CN102648543A - 有机电子器件的封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于高效封装诸如有机电致发光器件等电子器件的方法和材料。本发明还提供了用所述方法制得的电子器件。例如，在一个实施方式中，提供了一种用于制备电致发光器件的方法，所述方法包括：在基板中形成沟槽和/或在封装层中形成沟槽，在该一个或多个沟槽中沉积干燥剂，并将基板粘合至封装层上。

Description

有机电子器件的封装方法
相关申请的交叉引用
本申请在35U.S.C.§119下要求2009年9月25日提交的美国临时专利申请第61/245,787号的优先权，通过引用将其内容整体并入本文中。
技术领域
本发明涉及通过降低器件对诸如氧和水分等环境元素的易感度而提高有机发光器件和其他有机电器件的性能的方法。本发明还涉及通过所述方法制得的器件。本发明将在例如电子器件领域中得到应用。
背景技术
在常规有机发光二极管(OLED)的一些实施方式中，OLED包含夹层式结构的多个元件层(通常称作OLED“堆叠体”)。OLED堆叠体通常承载在诸如玻璃等基板上。这些层包括一种或多种诸如有机发光材料、有机介电材料等有机材料。由于OLED结构中使用的这些和其他材料可能对周围条件下存在的某些元素(如氧和水等)敏感，因而常见的是使用不受这些因素影响的材料来封装OLED堆叠体。OLED封装的常用方法使用玻璃盖片(或金属盖)来保护OLED堆叠体免于接触周围的氧和水分。玻璃盖片和OLED基板玻璃构成了其中安放有OLED堆叠体的“器件腔室”，并且使用环绕OLED堆叠体周界的有机密封剂来使其结合在一起。有机密封剂通常为UV可固化性环氧材料。在这种构造中，沿器件周界的密封剂在物理上和化学上都是最薄弱的封装区域。
有机密封剂通常是多孔的，并使得如氧和水等小分子可以渗透过密封剂层。为此，通常需要干燥剂来除去渗入器件腔室的任何水分。通常，干燥剂位于器件腔室中以提供干燥材料的最大表面积。例如，干燥剂可以涂覆在玻璃盖片面向OLED堆叠体的内表面上。美国专利第6,803,127号描述了这样一种实施方式。该器件需要透明干燥剂来构成顶部发射器件(即从顶部电极的侧面发光的器件)；采用非透明干燥剂的器件限于底部发射构造(即透过基板发光的构造)。另外，进入器件腔室的氧和水分能够与干燥剂或OLED堆叠体反应，由此降低干燥剂层的效力。
本领域中仍需要克服上述缺陷，以及总体上开发用于制造在环境条件下长期稳定的高效且低成本的有机电气器件(OED)的新型方法和材料。理想的方法将利用容易获得或容易制备的材料，使器件的长期稳定性得到显著提高，使处理步骤数最小化，和/或提供高再现性的结果。
发明内容
本发明关注于解决一种或多种上述缺陷，并特别关注于提供用于有效封装电子器件(如电致发光器件(ELD))并保护这些电子器件免于因环境元素而劣化的方法和材料。
在本发明的一个方面中，提供了一种电子器件，所述电子器件包含：排列在元件堆叠体中的多个器件层，其中元件堆叠体包含顶面、底面和外周边缘；和围绕所述元件堆叠体的封装体，所述封装体包含第一基板、第二基板、密封剂和干燥剂。密封剂在第一基板和第二基板间形成粘合。干燥剂放置在封装体内部并围绕所述元件堆叠体的外周边缘。
在本发明的另一方面中，提供了一种电子器件，所述电子器件包含：包含器件侧和外侧的第一基板，其中所述器件侧包含器件区，还包含围绕所述器件区的第一密封区；包含第二密封区的第二基板；在所述器件区中设置在所述第一基板上的电子器件堆叠体；可选的隔离物，所述隔离物被构造为在所述第一密封区中与所述第一基板接触，并在所述第二密封区中与所述第二基板接触；接触所述第一密封区和所述第二密封区的密封剂，其中所述密封剂使所述第二基板粘合至所述第一基板上；位于所述第一基板、所述第二基板或所述可选的隔离物中的第一沟槽；和设置在所述沟槽中的干燥剂。
在本发明的另一方面中，提供了一种电子器件用封装层，所述封装层包含适于接触基板的粘合区和适于接收液体或固体干燥剂的沟槽。
在本发明的另一方面中，提供了一种电子器件用基板，所述基板包含适于承载电子器件的多个层的板面，其中，所述板面包含器件区和围绕所述器件区的密封区，其中，所述密封区包含用于接收液体或固体干燥剂的沟槽。
在本发明的另一方面中，提供了一种用于封装电子器件的方法，所述方法包括：提供第一基板、第二基板和可选的隔离物；在所述第一基板、第二基板、可选的隔离物或其任意组合中形成沟槽；在所述沟槽中沉积干燥剂；以及使用密封剂将所述第一基板粘合至所述第二基板上。
在一些实施方式中，本发明包括上述器件或方法的任一个，其中，所述第一基板和/或第二基板包含边沿。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，所述第一基板包含边沿，并且所述第一密封区部分或全部设置在所述边沿的表面上，或者其中，所述第二基板包含边沿，并且所述第二密封区部分或全部设置在所述边沿的表面上。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，所述第一基板包含边沿且所述第二基板包含边沿，并且其中，所述第一密封区部分或全部设置在所述第一基板的边沿上，所述第二密封区部分或全部设置在所述第二基板的边沿上。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，所述第一沟槽存在于所述第一基板中，并且其中所述第二基板可选地包含第二沟槽；或者其中所述第一沟槽存在于所述第二基板中，并且其中所述第一基板可选地包含第二沟槽。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，存在可选的隔离物，并且其中所述电子器件在第一基板、第二基板或隔离物中包含第二沟槽。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，存在所述第二沟槽，并且其中，将所述第一沟槽和第二沟槽放置得使其中心基本对齐。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，所述干燥剂部分或全部填充所述沟槽。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，所述电子器件堆叠体包含接触所述第一基板的底部电极、电致发光层和顶部电极，并且其中，所述电子器件被构造为透过所述第一基板、透过所述第二基板或透过所述第一基板和第二基板发射光子。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，所述封装层的外周包含凸起的边沿，并且其中将所述粘合区设置在所述凸起的边沿的表面上。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，所述沟槽设置在所述凸起的边沿的表面上。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，所述器件侧的外周还包含凸起的边沿，并且其中，所述密封区和沟槽设置在所述凸起的边沿的表面上。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，环绕所述第一基板的外周、所述第二基板的外周或所述第一基板和第二基板的外周形成所述沟槽。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，提供第一基板，在所述第一基板上设置有电子器件的多个元件层。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，所述方法包括在所述第一基板中形成沟槽，并且其中，在所述第一基板中形成沟槽后将电子器件的各元件层沉积在所述第一基板上。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，所述方法包括在所述第二基板而非所述第一基板中形成沟槽。
在一些实施方式中，本发明包括上述设备或方法的任一个，其中，所述第一基板具有凸起的边沿，或者其中，所述第二基板具有凸起的边沿，或者其中，所述第一基板和所述第二基板都具有凸起的边沿。
本发明的其他方面将从下文的说明书，包括权利要求书和实施例中变得明显。
附图说明
图1a～1d提供了本发明的基板和电子器件的平面(顶视)图。
图2a～2f提供了本发明的器件的侧视图。在该图所示的器件中，顶部基板和/或底部基板中存在沟槽。不存在可选的隔离物组件。
图3a和3b提供了本发明的器件的侧视图。在该图所示的器件中，存在可选的隔离物组件。隔离物中或顶部和底部基板中存在沟槽。
图4a和4b提供了本发明的器件的侧视图。在该图所示的器件中，干燥剂直接放置在基板(图4a)或封装层(图4b)的粘合区上。
图5提供了本发明的器件的侧视图。在所示的器件中，器件腔中存在密封剂。
具体实施方式
应理解的是，本文中使用的术语是仅出于描述特定实施方式的目的，而并非意图进行限制。本文中提供的限定并非意在相互排斥。例如，应了解的是，一些化学部分可以被多于一种定义涵盖。
本文中使用的术语“烷基”是指通常但不必需含有1～约24个碳原子的支链或非支链的饱和烃基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、辛基和癸基等，以及如环戊基和环己基等环烷基。通常，尽管仍不必需，本文中的烷基可以含有1～约18个碳原子，并且该基团可以含有1～约12个碳原子。术语“低级烷基”意指1～6个碳原子的烷基。如下文所更详细描述的，“经取代的烷基”是指取代有一个或多个取代基的烷基，而术语“含杂原子的烷基”和“杂烷基”是指其中至少一个碳原子被替换为杂原子的烷基取代基。如果未另外指定，术语“烷基”和“低级烷基”分别包括直链、支链、环状、未经取代、经取代和/或含杂原子的烷基或低级烷基。
本文中使用的术语“烯基”是指含有至少一个双键的2～约24个碳原子的直链、支链或环状烃基，如乙烯基、正丙烯基、异丙烯基、正丁烯基、异丁烯基、辛烯基、癸烯基、十四烯基、十六烯基、二十烯基和二十四烯基等。通常，尽管仍不必需，本文中的烯基可以含有2～约18个碳原子，并且例如可以含有2～约12个碳原子。术语“低级烯基”意指2～6个碳原子的烯基。术语“经取代的烯基”是指取代有一个或多个取代基的烯基，而术语“含杂原子的烯基”和“杂烯基”是指其中至少一个碳原子被替换为杂原子的烯基。如果未另外指定，术语“烯基”和“低级烯基”分别包括直链、支链、环状、未经取代、经取代和/或含杂原子的烯基和低级烯基。
本文中使用的术语“炔基”是指含有至少一个三键的2～约24个碳原子的直链或支链烃基，如乙炔基和正丙炔基等。通常，尽管仍不必需，本文中的炔基可以含有2～约18个碳原子，并且该基团还可以含有2～12个碳原子。术语“低级炔基”意指2～6个碳原子的炔基。术语“经取代的炔基”是指取代有一个或多个取代基的炔基，而术语“含杂原子的炔基”和“杂炔基”是指其中至少一个碳原子被替换为杂原子的炔基。如果未另外指定，术语“炔基”和“低级炔基”分别包括直链、支链、未经取代、经取代和/或含杂原子的炔基和低级炔基。
如果未另外指定，术语“不饱和烷基”包括烯基、炔基以及其组合。
本文中使用的术语“烷氧基”意指与单个终端醚键连接的烷基；即，“烷氧”基可以表示为-O-烷基，其中烷基如上文的定义。“低级烷氧”基意指含有1～6个碳原子的烷氧基，并包括例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基和叔丁氧基等。本文中“C1-C6烷氧基”或“低级烷氧基”所指的取代基例如可以含有1～3个碳原子，并且作为进一步的实例，该取代基可以含有1或2个碳原子(即甲氧基和乙氧基)。
除非另有规定，本文中使用的术语“芳基”是指通常但不必需含有5～30个碳原子并含有单个芳香环或稠合在一起、直接键合或间接键合(以使不同的芳香环连接到诸如亚甲基或亚乙基部分的共有基团上)的多个芳香环(如1～3个环)的芳族取代基。芳基可以例如含有5～20个碳原子，并且作为进一步的实例，芳基可以含有5～12个碳原子。例如，芳基可以含有一个芳香环或两个稠合或键合的芳香环，例如苯基、萘基、联苯基、二苯基醚、二苯基胺和二苯甲酮等。如下文将更详细描述的，“经取代的芳基”是指取代有一个或多个取代基的芳基部分，而术语“含杂原子的芳基”和“杂芳基”是指其中至少一个碳原子被替换为杂原子的芳基取代基。如果未另外指定，术语“芳基”包括未经取代、经取代和/或含杂原子的芳基。
术语“芳烷基”是指具有芳基取代基的烷基，并且术语“烷芳基”是指具有烷基取代基的芳基，其中“烷基”和“芳基”如上文定义。一般地，本文中的芳烷基和烷芳基含有6～30个碳原子。芳烷基和烷芳基例如可以含有6～20个碳原子，而且作为进一步的实例，这些基团可以含有6～12个碳原子。
术语“烯烃类基团”意指2～12个碳原子的单不饱烃基和或双不饱和烃基。优选的此类烯烃类基团有时在本文中被称为“低级烯烃类基团”，是指含有单一终端双键的2～6个碳原子的烃部分。该部分还可以被称为“低级烯基”。
本文中使用的术语“亚烷基”是指含有1～24个碳原子的双官能饱和的支链或非支链的烃链。“低级亚烷基”是指含有1～6个碳原子的亚烷基，并包括例如亚甲基(--CH2--)、亚乙基(--CH2CH2--)、亚丙基(--CH2CH2CH2--)、2-甲基亚丙基(--CH2--CH(CH3)--CH2--)和亚己基(--(CH2)6--)等。
本文中使用的术语“氨基”是指基团-NZ1Z2，其中Z1和Z2是氢或非氢取代基，非氢取代基包括例如烷基、芳基、烯基、芳烷基以及它们的经取代和/或含杂原子的变体。
“含杂原子的烷基”(也称为“杂烷”基)或“含杂原子的芳基”(也称为“杂芳”基)中的术语“含杂原子的”是描述以下的分子、键或取代基，其中一个或多个碳原子被替换为非碳原子，如氮、氧、硫、磷或硅，通常为氮、氧或硫。类似地，术语“杂烷基”是指含杂原子的烷基取代基，术语“杂环”是指含杂原子的环状取代基，术语“杂芳基”和“杂芳族”分别是指含杂原子的“芳基”或“芳族”取代基，等等。杂烷基的实例包括烷氧基芳基、经烷基硫基取代的烷基和N烷基化的氨基烷基等。杂芳基取代基的实例包括吡咯基、吡咯烷基(pyrrolidinyl)、吡啶基、喹啉基、吲哚基、呋喃基、嘧啶基、咪唑基、1，2，4-三唑基、四唑基等；含杂原子的脂环基的实例为四氢吡咯基(pyrrolidino)、吗啉基、哌嗪基、哌啶基和四氢呋喃基等。
“烃基”是指含有1～约30个碳原子(包括1～约24个碳原子、进一步包括1～约18个碳原子、更进一步包括约1～12个碳原子)的一价烃基基团，包括直链、支链、环状、饱和以及不饱和的物种，如烷基、烯基和芳基等。“经取代的烃基”是指取代有一个或多个取代基的烃基，术语“含杂原子的烃基”是指其中至少一个碳原子被替换为杂原子的烃基。除非另有指定，术语“烃基”应解释为包括未经取代的烃基部分、经取代的烃基部分、含杂原子的烃基部分和经取代的含杂原子的烃基部分。
“卤”或“卤素”是指氟、氯、溴或碘，并且通常涉及有机化合物中氢原子的卤素取代。在卤素中，通常优选的是氯和氟。
一些前述定义中所提及的“经取代的烃基”、“经取代的烷基”和“经取代的芳基”等中的“经取代”是指在烃基、烷基、芳基或其他部分中至少一个与碳原子(或其他原子)结合的氢原子被替换为一个多个非氢取代基。此类取代基的实例包括但不限于：官能基，如卤素、羟基、巯基、C1-C24烷氧基、C2-C24烯氧基、C2-C24炔氧基、C5-C20芳氧基、酰基(包括C2-C24烷基羰基(-CO-烷基)和C6-C20芳基羰基(-CO-芳基))、酰氧基(-O-酰基)、C2-C24烷氧基羰基(-(CO)-O-烷基)、C6-C20芳氧基酰基(-(CO)-O-芳基)、卤代羰基(-CO)-X，其中X为卤素)、C2-C24烷基碳酸基(-O-(CO)-O-烷基)、C6-C20芳基碳酸基(-O-(CO)-O-芳基)、羧基(-COOH)、羧酸盐基(-COO-)、氨基羰基(-(CO)-NH2)、单取代的C1-C24烷基氨基羰基(-(CO)-NH(C1-C24烷基))、双取代的烷基氨基羰基(-(CO)-N(C1-C24烷基)2)、单取代的芳基氨基羰基(-(CO)-NH-芳基)、氨基硫羰基(-(CS)-NH2)、脲基(-NH-(CO)-NH2)、氰基(-C≡N)，异氰基(-N+≡C-)，氰酸基(-O-C≡N)、异氰酸基(-O-N+≡C-)、异硫氰酸基(-S-C≡N)、叠氮基(-N＝N+＝N-)，甲醛基(-(CO)-H)、硫醛基(-(CS)-H)、氨基(-NH2)、单(C1-C24烷基)取代的氨基和二(C1-C24烷基)取代的氨基、单(C5-C20芳基)取代的氨基和二(C5-C20芳基)取代的氨基、C2-C24烷基酰胺基(-NH-(CO)-烷基)、C5-C20芳基酰胺基(-NH-(CO)-芳基)、亚氨基(-CR＝NH，其中R＝氢、C1-C24烷基、C5-C20芳基、C6-C20烷芳基、C6-C20芳烷基等)、烷基亚氨基(-CR＝N(烷基)，其中R＝氢、烷基、芳基、烷芳基等)、芳基亚氨基(-CR＝N(芳基)，其中R＝氢、烷基、芳基、烷芳基等)、硝基(-NO2)、亚硝基(-NO)、磺酸基(-SO2-OH)、磺酸盐基(-SO2-O-)、C1-C24烷基硫基(-S-烷基，也称作“烷硫基”)、芳基硫基(-S-芳基，也称作“芳硫基”)、C1-C24烷基亚磺酰基(-(SO)-烷基)、C5-C20芳基亚磺酰基(-(SO)-芳基)、C1-C24烷基磺酰基(-SO2-烷基)、C5-C20芳基磺酰基(-SO2-芳基)、膦酸基(-P(O)(OH)2)、膦酸盐基(-P(O)(O-)2)、亚膦酸盐基(-P(O)(O-))、二氧磷基(-PO2)和膦基(-PH2)、单(C1-C24烷基)取代的膦基和二(C1-C24烷基)取代的膦基、单(C5-C20芳基)取代的膦基和二(C5-C20芳基)取代的膦基；和烃部分C1-C24烷基(包括C1-C18烷基、进一步包括C1-C12烷基、进一步包括C1-C6烷基)、C2-C24烯基(包括C2-C18烯基、进一步包括C2-C12烯基、进一步包括C2-C6烯基)、C2-C24炔基(包括C2-C18炔基、进一步包括C2-C12炔基、进一步包括C2-C6炔基)、C5-C30芳基(包括C5-C20芳基、进一步包括C5-C12芳基)和C6-C30芳烷基(包括C6-C20芳烷基、进一步包括C6-C12芳烷基)。另外，如果特定的基团允许，前述官能团可以进一步取代有一个或多个额外的官能团或一个或多个烃基部分，如上文具体列举的那些。类似地，上述烃基部分可以进一步取代有一个或多个官能团或额外的烃基部分，如上文具体列举的那些。
当术语“经取代”出现在一系列可能的经取代基团之前时，意为该术语应用于该组的每个成员。例如，短语“经取代的烷基和芳基”应解释为“经取代的烷基和经取代的芳基”。
除非另外规定，提到某一原子时意在包括该原子的同位素。例如，提到H时意在包括1H、2H(即D)和3H(即T)，提到C时意在包括12C以及碳的全部同位素(如13C)。
本文中使用的术语“透明”是指电磁辐射能透过的材料。在LED中采用的透明材料的具体语境中，该术语是指LED发出波长的电磁辐射能透过的材料。除非另有说明，该术语包括全透过性材料和半透过性材料。
本发明的器件通常是包含多个层的电子器件，其在本文中也称为“元件堆叠体”、“器件堆叠体”或简称为“堆叠体”。元件堆叠体承载在基板上。可将基板视为或不视为该元件堆叠体的一层。然而，出于本公开的需要，将基板称为本发明的器件的“底”层。因此，如果第一层比第二层更远离基板，即第二层位于基板和第一层之间，则第一层在第二层“上方”。类似地，如果第一层比第二层更接近基板，即第一层位于基板和第二层之间，则第一层在第二层“下方”。本文使用的术语“上方”和“下方”是根据垂直于基板的轴确定的。该命名法的约定并非意在暗示所述层沉积的特定总体顺序。因此，尽管将基板称为“底”层，且全部其他层均在基板“上方”，但是这种指代并非意在暗示必须先设置基板并将全部层沉积在该基板上。以基板开始相继沉积器件的多个层的实施方式在本发明的范围内。相继沉积器件的多个层并以基板结束的实施方式也在本发明的范围内。
在本文中通篇提及了层的“顶”表面和“底”表面。通常，层的“顶”表面是指最远离基板的表面，层的“底”表面是指最接近基板的表面。应了解的是顶表面和底表面是根据垂直于基板的轴确定的。
然后，在一些实施方式中，本发明提供了用于封装电子器件的材料和方法。该电子器件通常为分层的器件，其中所述元件层承载在基板上。
封装体至少包含以下元件：基板(本文中还称作“第一基板”)；封装层(本文中还称作“第二基板”)；干燥剂；和将所述基板粘合至所述封装层的粘合材料(本文中还称作“密封剂”)。该封装体还包含将所述基板和所述封装层分开的隔离物元件(例如，作为基板和/或封装层的组成部分的边沿，或独立的隔离物组件)。该封装体将电子器件全部包封在“器件腔”中，并形成保护所述器件免受环境元素影响的障壁。例如，该封装体保护所述器件免受水分(即水)、空气(特别是空气中的氧组分)、大气污染物和可对器件元件造成损害的其他物质的影响。
封装体包含其上设置了器件元件的基板(本文中也称作“第一基板”)。基板可以是光滑且平坦的，或者可以具有图案。基板的顶表面(即承载器件堆叠体的表面)包含器件区和围绕该器件区的粘合区(本文中也称作“第一粘合区”)。基板可以包含使得器件堆叠体能够部分或全部凹进基板顶表面下方的凹陷区。凹陷区的尺寸可以对应于器件区或可以大于器件区。基板可以包含边沿和/或沟槽，该边沿和沟槽将在下文中更详细描述。元件层的面积通常小于基板，以使基板延伸至元件层以外。下文所述的图1示出了阐明了上述概念的基板和器件堆叠体的示例性顶视图。基板可以由任何合适的材料制成，下文还给出了这些材料的实例。在一些实施方式中，基板的厚度为约100μm～约10mm以上，或约200μm～约8mm，或约300μm～约6mm，或约400μm～约5mm，或约500μm～约5mm，或约500μm～约4mm，或约500μm～约3mm，或约500μm～约2mm，或约500μm～约1mm。在一些实施方式中，基板的厚度小于约10mm，或小于8mm，或小于约6mm，或小于约5mm，或小于约4mm，或小于约3mm，或小于约2mm，或小于约1mm，或小于约0.5mm。在一些实施方式中，基板的厚度大于约0.5mm，或大于约1mm，或大于约2mm，或大于约3mm，或大于约4mm，或大于约5mm，或大于约6mm，或大于约8mm，或大于约10mm。
封装体包含粘合至基板上的封装层(本文也称作“第二基板”)。封装层可以是光滑且平坦的，或者可以具有图案。封装层可以包含边沿和/或沟槽，该边沿和沟槽将在下文中更详细描述。封装层包含封装粘合区(本文也称作“第二粘合区”)，该封装粘合区是封装层与基板(如本文所述，经由密封剂)接触的区域。通常，封装层并不接触器件堆叠体的任何元件，但是在某些实施方式中封装层可以接触器件堆叠体的最上层。封装层可以由任何合适的材料制成，下文还给出了这些材料的实例。在一些实施方式中，封装层的厚度为约100μm～约5mm以上，或约200μm～约4mm，或约300μm～约3mm，或约400μm～约2mm，或约500μm～约1mm。在一些实施方式中，封装层的厚度为小于约5mm，或小于约4mm，或小于约3mm，或小于约2mm，或小于约1mm，或小于约0.5mm。在一些实施方式中，封装层的厚度大于约0.5mm，或大于约1mm，或大于约2mm，或大于约3mm，或大于约4mm，或大于约5mm。在一些实施方式中，基板和封装层具有同样的厚度；在另一些实施方式中，基板和封装层具有不同的厚度。
在一些实施方式中，基板包含边沿(本文中称作“基板边沿”)。边沿起到将封装层与基板的器件区分隔开的作用。在一些实施方式中，封装层包含边沿(本文中称为“封装层边沿”)。在一些实施方式中，基板和封装层均包含边沿。本文使用的术语“边沿”是指层的凸起部分，该凸起部分为该层的组成部分并位于环绕该层外周的位置。边沿的深度(或两个边沿的总深度，其中封装层边沿和基板边沿均存在)是决定封装层和基板的器件区之间的空间量的一个因素。边沿可以具有适合于特定器件的任何厚度，条件是在给定待封装的器件的厚度的情况下边沿的深度足够(考虑器件向基板中的任何凹陷等)。边沿还可以具有适合于特定器件的任何宽度，条件是边沿的宽度足以容纳盛有干燥剂的沟槽。
在一些实施方式中，封装体包含隔离物(本文中还称作“隔离物组件”)。隔离物与第一基板和第二基板接触，并经由粘合材料与两个基板一起形成密封。在优选的实施方式中，隔离物接触第一基板和第二基板的粘合区。因此，隔离物包含两个隔离物粘合区，并且每个隔离物粘合区都与第一基板或第二基板的粘合区接触。隔离物组件起到与基板和/或封装层的边沿相似的作用，但是隔离物是单独的元件(即不与基板或封装层为一整体)。也就是，隔离物提供了第一基板和第二基板的器件区之间的空间(其中可以设置器件堆叠体的空间)。隔离物单元可以与具有边沿的封装元件(即第一基板和第二基板)以及与无边沿元件一起使用。
对于使用隔离物的本发明的封装体，隔离物可以是单个单元，或者可以包含多个分立的子单元。可以适当使用堆叠式隔离物子单元(即，“较薄的”隔离物子单元，其相互形成水平界面并堆叠起来形成较厚的隔离物)和开槽式隔离物子单元(即，“较厚的”隔离物子单元，其具有竖直的子单元间界面)的任意组合。
通常，隔离物单元的厚度将足以保证封装体整体上能够容纳所封装的器件堆叠体。例如，在第一基板和第二基板中不存在边沿时，隔离物单元的厚度将至少与器件堆叠体的厚度一样厚，并且可以比器件堆叠体的厚度明显更厚。在第一基板和/或第二基板上存在边沿时，隔离物的厚度可以小于器件堆叠体的厚度，或者可以大于或等于该厚度。在隔离物包含相互堆叠的多个子单元时，隔离物的总厚度将由各隔离物子单元的厚度和子单元的数目确定。例如，对于需要厚度为“x”的隔离物的封装体而言，隔离物可以包含“y”个厚度各自为“x/y”(或平均厚度为“x/y”)的子单元。
封装体还包含一个或多个沟槽。在一些实施方式中，沟槽适于接收和容纳干燥剂，下文将给出其进一步的细节。在一些实施方式中，沟槽设置在第一基板的粘合区上。在一些实施方式中，沟槽设置在第二基板的粘合区上。在一些实施方式中，沟槽设置在第一基板和第二基板的粘合区上。在第一基板和第二基板的粘合区上都具有沟槽的实施方式中，当将第一基板和第二基板于形成封装体的位置上粘合时，沟槽可以对齐，或者当将基板粘合在一起时，沟槽可以彼此错开。
在一些实施方式中，沟槽的横截面成形为陷入基板中(或者，作为替代或补充，陷入隔离物中)的矩形凹口。作为另一选择，沟槽可以是其他形状，包括三角形、U形(即，平直侧壁和曲线形底部)和无规则形。
沟槽的深度将根据诸如基板厚度和封装体的其他尺寸等多个因素而有所不同。在一些实施方式中，沟槽的深度将为约0.01mm～10mm，或约0.1mm～5mm，或约0.1mm～1mm。在一些实施方式中，沟槽的深度将大于0.01mm，或大于0.1mm，或大于1mm，或大于5mm。在一些实施方式中，沟槽的深度将小于5mm，或小于1mm，或小于0.1mm，或小于0.01mm。在一些实施方式中，沟槽的深度将是设置有该沟槽的基板的厚度的0.1％、或1％、或5％、或10％、或25％。
本发明的基板中可以存在多个沟槽。例如，在一些实施方式中，封装体包含具有多个沟槽的底部基板。所述多个沟槽可以具有同一中心，如图1c所示(下文描述)。在一些实施方式中，沟槽可以是不连续的和/或交错的，如图1d所示(下文描述)。
在采用隔离物的实施方式中，隔离物可以包含一个或多个沟槽。如上文所述，隔离物(不论其是由一个单独的单元构成，还是由彼此上下堆叠或水平堆叠的多个子单元组成)将通常具有两个隔离物粘合区。可以将沟槽设置在一个或全部两个隔离物粘合区上。例如，图3a(下文更详细描述)为隔离物370具有两个隔离物粘合区且每个隔离物粘合区均包含沟槽340的示例性实施方式。图3a所示的实施方式中的沟槽与隔离物组件形成一体。作为另一选择(附图中未示出)，隔离物组件中的沟槽可以由于多个隔离物子单元的构造而存在(即，将堆叠式子单元和开槽式子单元排列形成沟槽)。
封装体还包含干燥剂。在一些实施方式中，干燥剂设置在存在于封装体中的一个或多个沟槽里。在一些实施方式中，干燥剂完全填满了沟槽。在一些实施方式中，干燥剂部分填充了沟槽。在一些实施方式中，在制造器件的某个阶段中未将干燥剂设置在沟槽中。例如，将基板和封装层接合在一起之前，可以将干燥剂设置在基板或封装层的粘合区(没有沟槽)上。在这种实施方式中，干燥剂可以在进行上述接合时伸到沟槽中。
本发明的封装体中之所以采用干燥剂，是因为通常封装体可能略微能被一种或多种前述的环境元素透过。例如，通常粘合材料形成半透性的密封物，使得一小部分水分和氧可以进入器件腔。诚然，渗透度取决于粘合材料，合适的粘合材料的实例提供在下文中。为了保护器件元件，干燥剂在本发明的封装体中的存在位置使得环境中穿过粘合材料的任何水分和/或氧在到达器件元件前首先与干燥剂接触。另外，将干燥剂放置得使其基本上不干扰被封装的器件所发出或接收的光(例如，当器件为发光二极管或光伏器件时)。因此，当被封装的器件包含OLED堆叠体或光伏堆叠体时，干燥剂位于该堆叠体的外周周围和/或之外，而不是位于该堆叠体上方(即不是沿着垂直于基板并穿过一个或多个堆叠体元件的轴)。
本发明的封装体还包含在封装体的元件之间形成粘合的密封剂。例如，密封剂在封装层和基板之间形成粘合。通常，在封装粘合区和基板粘合区相接之处存在过渡区，并且该过渡区中设置有密封剂。因此，在实施方式中，密封剂在封装粘合区和基板粘合区之间形成粘合。
封装体形成将被封装的器件全部围绕起来的器件腔。在一些实施方式中，器件腔大于被封装的器件(例如，更厚和/或更宽)，以使器件各层和一个或多个封装体元件之间存在空间。在优选的此类实施方式中，封装层并不接触被封装的器件的任何元件层(指基板以外的元件层，因为在一些实施方式中可能将基板视为一个器件元件层)，以使的其间存在空间。在密封封装体前，可以将该空间排空(即真空)，或者可以用惰性元素(如惰性气体)充满该空间。在一些实施方式中，器件腔可以部分或全部用密封剂填充。在这些实施方式中，如果被封装的器件为电致发光或光伏器件并且密封剂覆盖了光子进出该器件所用的路径，则密封剂优选为透明材料。另外在这些实施方式中，应了解的是，密封剂在粘合区和器件区中接触第一基板和第二基板。
对于具有填充器件腔中多余空间的物质(例如，惰性气体或密封剂)的器件，这些器件可以用适于将所述物质引入器件腔的任何适当方式进行制造。例如，在惰性气体填充器件腔时，器件可以在惰性气体环境中进行制造。再例如，在密封剂填充器件腔中的多余空间时，可以在接合封装层和基板前将密封剂施加在整个器件堆叠体上，或施加在封装层上。例如，在一个实施方式中，在基板上制备器件堆叠体，并将一部分密封剂置于该器件堆叠体上和/或基板的粘合区上。然后将封装层置于基板和器件堆叠体上，该封装层剂压密封剂以部分或全部填充器件腔。随后，密封剂的固化(例如，使用UV辐射)在基板和封装层之间提供了持久的粘合。
器件和材料
本发明的封装材料和方法适于封装多种电子器件。例如，器件可以是有机电子器件。特别合适的实例包括有机发光二极管(OLED)、有机电容器、有机发电器件(如光伏电池)、有机晶体管等。此类器件通常包含多个层。例如，OLED包含两个电极层和一个电致发光层。可以存在其他层和元件，包括介电层、导电层和诸如透镜层等光学层。其他电子器件中存在类似的层的组合。应了解的是，虽然本说明书中大量描述了OLED器件，但这些描述不意味着是限制性的。除非另有指定或从上下文中明显可见，涉及OLED的公开内容也同样适用于其他电子器件。
适于本发明的器件的实例包括，例如美国专利第6,593,687号和共同未决的PCT申请第PCT/US2008/001025号中公开的那些，并通过引用将其内容(涉及器件和器件结构)并入本文中。
多种材料适于制备本发明的封装体，下文给出了这些材料的实例。另外，下文描述了适于制备以下器件的材料，所述器件适于用本发明的封装体进行封装。虽然使用OLED作为示例性器件，但是不应认为该公开内容具有限制性，而且通过参考相关文献将容易辨别出用于制备按照本发明封装的其他电子器件(如晶体管等)的材料。
在一些实施方式中，本发明的器件为电致发光器件。示例性电致发光器件为采用基板、两个电极层和所述电极层之间的电致发光层的有机发光二极管(OLED)。如本文所述可以加入其他层和特征物。一个电极层起到电子注入层的作用，而另一个电极层起到空穴注入层(还称作电子空穴注入层)的作用。通过电子与电子空穴的复合，在电致发光层内产生光子。光子由器件发出，并透过基板和/或一个电极而进入环境。
当透过基板发射光子时，基板为透明材料。另外，为了达到基板，在电致发光层中产生的光子必须穿过底部电极。此类器件采用图案化或透明的底部电极。
通常，OLED包含第一电极，在本文中还可以将该第一电极称作“底部”电极。在一些实施方式中，第一电极起到阴极和/或电子注入电极的作用。在另一些实施方式中，第一电极起到阳极和/或空穴注入电极的作用。下文描述了适合于第一电极的材料的实例。
在底部电极上方(并且接触底部电极)的通常是电致发光层。电致发光层可以由任何合适的电致发光材料制成，下文中描述了一些这样的材料。在优选的实施方式中，电致发光层共形地沉积在底部电极上。
在电致发光层上方(并且接触底部电极)的通常是电极层。电致发光层上方的电机层在本文中被称作“第二”电极层或“顶部”电极。在一些实施方式中，第二电极层是共形地沉积在电致发光层上的均质层。在一些实施方式中，第二电极起到阴极和/或电子注入电极的作用。在另一些实施方式中，第二电极起到阳极和/或空穴注入电极的作用。下文中将描述适合于第二电极的材料的实例。当透过顶部电极发射光子时，将由透明材料制得顶部电极或将对顶部电极进行图案化(即顶部电极不是均质的)。
第二电极可以是图案化的(即非均质的)或非图案化的(即均质的)。例如，使用荫罩或其他产生图案化层的手段，可以按需使第二电极图案化。类似地，电致发光层可以是图案化或非图案化的。
本发明的器件包含基板，并且在一些实施方式中可以包含透明或半透明的基板。适于本发明方法中的基板的透明或半透明材料与基板上设置的电子器件相容。优选的材料为聚合物和非结晶的或半结晶的陶瓷。无机材料的实例包括二氧化硅(即石英玻璃)、多种硅类玻璃(如钠钙玻璃和硼硅酸盐玻璃)、氧化铝、氧化锆、氯化钠和/或金刚石等。透明或半透明的聚合材料的实例包括聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯以及它们的共聚物和混合物。基板可以是刚性的或柔性的，并且可以具有任何适当的形状和构造。优选的基板材料为玻璃(即二氧化硅)。
在一些实施方式中，本发明的器件包含不透明材料。此类材料通常为金属和/或不透明的金属氧化物。合适的材料包括，例如Al、Ti、Co、Ni、Cu、Zn、Au、Ag、Sn、Mo、Zr、Pt等以及它们的氧化物。
通常，封装层由不导电的透明或半透明材料制成。材料可以是有机的或无机的。适于封装层的材料包括上文所述适于基板的全部那些透明的、半透明的和不透明的材料。在一些实施方式中，封装层为石英玻璃(即二氧化硅)。
应了解的是，当被封装的器件旨在发射或吸收辐射(例如，在OLED或光伏电池中)时，基板和封装层中的至少一个将是透明或半透明的。在一些实施方式中，基板和封装层都将是透明或半透明的。
适合于本发明的器件的干燥剂包括：矾土(即氧化铝)；黏土(包括膨润土和蒙脱土等)；碱金属和碱土金属(包括钾、镁、钠等)；碱金属氧化物和碱土金属氧化物；碱金属盐和碱土金属盐(包括碳酸盐、盐酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、硫酸盐等)；钙盐(包括氯化钙和硫酸钙
Figure BDA0000145927580000151
等)；氢化钙；氯化钴；硫酸铜；氯化锂；氢化锂；溴化锂；镁盐(包括硫酸镁、高氯酸镁等)；分子筛；五氧化二磷；碳酸钾；硅土；钠盐(包括氯酸钠、硫酸钠等)；氢氧化钠；二苯甲酮钠；硫酸；等等。
电极可以由任何适当的材料制成，并且对于特定的器件和应用可以适当地为透明或半透明的。在一些实施方式中，本发明的器件包含顶部电极层(即第二电极)和底部电极(即第一电极)。
诸如金属、导电性金属氧化物和共轭有机化合物等材料适合作为电极。掺杂的半导体和透明材料也是合适的电极材料。示例性电极材料包括铝、钛、铜、钨、银、硅、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、并五苯、寡聚噻吩和多聚噻吩(例如聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)(PEDOT))以及碳纳米管等。适于本发明方法中的这些电极层的材料的其他实例为诸如Au、Pt、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn等金属。还可以使用导电的金属氧化物，如Sn、In、La、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu或Zn的氧化物。还可以使用任何其他合适的导电材料(如导电的聚合物、碳纳米管、石墨烯及其混合物等)。在一些实施方式中，器件为电致发光器件，且第二电极由透明材料(如ITO等)制成。这些实施方式包含从器件两侧都能够发出光子的器件。
在本文所述的任何实施方式中，应了解的是电极可以沉积为单层或沉积为多层的组合。例如，电极可以沉积为包含阳极和空穴注入材料的一对层，或沉积为单层。类似地，电极可以沉积为包含阴极和电子注入材料的一对层，或沉积为单层。另外，可以在第二电极上沉积诸如封装层等其他层。
在一些实施方式中，根据本发明封装的器件还包含介电层。例如，在某些OLED结构体和电容器等中存在介电层。当根据常规方法制备时，介电层可以是能够充当不导电性屏障(即在电极之间提供电屏障并防止电极之间的电短路)的任何适当材料。材料包括例如：无机材料，包括氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硅化物；或有机材料，如聚酰亚胺、聚偏二氟乙烯、聚对二甲苯；以及多种溶胶凝胶材料和陶瓷先驱体聚合物。在一些实施方式中，介电层基本上不含小孔，并由电阻率不小于约108ohm-cm、优选不小于1012ohm-cm的高电阻率材料构成。合适的高电阻率材料的其他具体实例包括但不限于：氮化硅、氮化硼、氮化铝、氧化硅、氧化钛、氧化铝。
在一些实施方式中，根据本发明封装的器件还包含导电性层。例如，在需要实现流过电致发光层的电荷分布更均匀的器件中，可以使用导电性层。
导电性材料可以是有机的或无机的(包括金属和金属氧化物)。在优选的实施方式中，导电性材料是有机的。导电性材料的优选材料为透明的导电性聚合物，如聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)(PEDOT)。适合的材料的另一些实例为PEDOT的衍生物和共聚物，如PEDOT/聚对苯乙烯磺酸酯。其他合适的材料包括聚苯胺(PANI)、石墨烯、碳纳米管以及石墨烯-碳纳米管混合物。还可以使用导电且透明的非聚合有机材料。
作为另一选择，导电性材料可以是透明的无机材料，如透明的导电氧化物(TCO)。实例包括导电性或半导电性金属和/或金属氧化物层，例如：氧化锡；氧化锌；Ag；SnO2:X，其中X＝Sb、CI或F；In2O3:X，其中X＝Sb、Sn或Zn(即氧化铟锡、氧化铟锌等)；CdSnO4；TiN；ZnO:X，其中X＝In、Al、B、Ga、F；Zn2SnO4；ZnSnO3；和Cd2SnO4。另外，导电性材料可以是超薄金属(如Ag、Au、Cr、Al、Ti、Co、Ni等)。导电性金属可以是本文所述的金属、金属氧化物和有机导电性材料的任意组合。
本发明的器件可以还包含电致发光层。适于本发明方法中的电致发光层的材料为能够接收来自空穴注入层的空穴、能够接收来自电子注入层的电子并且在注入的空穴和电子复合时能够发出电磁辐射(例如，光)的材料。因此，在一些实施方式中，电致发光材料可以包括多种有机化合物和无机化合物中的任一种或其组合，例如多层有机物或小分子等。例如，电致发光层可以包含聚合材料或由一种或多种小分子材料构成。然而，这些材料必须包含至少一种电致发光化合物，例如有机、无机或小分子电致发光化合物。在一些实施方式中，电致发光化合物可以包含简单的有机分子或者复杂的聚合物或共聚物。例如，简单的有机发光分子可以包括三(8-羟基喹啉)-铝或二萘嵌苯。
在一些实施方式中，电致发光材料包括聚合物或共聚物。适合的聚合物或共聚物的分子结构可以包括碳基骨架或硅基骨架。所述聚合物和共聚物可以是直链的、支链的、交联的或其任意组合，并可以具有从低至约5000到大于1,000,000的宽范围的分子量。在共聚物的情况中，该共聚物可以交替共聚物、嵌段共聚物、无规共聚物、接枝共聚物或它们的组合。本发明可用的适合的电致发光聚合物的实例包括但不限于：共轭聚合物，例如聚对亚苯基、聚噻吩、聚对亚苯基亚乙烯基、聚噻吩亚乙烯基(polythienylvinylene)、聚芴和含1，3，4-噁二唑的聚合物；以及它们的各种衍生物和共聚物。
一种示例性电致发光聚合物为经芳基胺取代的聚(亚芳基-亚乙烯基)聚合物，其具有下式(II)的一般结构：
Figure BDA0000145927580000171
其中：Ar为包含1～3个芳香环的亚芳基、杂亚芳基、经取代的亚芳基或经取代的杂亚芳基；
R1为芳基胺取代基，并具有下式：--Ar1--N(R4R5)，其中Ar1的定义如Ar，R4和R5独立地为烃基、经取代的烃基、含杂原子的烃基或经取代的含杂原子的烃基；和
R2和R3独立地选自由氢基、卤素、氰基、烃基、经取代的烃基、含杂原子的烃基和经取代的含杂原子的烃基组成的组；或者，R2和R3可以一起形成三键。
其他部分可以是：
Ar可以是五元或六元的亚芳基、杂亚芳基、经取代的亚芳基或经取代的杂亚芳基，或者可以包含1～3个稠合的或键连的此类基团。优选地，Ar包含1个或2个芳香环，最优选包含单一芳香环，该芳香环是五元或六元的亚芳基、杂亚芳基、经取代的亚芳基或经取代的杂亚芳基。采用同样的方式来定义作为所述芳基胺取代基中的亚芳基键连部分的Ar1。
取代基R2和R3通常为氢基，但是还可以为卤素(特别是氯和氟)或氰基，或者是经取代或未经取代的烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。
R4和R5可以相同或不同，并如上所述为烃基、经取代的烃基、含杂原子的烃基或经取代的含杂原子的烃基。例如，R4和R5可以为烷基、经烷氧基取代的烷基、经聚醚取代的烷基、经硝基取代的烷基、经卤素取代的烷基、芳基、经烷氧基取代的芳基、经聚醚取代的芳基、经硝基取代的芳基、经卤素取代的芳基、杂芳基、经烷氧基取代的杂芳基、经聚醚取代的杂芳基、经硝基取代的杂芳基以及经卤素取代的杂芳基等。在一些实施方式中，所述取代基为芳基，如苯基、经烷氧基取代的苯基(特别是经低级烷氧基取代的苯基，如甲氧基苯基)、经聚醚取代的苯基(特别是取代有-CH2(OCH2CH2)nOCH3或-(OCH2CH2)2OCH3基团(其中n一般为1～12，优选为1～6，最优选为1～3)的苯基)和经卤素取代的苯基(特别是氟化苯基或氯化苯基)。
美国专利第6,414,104号所述的另一示例性电致发光聚合物材料为经芳基胺取代的聚(亚芳基-亚乙烯基)聚合物，该聚合物包含具有下式(III)的一般结构的单体单元：
Figure BDA0000145927580000181
其中：X、Y和Z独立地选自由N、CH和CR6组成的组，其中R6为卤素、氰基、烷基、经取代的烷基、含杂原子的烷基、芳基、杂芳基、经取代的芳基或经取代的杂芳基，或者其中相邻碳原子上的两个R6部分可以键连形成额外的环状基团；
Ar1的定义如上；
Ar2和Ar3独立地选自由包含1个或2个芳香环的芳基、杂芳基、经取代的芳基和经取代的杂芳基组成的组；和
R2和R3的定义如上。
在上式(I)中，当X、Y和Z均为CH时，该聚合物是聚(亚苯基亚乙烯基)衍生物。当X、Y和Z中的至少一个为N时，该芳香环例如将是经取代或未经取代的吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、1，2，4-三嗪基或1，2，3-三嗪基。例如，X、Y和Z其中之一可以是CH而另两个可以是CH或CR6，其中R6可以为含杂原子的烷基(如烷氧基)，或聚醚取代基-CH2(OCH2CH2)nOCH3或-(OCH2CH2)nOCH3基团(其中n可以是1～12，如1～6，再如1～3)。
所述聚合物可以是均聚物或具有至少一种其他类型单体单元的共聚物。优选地，如果聚合物为共聚物，则其他单体单元也是亚苯基-亚乙烯基单体单元，如具有式(IV)的结构的单体单元：
Figure BDA0000145927580000191
其中，R2、R3和R6如前文定义，q为0～4的整数(包括0和4)。
具有式(I)结构的具体聚合物的实例为聚(2-(4-二苯基氨基-苯基)-1，4-亚苯基亚乙烯基)和聚(2-(3-二苯基氨基苯基)-1，4-亚苯基亚乙烯基)。
美国专利第6,414,104号中公开的具体聚合物的实例为聚(2-(4-二苯基氨基-苯基)-1，4-亚苯基亚乙烯基)和聚(2-(3-二苯基氨基苯基)-1，4-亚苯基亚乙烯基)。
适用于本发明的电致发光聚合物还在美国专利第6,723,828号、第6,800,722号和第7,098,297号中有所描述，通过引用将其内容并入本文中。在这些引用的专利中，公开了一种共轭聚合物，该共轭聚合物包含具有式(V)的结构的单体单元：
Figure BDA0000145927580000201
其中：Ar1和Ar2独立地选自由单环、双环或多环的亚芳基、杂亚芳基、经取代的亚芳基和经取代的杂亚芳基组成的组；
L是亚烷基、亚烯基、经取代的亚烷基、经取代的亚烯基、杂亚烷基、杂亚烯基、经取代的杂亚烷基、经取代的杂亚烯基、亚芳基、杂亚芳基、经取代的亚芳基或经取代的杂亚芳基；
m为0或1；
n为0或1；
Q1和Q2独立地选自由H、芳基、杂芳基、经取代的芳基、经取代的杂芳基、烷基和经取代的烷基组成的组，Q3选自由烷基和经取代的烷基组成的组，条件是当m为1时Q1和Q2不为H；和
A-为带负电的反离子。
电致发光材料还可以包括式(IV)的聚合物与其他聚合物以及多种共聚物的混合物。
密封剂可以包含能够在封装体所使用的材料之间形成粘合的任何材料。例如，在封装层和基板均为玻璃时，密封剂可以是能够使玻璃和玻璃粘合的任何材料。密封剂可以是可固化的合成树脂或天然树脂(例如，环氧树脂或需要化学反应来进行固化的其他材料)或者可以是通过溶剂蒸发而固化的粘合剂。在一些实施方式中，密封剂为UV固化性环氧树脂。
本文公开的发明适于制备例如电致发光器件，如OLED。另外，具有能源管理能力的其他光电器件(如光伏器件和电致变色器件)能够受益于使用本文公开的封装方式。采用本文所述的封装方式的器件与常规器件相比，得益于多种优势。例如，在一些实施方式中，干燥剂在本发明的封装体中的位置为被封装的器件提供了更有效的保护，使其免于受到诸如水蒸气等有害环境因素的影响。另外，在一些实施方式中，干燥剂的位置使得器件可以是顶部发射型或底部发射型。
使用标准技术和方法制造本文描述的器件和封装体。例如，如本文所述，沟槽可以使用任何适当的技术如光刻法和其他蚀刻技术进行制备。
附图中提供了封装构造体的实例，而且下文中更详细地描述了这些实例。
封装构造体A包含具有边沿的封装层和不具有边沿的基板。在实施方式中，封装层的边沿包含沟槽，或者基板包含沟槽，或者基板和封装层的边沿均包含沟槽。
封装构造体B包含具有边沿的基板和不具有边沿的封装层。在实施方式中，基板的边沿包含沟槽，或者封装层包含沟槽，或者基板的边沿和封装层均包含沟槽。
封装构造体C包含具有边沿的基板和同样具有边沿的封装层。在实施方式中，基板的边沿包含沟槽，或者封装层的边沿包含沟槽，或者基板的边沿和封装层的边沿均包含沟槽。
封装构造体D包含均不具有边沿的基板和封装层。存在环绕基板和封装层的外周的隔离物。在一些实施方式中，隔离物包含顶部沟槽和底部沟槽，或者封装层和基板包含沟槽，或者隔离物和封装层和/或基板均包含沟槽。
在基板和/或封装体不具有边沿的构造体(例如但不限于结构体A、B和D)中，干燥剂可以放置在粘合区域中以使干燥剂不处于沟槽中。例如，参见图4a和4b和以下对其的描述。另外，在本文描述的任何构造体中，用来使基板与封装层粘合的密封材料可以仅设置在封装层粘合区和基板粘合区之间的区域中，或者密封材料还可以全部或部分填充器件腔。例如，参见图5和以下对其的描述。
下文提供了对附图的一些方面的说明。应了解的是，附图中的一些部件出现了两次以上(例如，因为图示器件的对称性)，但是为了使附图简洁/清楚，仅标识出其中一个。应了解的是，附图并未按比例绘制。
参考图1a，示出了器件100a的顶视图。图1a中没有示出封装层，因而出于示意目的而示出的器件100a仅是部分封装的器件。器件堆叠体110设置在基板120上。器件堆叠体110的面积小于基板120，以使基板120延伸到器件堆叠体110外。基板120包含两个区域：器件区和粘合区。基板的这两个区域之间的边界可以在器件堆叠体110的边缘111和基板120的刚好内侧边缘121(“刚好内侧”是指为基板与封装层的粘合保留了足够的空间)之间的任何地方。虚线122表示器件区120b和粘合区120a之间的边界的一种实施方式。在此实施方式中，器件区120b的面积大于器件堆叠体110。在另一实施方式中，该边界即器件堆叠体110的边缘111。在此实施方式中，120a和120b合并后即为粘合区，并且器件区是基板120的位于器件堆叠体110正下方的部分。
参考图1b，示出了器件100b的顶视图。同样，图1b没有示出封装层，因而出于示意目的而示出的器件100b仅是部分封装的器件。器件堆叠体110设置在基板120上。基板120包含两个区域：器件区(未标识出)和粘合区126。在器件100b中，器件区和器件堆叠体110具有同样的尺寸，使得器件堆叠体110全部覆盖器件区并延伸至粘合区126。在其他实施方式(未示出)中，器件堆叠体小于器件区。沟槽140设置在粘合区126内。在图1b的一个实施方式中，粘合区126与器件区共面。在图1b的另一实施方式中，粘合区126包含边沿，并相对于器件区凸起(即不共面)。
在图1c和图1d中，分别示出了器件100c和100d。器件100c与器件100b相似，但包含两个同心的沟槽140。器件100d与100c相似，但包含不连续的、交错的沟槽140。
参考图2a，示出了器件200a的截面。器件200a是封装构造体A的示意。因此，基板220是平坦且光滑的，并包含器件区220b和粘合区220a(出于简洁，仅标识出一个粘合区)。在器件区220b中，器件堆叠体210被设置在基板220上，并小于器件区220b。封装层230安装在器件堆叠体210上方但不接触器件堆叠体210。环绕封装层230外周的是边沿236。沟槽240被蚀刻在边沿236中。干燥剂250设置在沟槽240内。封装层230和粘合区220a之间是过渡区260，该过渡区260包含将封装层230与基板220粘合在一起的密封剂(未示出)。
参考图2b，示出了器件200b的截面。器件200b是封装构造体B的示意。因此，封装层230不具有边沿。环绕基板220外周的是边沿226，且边沿226包含沟槽240。器件堆叠体210设置在基板220上，并且图中显示其尺寸与器件区220b相等。另外，边沿226的尺寸与粘合区220a相等。
参考图2c，示出了器件200c的截面。器件200c是封装构造体B的示意。因此，封装层230不包含边沿，但是封装层230包含沟槽240。环绕基板220外周的是边沿226。
参考图2d，示出了器件200d的截面。器件200d是封装构造体A的示意。因此，基板220不包含边沿，但是基板220包含沟槽240。环绕封装层230外周的是边沿226。
参考图2e，示出了器件200e的截面。器件200e是封装构造体C的示意。因此，基板220包含边沿226，且封装层230包含边沿236。沟槽240和干燥剂250存在于封装层230中但不在基板220中。在一个替代性实施方式(未示出)中，沟槽240和干燥剂250存在于基板220中但不在封装层230中。
参考图2f，示出了器件200f的截面。器件200f是封装构造体C的示意。因此，基板220包含边沿226，且封装层230包含边沿236。沟槽240和干燥剂250存在于封装层230和基板220中。
参考图3a，示出了器件300a的截面。器件300a是封装构造体D的示意。因此，基板320和封装层330不具有边沿。存在隔离物370，且隔离物370包含沟槽340和干燥剂350。隔离物370围绕着器件堆叠体310，并因而位于基板320和封装层330的外周。
参考图3b，示出了器件300b的截面。器件300b是封装构造体D的示意。因此，基板320和封装层330不具有边沿但包含沟槽340和干燥剂350。存在隔离物370，并且隔离物370如图3b所示具有与基板320和封装层330接触的平坦表面。隔离物370围绕器件堆叠体310，并因而位于基板320和封装层330的外周。
参考图4a，示出了器件400a的截面。器件400a是封装构造体B的示意。因此，封装层430不包含边沿，但是封装层430包含沟槽440。环绕基板420外周的是边沿426。干燥剂被设置在基板420的粘合区420a上，而不是(在开始)被设置在沟槽440中。当将基板420和封装层430合在一起并密封时，应了解的是，图4a所示的干燥剂450将伸到沟槽440中。
参考图4b，示出了器件400b的截面。器件400b是封装构造体A的示意。因此，封装层430包含边沿426。基板420包含沟槽440。干燥剂被设置在封装层430的粘合区(未标识出)上，而不是(在开始)被设置在沟槽440中。当将基板420和封装层430合在一起并密封时，应了解的是，图4a所示的干燥剂450将伸到沟槽440中。
参考图5，示出了器件500的截面。封装层530和基板520形成了器件腔570和过渡区560。粘合材料580全部填充了器件腔570和过渡区560。可选地，其他粘合材料(未示出)可以填充沟槽540。
应理解的是，附图中所示的被封装的器件仅仅是代表性的，而并非意味着限制。
本文提及的全部专利、专利申请和出版物在此通过引用将其整体并入。不过，当通过引用并入了包含明确定义的专利、专利申请和出版物时，应当理解这些明确定义只适用于包含这些定义的被并入的专利、专利申请或出版物，而并不适用于本申请的剩余文本，尤其是本申请的权利要求。
要理解的是，尽管已描述了本发明的优选的具体实施方式，但是前文的描述和下文的实施例旨在进行说明而并非限制本发明的范围。本领域技术人员将理解的是，可以做出多种改变并且可以替换多种等价物而不背离本发明的范围，另外对本发明所属领域的技术人员将显而易见的是其他方面、优点和修改。
实施例
实施例1
用于制造玻璃盖片(第二基板)的示例性方法如下文所述。
1)生成干燥剂腔室。在玻璃盖片的位于器件腔室区外侧(和周围)的边缘生成沟槽(例如，参见图1b)。这通过使用标准光刻法和蚀刻过程(湿式化学蚀刻或干式蚀刻)来实现。作为另一选择，沟槽还可以在较高温度下压印出。这可以在生成器件腔室的同时完成，或单独完成。
2)将适量的液体干燥剂(通常但不必须是可商购材料)分配至沟槽中并进行固化。作为另一选择，可以使用物理气相沉积法经由荫罩而将固态干燥剂(如钙金属)沉积到沟槽中。
3)将密封剂(如UV环氧树脂)施加到玻璃盖片的密封表面上。将盖片粘附到OLED器件上。

Claims (20)

1.一种电子器件用封装体，所述封装体包含封装层和基板，其中：
所述基板包含表面，所述表面包含器件区和围绕所述器件区的粘合区，其中所述粘合区可选地包含用于接收液体或固体干燥剂的沟槽；和
所述封装层包含适于接触基板的粘合区，并可选地还包含适于接收液体或固体干燥剂的沟槽，
条件是所述封装层和所述基板中的至少一个包含沟槽。
2.如权利要求1所述的封装体，其中，所述基板的粘合区位于环绕所述基板外周的位置并被设置在凸起的边沿上。
3.如权利要求1所述的封装体，其中，所述封装层的粘合区位于环绕所述封装层外周的位置并被设置在凸起的边沿上。
4.如权利要求2所述的封装体，其中，所述沟槽存在于所述基板粘合区中，并被设置在所述凸起的边沿的表面上。
5.如权利要求3所述的封装体，其中，所述沟槽存在于所述封装层粘合区中，并被设置在所述凸起的边沿的表面上。
6.一种电子器件，所述电子器件包含：
排列在元件堆叠体中的多个器件层，其中所述元件堆叠体包含顶面、底面和外周边缘；和
围绕所述元件堆叠体的封装体，所述封装体包含第一基板、第二基板、密封剂、干燥剂和可选的隔离物，
其中，所述密封剂在所述第一基板和所述第二基板之间形成粘合，并且
其中，所述干燥剂被放置在所述封装体内，并环绕所述元件堆叠体的外周边缘。
7.如权利要求6所述的电子器件，其中：
所述第一基板包含器件区、围绕所述器件区的第一粘合区和可选的设置在所述第一粘合区中的第一沟槽；
所述第二基板包含第二粘合区和可选的设置在所述第二粘合区中的第二沟槽；和
当存在可选的隔离物时，所述隔离物可选地包含沟槽，并被构造为在所述第一粘合区中与所述第一基板接触，并在所述第二粘合区中与所述第二基板接触，
条件是，所述第一基板、所述第二基板或所述可选的隔离物中存在至少一个沟槽。
8.如权利要求7所述的电子器件，其中，所述干燥剂被放置在至少一个沟槽中。
9.如权利要求6所述的电子器件，其中，所述第一基板和/或所述第二基板包含边沿。
10.如权利要求9所述的电子器件，其中，所述第一基板包含边沿，并且所述第一粘合区部分或全部设置在所述边沿的表面上，或者其中，所述第二基板包含边沿，并且所述第二粘合区部分或全部设置在所述边沿的表面上。
11.如权利要求9所述的电子器件，其中，所述第一基板包含边沿且所述第二基板包含边沿，并且其中，所述第一粘合区部分或全部设置在所述第一基板的边沿上，所述第二粘合区部分或全部设置在所述第二基板的边沿上。
12.如权利要求7所述的电子器件，其中，存在所述第一沟槽和所述第二沟槽，而不存在所述可选的隔离物，并且其中，将所述第一沟槽和所述第二沟槽放置得使其中心基本对齐。
13.如权利要求7所述的电子器件，其中，所述干燥剂部分或全部填充所述第一沟槽、所述第二沟槽、所述隔离物中的沟槽或它们的任意组合。
14.如权利要求6所述的电子器件，其中，所述电子元件堆叠体包含接触所述第一基板的底部电极、电致发光层和顶部电极，并且其中，所述电子器件被构造为透过所述第一基板、透过所述第二基板或透过所述第一基板和第二基板发射光子。
15.一种封装电子器件的方法，所述方法包括：
提供第一基板、第二基板和可选的隔离物；
在所述第一基板、所述第二基板、所述可选的隔离物或其任意组合中形成沟槽；
在所述沟槽中沉积干燥剂；以及
使用密封剂将所述第一基板粘合至所述第二基板上。
16.如权利要求15所述的方法，其中，环绕所述第一基板的外周、所述第二基板的外周或所述第一基板和所述第二基板的外周形成所述沟槽。
17.如权利要求15所述的方法，其中，提供第一基板，在所述第一基板上设置有电子器件的多个元件层。
18.如权利要求15所述的方法，其中，所述方法包括在所述第一基板中形成沟槽，并且其中，在所述第一基板中形成沟槽后将电子器件的各元件层沉积在所述第一基板上。
19.如权利要求15所述的方法，其中，所述方法包括在所述第二基板而非所述第一基板中形成沟槽。
20.如权利要求15所述的方法，其中，所述第一基板具有凸起的边沿，或者其中，所述第二基板具有凸起的边沿，或者其中，所述第一基板和所述第二基板都具有凸起的边沿。
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