缺点：-金属的主要缺点是会影响阻隔层的光学性能，这是不可接受的，例如就顶部发光性OLED微型显示器而言。-氧化物和硫化物的缺点是会与水反应但是不会与氧反应，因而不能完全保护器件。此外，硫化物与水反应产生硫化氢，而硫化氢是一种难闻的和高毒性气体。文献US2007/0273280描述了一种封装结构，其包括交替的dyads，dyads的每一个由有机缓冲层和“有源”阻隔层形成，该阻隔层由能够经由化学反应而吸收水分的活化的金属氧化物或氮氧化物(即，包括氧缺陷)制成。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述缺点。更具体地，本专利技术目的是提供一种薄的封装阻隔体(具有几微米的厚度，优选1μm或更小)，其具有较低的故障率(有利地小于现有技术中的SHB阻隔体的故障率)，是透明的(透光率大于或等于90％)，且提供同时对于水蒸汽和氧气有效的保护。有利地，这种封装阻隔体应能够与柔性器件的制备和封装体之上的功能层(例如光学过滤体)的添加兼容，并且不会明显地影响光线的通过和/或在工业环境中容易以高产量生产。根据本专利技术，该目的通过使用多层封装结构来实现，所述封装结构包括至少一个夹设于(interpose)不透氧和水蒸汽的非金属无机阻隔层之间的“有源”层。阻隔层由通过原子层沉积(ALD)的化学计量的金属氧化物、化学计量的硅氧化物(SiO2)或氮氧化硅(SiNxOy)制成。此技术使得可以获得仅仅具有少量“针孔”型缺陷的致密的化学计量层。所述有源层由至少一个非化学计量的氧化物组成(或无论如何，含有非化学计量的氧化物)，其缺少氧，例如x小于2和典型x接近1的SiOx(例如0.8≤x≤1.2)。这些氧化物俘获通常由于存在点缺陷或针孔而穿过上部阻隔层的氧或水蒸汽，并与其反应，形成化学计量的氧化物，其阻隔的质量使得其能够至少部分地补偿上部阻隔层的失效。此外，具有氧缺陷的非化学计量的氧化物与水蒸汽H2O的反应会产生气体分子氢H2，这会产生局部的过大压力。据推测该过大的压力能够具有使分子氢扩散穿过覆盖有源层的阻隔层的一种或多种缺陷的作用，同时夹带能够进入其中的水蒸汽和氧。因而，本专利技术的主题是一种封装装置，其包括：-有机光电部件，其具有至少一个必须与氧和/或水蒸汽隔离的称为敏感表面的表面；以及-多层封装结构，其覆盖至少所述敏感表面，并包括至少一个由有机材料制得的层，所述层夹设于由不透氧和水蒸汽的非金属无机材料制成的第一阻隔层和第二阻隔层之间；其特征在于：-所述阻隔层由选自于化学计量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装装置，包括：‑有机光电部件(C)，其具有至少一个必须与氧和/或水蒸汽隔离的称为敏感表面的表面；以及‑多层封装结构，其覆盖至少所述敏感表面，包括至少一个由有机材料制得的层(O)，其夹设于由不透氧和水蒸汽的非金属无机材料制成的第一阻隔层(B1)和第二阻隔层(B2)之间；其特征在于：‑所述阻隔层由选自于化学计量的金属氧化物、化学计量的硅氧化物和硅氮氧化物的材料制成，且通过原子层沉积制备，并且特征在于：‑所述多层封装结构还包括至少一个称为有源层(A)的层，其包括具有氧缺陷的非化学计量的氧化物，并且也夹设于所述第一阻隔层和第二阻隔层之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.09 FR 14566261.一种封装装置，包括：-有机光电部件(C)，其具有至少一个必须与氧和/或水蒸汽隔离的称为敏感表面的表面；以及-多层封装结构，其覆盖至少所述敏感表面，包括至少一个由有机材料制得的层(O)，其夹设于由不透氧和水蒸汽的非金属无机材料制成的第一阻隔层(B1)和第二阻隔层(B2)之间；其特征在于：-所述阻隔层由选自于化学计量的金属氧化物、化学计量的硅氧化物和硅氮氧化物的材料制成，且通过原子层沉积制备，并且特征在于：-所述多层封装结构还包括至少一个称为有源层(A)的层，其包括具有氧缺陷的非化学计量的氧化物，并且也夹设于所述第一阻隔层和第二阻隔层之间。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述有源层沉积在所述有机层上。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述多层封装结构包括在所述第一阻隔层上产生的多个有源层-阻隔层对，且所述结构终止于所述第二阻隔层中。4.根据前述权利要求之一所述的装置，其中所述多层封装结构对可见光实质是透明的。5.根据前述权利要求之一所述的装置，其中所述有源层包含非化学计量的氧化物，其具有在40％至60之间的氧缺陷。6.根据前述权利要求之一所述的装置，其中所述有源层包括至少一种选自于以下材料的具有氧缺陷的非化学计量的氧化物：-SiOx，其中0＜x＜2，且有利地为0.8≤x≤1.2；和-MoOx，0＜x＜3。7.根据前述权利要求之一所述的装置，其中所述部件(C)选自于有机发光二极管和有机光伏电池，其沉积在衬底(S)上且...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·邦内特，JM·吉莱，T·曼德隆，JY·希蒙，
申请(专利权)人：原子能和辅助替代能源委员会，麦克罗欧莱德公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR