公开了制造适于保护聚合物基电子装置的保护密封（２４）的方法以及所保护的装置，所述装置包括发光二极管和聚合物发射显示器。保护密封（２４）包括一种或多种在低温施加的氮化硅或其它无机电介质薄膜。一层或多层非反应性金属层也可存在于保护层中。公开的其它实施方案包括在保护层上的保护盖。这些保护层提供了足以防止大气危害的封装使适于工业应用的聚合物电子装置获得贮存期限和承受外界侵蚀寿命。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及封装固态电子装置的方法及被封装的装置。更具体而言，本专利技术涉及被封装的有机聚合物发光装置。本专利技术主要描述了封装这种装置以防止周围的潮气和氧与制造该装置所用的材料发生反应的方法。在有机聚合物基LED领域，已在该领域讲到使用较高逸出功金属作为阳极；该高逸出功阳极用于将空穴注入半导体发光聚合物的另外的已被填充的π-能带中。较低逸出功金属优选作为阴极材料；该低逸出功阴极用于将电子注入半导体发光聚合物的另外的空π*-能带中。在阳极注入的空穴和在阴极注入的电子在活性层内重新辐射结合并发射光。适宜电极的标准由I.D.Parker在J.Appl.Phys,75,1656(1994)中详述。用作阳极材料的适宜的较高逸出功金属为氧化铟/锡的透明导电薄膜。或者也可使用导电聚合物如聚苯胺(“PANI”)的薄膜,如下列文献所证明的G.Gustafsson,Y.Cao,G.M.Treacy,F.Klavetter,N.Colaneri和A.J.Heeger,《自然》(Nature)357,477(1992)；Y.Yang和A.J.Heeger,Appl.Phys.Lett.64,1245(1994)和美国专利申请08/205,519；Y.Yang,E.Westerweele,C.Zhang,P.Smith和A.J.Heeger,J.Appl.Phys.77,694(1995)；J.Gao,A.J.Heeger,J.Y Lee和C.Y.Kim,Synth.Met.,82,221(1996)；Y.Cao,G.Yu,C Zhang,R.Menon和A.J.Heeger,Appl.Phys.Lett.70,3191(1997)。氧化铟/锡薄膜和导电的翠绿亚胺形式的聚苯胺薄膜是优选的，因为作为透明电极两者均可使发自LED的光以可用水平从装置中发出。用作阴极材料的适宜的较低逸出功金属为碱土金属如钙、钡、锶和稀土金属如镱。低逸出功金属的合金，如镁银合金及锂铝合金也是现有技术中已知的(美国专利5,047,687；5,059,862和5,408,109)。用现有技术测定的电子注入阴极层的厚度为200-5000(美国专利5,151,629；美国专利5,247,190；美国专利5,317,169和J.Kido,H.Shionoya,K.Nagai,Appl.Phys.Lett.,67(1995)2281)。要求200-500埃单位()的更低限制范围以形成阴极层的连续膜(完全覆盖)。(美国专利5,512,654；J.C.Scott,J.H.Kaufman,P.J.Brock,R.DiPietro,J.Salem和J.A.Goitia,J.Appl.Phys.,79(1996)2745；I.D.Parker,H.H.Kim,Appl.Phys.Lett.,64(1994)1774)。除了良好的覆盖外，还认为较厚的阴极层提供了自我包裹以防止氧和水蒸汽进入装置的化学活性部分。包含超薄层碱土金属钙、锶和钡的电子注入阴极被描述为具有高亮度和高效率的聚合物发光二极管。与由相同金属(及其它低逸出功金属)制成的膜厚度大于200的常规阴极相比，包含厚度小于100(例如15-100)的超薄层碱土金属的阴极在稳定性和聚合物发光二极管的运行寿命方面均有显著改进。不幸的是，虽然使用低逸出功电极是从阴极中有效注入电子及令人满意的装置性能所要求的，但低逸出功金属如钙、钡和锶一般是不稳定的并且易于在室温与氧和/或水蒸汽反应而且在较高温时反应更剧烈。尽管聚合物LED的结构有所改进，但一直存在的问题是在储存期间和受压期间，特别是在高温时装置效率(及输出光)的快速衰减。因此，需要封装这种装置的方法，所述封装足以防止水蒸汽和氧扩散到装置中并由此延长使用寿命。现在我们已经发现了一种用于在低温封装聚合物发光装置的技术方法。该封装方法在装置和周围空气间提供了密封以隔绝其有害的潮气和氧。本专利技术的封装方法是一种装置的总厚度没有因为封装装置而显著增加的方法。如果需要，该方法可以比本领域已知方法更少的步骤进行。根据本专利技术通过在低温将包含无机耐火材料如陶瓷例如氮化硅或氧化硅薄膜沉积到存在于装置结构中的反应性阴极上而保护整个装置。在一个优选的实施方案中，无机耐火材料层的沉积是通过首先在低温将非反应性金属如铝薄膜沉积到反应性阴极上而进行的。在此层之后，同样在低温再沉积上包含无机耐火材料如陶瓷例如氮化硅或氧化硅薄膜。两层结构是优选的。当在低温，如低于约300℃沉积这些层时，它们一般包含微小的针孔。如果只单独使用一层金属层作封装，潮气和氧将能够穿透这些针孔并损害装置的性能。但是，因为在两层中刚好同一个位置都出现针孔的可能性很小，使用双层，即非反应性金属层及随后的耐火薄膜可防止潮气和氧接触装置中的反应性材料。甚至在低于100℃下进行层沉积也是同样情况。在本专利技术的一个优选实施方案中，将非反应性金属层压制成横穿装置的成行形式。通过在行和列的交叉处形成象素，这一几何形状通常用于制造矩阵式显示器。在该实施方案中有害的潮气和氧可在非反应性金属行的边缘接触装置中的反应性组分。在本专利技术的该实施方案中随后沉积的陶瓷膜可防止潮气和氧接触反应性金属。在另一个优选的实施方案中，非反应性金属层和陶瓷薄膜层之后还有一个由包围在装置周边的环氧树脂框固定的薄盖板。这个盖板为防止周围潮气和氧提供额外的保护。这个盖板可由能对潮气和氧提供足够阻挡的任何材料制成。盖板的一些实例为塑料、玻璃、陶瓷及其它非反应性金属。在本专利技术的另一个优选实施方案中，通过将环氧树脂分散在大部分区域如装置的整个光活性区来固定盖板。在本专利技术的又一个优选实施方案中，将陶瓷薄膜压制成框形。薄膜金属沉积在该陶瓷框表面并制成相同的框形。将同样形状的金属薄膜沉积并压制在盖板上。使用金属焊料将盖板连结到陶瓷薄膜上。在该结构中焊料和陶瓷薄膜框提供了装置的密封。在本专利技术的再一个优选实施方案中，陶瓷薄膜沉积在装置的全部活性区域上。将薄膜金属沉积并压制成框形。在盖板上形成类似的金属框。使用金属焊料将盖板连结到陶瓷薄膜框上。图2显示了根据本专利技术的电子装置的另一个实施方案的横截面示意图。图3显示了本专利技术的另一个实施方案的横截面示意图。图4显示了本专利技术的又一个实施方案的横截面示意图。图5显示了本专利技术的再一个实施方案的横截面示意图。图6以平面图显示了刚制备的及使用两个阶段后的聚合物发光显示器的三个示意图，用装置活性发光面积的大小来说明装置在环境中暴露时性能的下降。图7显示了使用本专利技术方法以图2所示实施方案结构所保护装置的示意图。图2所示的显示器暴露在50℃95％相对湿度下288小时。注意到在该显示器中可观察到象素发光面积的尺寸减小得多么不明显，尽管它已暴露在比图6所示显示器苛刻得多的条件下。还应该注意到该图中的显示器确实显示了一些以侵入点出现在发光区域中的疵点。当显示器暴露在高相对湿度中时这些“黑点”确实会随时间发展。这些“黑点”源于该陶瓷层中的瑕疵。这些瑕疵确实允许潮气和浓度较小的氧缓慢扩散入该层中并与阴极金属中包含的反应性金属反应。图8显示了图4所示并在下面实施例4中说明的显示器的透视图。图9显示了图8所示装置的活性区域示意图。该特殊实施方案也显示在上面的图4本文档来自技高网...
【技术保护点】
包含夹在阴极和阳极之间的活性发光聚合物层的发光装置，改进包括保护装置免受环境侵蚀的低温下施加的无机材料的封装层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：B尼尔森，P拜利，
申请(专利权)人：杜邦显示器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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