本文描述了一种抑制氧和湿气劣化器件（如ＯＬＥＤ器件）的方法及由该方法制得的器件。为了抑制氧和湿气劣化器件，使用含Ｓｎ↑［２＋］无机材料在该器件上形成防渗透层。该含Ｓｎ↑［２＋］无机材料可以是例如ＳｎＯ、混合的ＳｎＯ和Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］粉末，以及混合的ＳｎＯ和ＢＰＯ↓［４］粉末。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种使用含Sn2+无机材料作为薄防渗透层来抑制氧和水分渗入器 件的方法以及由此方法制得的器件。器件的例子包括发光器件(如有机发光二极管 (0LED)器件)、光电器件、薄膜传感器、攸逝波导传感器、食物容器和药品容器。
技术介绍
氧和/或水通过层压或密封材料转运并接着侵蚀器件内物质是许多器件中多 种常见的劣化机制中的两种，所述器件包括发光器件(如0LED器件)、光电器件、 薄膜传感器、攸逝波导传感器、食物容器和药品容器。关于与氧和水渗入0LED和 其它器件的内层(阴极和电发光材料)相关的一些问题的详细讨论可参见以下文献 Aziz， H., P叩ovic' Z. D., Hu， N. X. ， Hor, A. H.和Xu， G.，基于小 分子的有机发光器件的劣化机制(Degradation Mechanism of Small Molecule-Based Organic Light-Emitting Devices) ， Science, 283, 第1900 — 1902页，(1999); Burrows, P. E. , Bulovic. ， V. ， Forrest, S. R. ， Sapochak, L S. , McCarty， D. M. ， Thompson, M. E.，有机发光器件的可靠性和劣化(Reliability and Degradation of Organic Light Emitting Devices) ， Applied Physics Letters, 65(23),第2922 — 2924页； Kolosov, D.等人，劣化期间有机发光器件中发生的结构变化的直接观察 (Direct observation of structural changes in organic light emitting devices during degradation) ， Journal of Applied Physics, 2001. 90(7); Liew，F.Y.等人，有机发光器件中黑斑位点的研究(Investigation of the sites of dark spots in organic light-emitting devices) ， Applied Physics Letters, 2000. 77(17); Chatham, H.，综述聚合物基底上透明氧化物的防氧扩散性(Review:Oxygen Diffusion Barrier Properties of Transparent Oxide Coatings on Polymeric Substrates) ， 78，第1 — 9页，(1996)。已知除非己采取了某些措施将氧和水对OLED器件的渗入减到最小，否则 它们的工作寿命将受到严重限制。因此，已付出了很多努力来将氧和水向OLED 器件的渗入减到最小，以使OLED器件的工作寿命能达到40000小时，这一工 作寿命通常认为是必需的，这样OLED器件才能超越较老的器件技术如LCD指 示器。关于这些内容，可见以下文献中的讨论- Forsythe， Erie, W.，有机发光器件的操作(Operation of Organic-Based Light-Emitting Devices)，在信息器件(SID)协会第40届 年会研讨会的讲稿中，第1巻，M5研讨会，Hynes会议中心，马萨诸塞州波士 顿，2002年5月20日和24日。迄今为止己釆取的较为突出的延长OLED器件的寿命的努力包括真空技术、 包封以及各种密封技术。实际上，目前一种常见的密封OLED器件的方法是施 用和热处理(或UV加热)不同类型的环氧树脂、无机材料和/或有机材料，以 在OLED器件上形成密封。例如，维特科系统公司(Vitex Systems)制造和销 售商品名为Bari^的涂层，这是一种基于复合材料的方法，其中使用无机材料和有 机材料的交替层来密封OLED器件。虽然这些类型的密封提供了一定程度的气密性， 但是它们非常昂贵，而且仍然存在随着时间推移它们无法阻止氧和水扩散进入OLED 器件的情况。为了解决这种密封问题，本专利技术的受让人开发了几种不同的低液相线温度 无机材料，这些材料可用来气密性密封OLED器件(或其它类型的器件)。所 述低液相线无机材料比例锡-氟磷酸盐材料、硫属元素化物材料、亚碲酸盐材 料、硼酸盐材料和磷酸盐材料。关于这些低液相线温度无机材料以及如何将它 们沉积在器件上、然后进行热处理以气密性密封该器件的方法的详细讨论可参 见2005年8月18日提交的美国专利申请系列号11/207691，专利技术名称为抑 制氧和水分劣化器件的方法及由此获得的器件(公开号为US 2007/004050A1， 本文将其全文纳入作为参考)。虽然这些低液相线温度无机材料能很好地气密 性密封OLED器件(或其它类型的器件)，但仍需要开发新的和改进的可用于 气密性密封OLED器件(或其它类型的器件)的密封材料和密封技术。本专利技术满足了这些特定的需求和其它需求。
技术实现思路
本专利技术涉及一种使用含Sn2+的无机材料在0LED器件(或其它类型的器件) 上形成气密性密封的方法。在一个实施方式中，将含Sn2+的无机材料沉积到0LED 器件(或其它类型的器件)上，然后在相对较低的温度(如低于IO(TC)独立 地烧结/热处理，从而在该OLED器件(或其它类型的器件)上形成气密性薄膜 防渗透层。优选的含Sn无机材料例如包括SnO、混合的SnO和含P205粉末、以 及混合的SnO和BP04粉末(注意沉积的SnO材料并不一定需要被烧结/热处 理以气密性粉末该器件)。已在85C、 85%相对湿度的环境中通过1000小时 钙斑贴试验证实了含Sn2+无机材料对水汽和氧侵蚀的气密性不透过性，这表明 这些防渗透层适用于使密封的器件在正常的环境条件下工作至少5年(这意味 着该热处理的含S,无机材料的氧透过性远远低于0.01cc/m7atm/天，水透过 率低于0.01g/m7天)。附图说明结合下文详细描述以及附图会对本专利技术有更完整的理解，其中，所述附图 包括图1是阐述本专利技术使用含Sn2+无机材料在器件上形成气密性密封的方法的 步骤的流程图。在图1中，各数字编号的含义如下102—一将含Sn2+无机材料 沉积在位于器件载体(基底)上的内层上；104—一在不损坏位于器件载体(基 底)上的内层的温度和环境下热处理该沉积的Sn2+无机材料。图2是受本专利技术含Sn2+无机材料保护的器件的横截面侧视图。 图3是以图表形式阐述两种示例性含Sn2+无机材料(即SnO和80Sn0: 20P205) (见黑点)和6种示例性低液相线温度(LLT)材料(见黑方块)的组成差别 的图表。图4是85°〇/85%湿度加速老化室/烘箱的图，提供该图来帮助解释各种钙 斑贴试验的设置和操作，其中实施所述试验以分析由本专利技术几种不同的含Sn2+ 无机材料制成的薄膜防渗透层的性能。图5A —5F是两种Sn0包涂的器件、Sn02包涂的器件(不认为是本专利技术的一 部分)、两种SnO/PA包涂的器件和SnO/BP04包涂的器件的照片。制备并测试 所有这本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抑制氧和湿气渗透入器件的方法，该方法包括： 将含Ｓｎ↑［２＋］的无机材料沉积到所述器件的至少一部分上；和 热处理沉积在所述器件的至少一部分上的所述含Ｓｎ↑［２＋］无机材料。
【技术特征摘要】
US 2007-2-28 60/903,9831.一种抑制氧和湿气渗透入器件的方法，该方法包括将含Sn2+的无机材料沉积到所述器件的至少一部分上；和热处理沉积在所述器件的至少一部分上的所述含Sn2+无机材料。2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述沉积步骤包括利用选自以下方法中的一种方法或其组合 溅射方法； 反应性溅射方法； 烟灰枪喷雾法；和 激光消融法。3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述热处理步骤在〈20(TC的 温度下进行。4. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述热处理步骤在〈10(TC的 温度下进行。5. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述热处理步骤在〈4(TC的 温度下进行。6. 如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述含Sn2+无机材料包 括氧化亚锡。7. 如权利要求1一5中任一项所述的方法，其特征在于，所述含Sn2+无机材料是下述材料的一种或其任意组合 SnO;SnO和硼酸盐材料； SnO和磷酸盐材料； SnO和硼磷酸盐材料。8. 如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述热处理后的含5112+ 无机材料的氧透过性低于0. 01cc/m7atm/天，水透...
【专利技术属性】
技术研发人员：BG艾特肯，MA奎萨达，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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