本发明专利技术是光电子器件，其包括：将光转变成电或将电转变成光的活性部分，所述活性部分具有用于传输光的前侧和与所述前侧相反的后侧；到活性部分的至少两条电导线，以对活性部分传输电或从活性部分传输电；外壳，所述外壳围绕活性部分，并且所述至少两条电导线经过所述外壳，其中气密密封的外壳在活性部分的前侧包括：允许传输光的阻挡层材料，为了不阻止光传输到活性部分或从活性部分传输而配置的一种或多种吸气剂材料，和到吸气剂材料的邻接间隙路径，所述路径被设置在活性部分和阻挡层材料之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光电子器件，将其设计成耐受可以降低器件中活性材料性能的材料。
技术介绍
光电子器件是其中活性材料将光能转变成电或将电转变成光能的器件。对于某些光电子器件，活性材料对于大气中存在的组分是高度敏感的。例如，使用铜铟联硒化物(CIQ或铜铟镓联硒化物(CIGQ的光伏电池已知对湿气敏感。也已知某些有机发光二极管对于大气具有敏感性。经常封闭这些器件以抑制或防止暴露于这种气氛。多层光电子器件典型具有直接形成在透明衬底上的活性层或部分，所述透明衬底一般被称为前侧。已经使用玻璃作为透明衬底制造了这些器件中的许多。因为玻璃具有优异的阻挡层性能，并且因为许多后侧层诸如包含金属箔的层压材料类似地具有良好阻挡层性能，所以已经典型地关注水或氧气在包装侧面的界面或间隙处的侵入。为了适应这种潜在的渗漏，已经提出在活性层的侧面或后面使用吸气剂(吸气剂有时也称为清除剂并且是添加到体系以消耗或钝化痕量杂质或不合需要组分的物质)。同样，这些器件有时在活性层的侧面或后面具有间隙或空间。更最近地，存在朝着减轻这些器件的重量和增加挠性的措施。因而，有人已经试验了用各种透明聚合阻挡衬底(barrier substrates)替代玻璃。专利技术概述本专利技术人已经发现，玻璃替代材料针对某些环境组分提供的保护不足以保持功能。因此，他们已经专利技术了一种结构，其对于光电子器件提供良好耐用性，同时仍然允许使用阻挡层材料，所述阻挡层材料在是挠性的同时可以是不如玻璃有效的阻挡层。具体而言，本专利技术是一种光电子器件，其包括a)活性部分，所述活性部分将光转变成电或将电转变成光，所述活性部分具有用于传输光的前侧和与所述前侧相反的后侧，b)到活性部分的至少两条电导线，以对活性部分或从活性部分输送电，c)外壳，所述外壳围绕所述活性部分，并且所述至少两条电导线经过所述外壳，其中所述外壳包括在所述活性部分的前侧，允许传输光的阻挡层材料，一种或多种吸气剂材料，所述吸气剂材料被设置以不阻止对所述活性部分传输光或从所述活性部分传输光，和到所述吸气剂材料的邻接间隙路径，所述路径被设置在所述活性部分和所述阻挡层材料之间并且由活性部分的前侧、阻挡层材料的内侧和在活性部分和阻挡层材料之间提供固体接触(solid contact)的固体连接桥元件所限定。附图简述附图说明图1是本专利技术的光电子器件的一个示例性实施方案的横截面。图2和3显示实验的光电子器件的光伏电池效率对比水吸收。专利技术详述光电子器件优选是有机发光二极管或光伏器件。所述器件可以是合理厚度的基本上平坦的或平面的结构，或可以是弯曲的或可弯曲的以符合下层结构。所述器件优选是挠性的。在一个实施方案中，所述器件还可以是充分挠性的从而被卷绕用于更低成本制造的连续卷对卷(roll-to-roll)制造，而不损害结构或它的任一层。优选地，所述器件可以如此卷绕在约至少1米直径的芯上，更优选在至少0. 5米直径的芯上，并且最优选在至少0. 3 米直径的芯上。参考图1(其没有按比例)，显示了本专利技术的光电子器件5的一个实施方案的一个实例。所述器件包括后侧材料12、活性部分10和前侧阻挡层14。在该具体实施方案中， 将邻接间隙路径30设置在前侧阻挡层14和活性部分10之间，并且还将任选的邻接间隙路径31设置在后侧材料12和活性层10之间。连接桥元件35在前侧阻挡层14和活性层10 之间产生固体接触点，从而防止所述层的坍塌并且确保保持邻接间隙路径。在后侧上，如图 1中的实施方案中所示，连接桥元件35在吸气剂膜观和后侧材料12之间产生固体接触点。 虽然吸气剂显示为膜层，但是备选地，吸气剂可以是位于在后侧的邻接间隙路径31的空间中的微粒形态，并且于是连接桥元件将直接与活性层的后侧产生接触点。而且，虽然在图1 中未显示，作为另一个备选方案或除将吸气剂定位在活性层的后侧以外，吸气剂还可以位于活性层的侧面-例如在密封22 (其优选形成气密密封)和活性层10之间。在图1中所示的具体实施方案中，邻接间隙路径30和31如所示由压花膜32和33 形成，其中连接桥元件35是由压花膜的凸起部分形成的。在该实施方案中，前侧阻挡层的主要部分是层15，而后侧材料的主要部分是层13。在其它实施方案中，间隙图案仅在活性层的前侧上(即在活性物质和前侧阻挡层之间)，并且如果在所有情况下对吸气剂提供路径，则吸气剂位于侧面或后面上。邻接间隙路径对于其中阻挡层不足的外壳区域的吸气剂材料提供传导性，从而允许环境的不合需要的组分的渗透。该间隙路径可以使不合需要的分子相对迅速地移动到所述一种或多种吸气剂，所述不合需要的分子可能渗入器件中，特别是通过前侧阻挡层。而且，通过具有由连接桥元件产生的间隙路径和/或间隙图案而不是跨越全部结构的简单间隙，所述器件可以保持间隙，同时也在器件中保持挠性。如本文中所用的，“间隙图案”指的是提供气体流动通路或间隙路径的间隙的规则或随机分布。间隙图案不应当被理解为需要规则的重复结构，而是考虑到无论规则的或随机的凸起和凹陷区域的变化的任何结构。对于OLED器件，可以有利地将间隙图案设计成对应于器件中的像素，以使器件投影的任何图像变形最小化。可以由隔离物提供间隙图案，所述隔离物定位在阻挡层材料和活性部分之间的全部区域。更理想地是，由对于膜或涂层是整体的三维图案提供间隙图案。在所述实施方案中，所述图案可以直接在阻挡层材料的内部上(例如，诸如通过膜层压领域中常见的粘合性层压方法使得在邻近于活性部分的前侧阻挡层材料的那侧上存在图案)，或可以在设置在阻挡层和活性部分之间的单独膜层上。备选地，可以使用方法如光刻和蚀刻，将间隙图案直接涂覆在活性器件(包括涂敷的活性器件或封装的活性器件)上。在提供间隙图案的另一种方法中，在聚合粘合剂中包含隔离物诸如玻璃珠的涂层也可以通过诸如直接凹版印刷涂敷的手段而涂覆到阻挡层材料的内部上，涂覆到单独的膜层上或涂覆到活性器件、涂敷的活性器件或封装的活性器件上。进一步可能的是，可以使用间隙图案的组合。最优选的是当通过直接涂覆到阻挡层材料内部的膜或涂层提供时，具有间隙图案，以用作外壳的密封材料，从而允许在活性器件的周边附近的外壳密封通过诸如脉冲密封的这些方法制造。根据一个优选实例，间隙图案在形成阻挡层袋外壳的膜上，在所述外壳中将活性部分和一种或多种吸气剂插入并且然后密封。该膜和间隙图案将具有高于任何随后层压或所述器件的使用温度的软化点或玻璃化转变温度，使得间隙图案将在随后的制造加工和器件的使用中始终保持。前侧阻挡层和间隙路径/间隙图案两者的光传输，无论由层压膜或由单独的膜提供，必须对于所述器件起作用是足够的，并且在所述具体的光电子器件的相关波长上优选是> 50%，更优选> 80%，并且最优选大于90%的传输。优选地，相关波长与具体光学器件的发射或吸收的波长匹配。在一个实施方案中，特别对于基于硫属元素化物的光伏电池，相关波长为约400-1 lOOnm，优选400_700nm。邻接间隙路径在前侧阻挡层和活性部分(并且任选地，后侧材料和活性部分)之间的深度或间隙优选为至少1微米并且更优选至少5微米。考虑到了许多图案(合为一体的多个)、形状、深度、频率、组合。间隙部分可以具有部分真空或可以用惰性气体诸如氮气填充。在密封所述结构时，应当小心地从外壳除本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种光电子器件，所述光电子器件包括：ａ）活性部分，所述活性部分将光转变成电或将电转变成光，所述活性部分具有用于传输光的前侧和与所述前侧相反的后侧，ｂ）到所述活性部分的至少两条电导线，以对所述活性部分输送电或从所述活性部分输送电，ｃ）外壳，所述外壳围绕所述活性部分，并且所述至少两条电导线经过所述外壳，其中所述外壳包括：在所述活性部分的前侧，允许传输光的阻挡层材料，吸气剂材料，所述吸气剂材料被设置以不阻止对所述活性部分传输光或从所述活性部分传输光，和到所述吸气剂材料的邻接间隙路径，所述路径被设置在所述活性部分和所述阻挡层材料之间。
【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：杰弗里·E·博内坎普，米歇尔·L·博温，瑞安·S·加斯东，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US
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