TW200525002A - A method for adhering getter material to a surface for use in electronic devices - Google Patents

A method for adhering getter material to a surface for use in electronic devices Download PDF

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TW200525002A TW093134807A TW93134807A TW200525002A TW 200525002 A TW200525002 A TW 200525002A TW 093134807 A TW093134807 A TW 093134807A TW 93134807 A TW93134807 A TW 93134807A TW 200525002 A TW200525002 A TW 200525002A
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James Daniel Tremel
Matthew Dewey Hubert
Terri Cardellino
Yong Cho
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Description

200525002 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種黏附吸氣劑組 W王一衣面之$小_ 邛为的方法,其中該吸氣劑係用於 殼中之電子裝置的活性材料之周圍二ΓΓ 封於—外 【先前技術】 ® AM㈣氣體。 畐關鍵組件曝露於不 u何/然氣及其夕宋5:九友 體(諸如氧氣、氫氣及有機氣體}時 木乳 , 电千有機裝置對苴Μ ^且具有降低的效能。例如’基於褒置效能的原因:通 相對較低功函數之金屬(諸如鋇或⑺作為電子有機 料。不幸地,諸如舞、鋇及銷之低功函數 孟屬通㊆會與氧反應且形成水蒸 、、'飞 此寺反應破壞了盆 舄之低功函數特性。 "、 «子裝置中污染物之破壞性性質的另一實例出現在 有機發光二極體顯示抑咖)中。〇咖係藉由使用發光 有機分子之薄膜作為活性層而製得,丨中必須保護該等活 性層以使其免於因濕氣及其它污染氣體而降級。 目前用於保護有機電子裝置以使其免於此降級之技術包 括.將環境障壁塗層施加至有機電子裝置之外部;將吸收 或吸附吸氣劑材料置於裝置中污染物進人該有機電子裝置 内部的邊緣上或置於含有該有機電子裝置之外殼中以用該 吸氣劑材料包封對污染氣體最敏感之材料。 然而,所有已知材料及所有使用,,吸氣,,材料之已知方法 無法在某些電子有機裝置之使用期限内提供足夠長期的,,吸 97425.doc 200525002 矶。此外’已知方法導致必須藉由黏著劑將吸氣劑黏附至 衣置内部的表面’而該黏著劑可隨著時間經過在裝置内產 生污染氣體。已知方法亦可導致厚吸氣層,該層增加了裝 置之體積’在製程要求中不具靈活性,且往往會在裝置外 殼内留下疏鬆粒子。 有機電子衣置之製造給吸氣劑之使用帶來了某些製程限 制及收吸軋劑固有地對濕氣敏感,且吸收反應不可逆, :而要求在低濕氣環境中製造。另一方面,吸附吸氣劑通 书二有必須在高達約65(rc白勺溫度下加熱用以活化且必須 在文控氣氛中密封於一裝置内的沸石或其它分子篩材料。 然而’有機電子裝置中之活性有機材料將不能抵抗遠大於 〇 c的,皿度’此要求需要以不會干涉裝置之總製造要求的 方式施加並熱處理裝置中剩餘之有用材料。 以形成為適應有機電子裝置 尺寸’且需要昂貴的加工裝 此外,傳統的吸氣劑材料難 之多種設計所需的多種形狀及 備用於製造。 # 二周雞的m略係開發” 了| 盘吸氣劑技術,其中吸氣劑㈣形成㈣huh =録製造㈣人於〇LED之外殼中以形成該裝置之氣 裝置之不當體積。 往會增加成品 因此,仍而要一種吸氣劑,其可在一 期壽命内於該裝置中執行,子裝置之預 不會增加體積及額外組件,允 f應用杈式, 允斗有機電子裝置之設計(形 97425.doc 200525002 狀、尺寸、材料)中的靈活性’且簡化此等裝置之 【發明内容】 本發明係關於-種黏附吸氣劑材料至—表面的方法,其 :該吸氣劑係用於移除並控制—電子裝置之活性層的周圍 環境中之污染氣體。自一吸氣劑組合物施加吸氣劑材料, 該吸氣劑組合物包含吸氣劑粒子、無機黏合劑及液體介質 以形成可以任何所要圖案及任何所要厚度沉積於該表面上 的具-定稠度之組合物。沉積吸氣劑組合物之表面可獨立 於該電子裝置加熱以活化吸氣劑材料且促使該等粒子黏附 2該表面而無需額外的黏著層或其它材料。在本發明之一 貫施例中,該表面係、用於包封該電子裝置之密封設備的— 部分。 在一實施例中,提供用於黏附吸氣劑材料至一表面之至 ^部分的方法,該方法包括··將含有在液體介質中之吸 氣劑及無機黏合劑之粒子的吸氣劑組合物施加至一表面, 且緻密化該吸氣劑組合物以活化吸氣劑材料並促使其黏附 至該表面。且在又一實施例中,提供一種包括至少一層根 據本文所揭示之本方法所製得之吸氣劑的電子裝置。 在一實施例中,提供藉由密封結構在基板上密封電子裝 置之方法,該方法包含: (a)將至少一包含以下各物之吸氣劑組合物施加至一頂 蓋之表面的至少一部分: ⑴至少一吸氣劑之粒子; (ii)至少一無機黏合劑之粒子;及 97425.doc 200525002 (iii)液體介質,及 (b)在大體上不含污染物立 . ^ ^ η ^ 之衣土兄中緻密化吸氣劑組合 物以活化吸氣劑材料並使其 化之密封結構; 寸至絲面,從而形成經活 (C)將經活化之密封結構 置· ―付至5亥基板以包封該電子裝 其限制條件為滿足以下條件中之至少—條件. ⑴在步驟⑷中’經活化之料結構處於大於⑽ 度; (2)在步驟(b)與步驟μ 之間,經活化之密封結構保持在 小於10托耳的真空下,· ⑺在步驟⑻與步驟⑷之間經過的時間小於12〇分鐘。 自以下詳細描述及自中請專利範圍,本發明之其它特徵 及優勢將變得顯而易見。 【實施方式】 吾人已發現,可使用將吸附吸氣劑材料黏附至一表面的 本方法來消除不良設計特徵,諸如先前技術之,,頂蓋,,技術 中所使用的其中置放吸氣劑之孔。此外,當將吸氣劑作為 吸氣劑組合物施加至該表面且於其上固化時,吸氣劑可在 密封相關電子裝置之前的任何時間緻密化(俗稱活化或,,適 當燒結π)。可使用一定模式將吸氣劑組合物施加至該表 面,其中吸氣劑組合物之稠度可在厚如糊狀物至如墨_樣 易流動之範圍内。此外,吸氣劑結構可藉由施加一或多種 額外的獨立吸氣劑組合物或重疊施加該或該等多種吸氣劑 97425.doc 200525002 組合物來以任何所要形狀或厚度形成於該表面上。 本發明之吸氣劑組合物包含吸氣劑及無機黏合劑之粒子 及液體介質。吸氣劑組合物係直接施加至該表面且於其上 緻密化。吸氣劑組合物之稠度選擇中之較大的靈活性允許 藉由各種已知技術將吸氣劑材料施加至該表面,愈易流動 的此合物提供愈薄的吸氣劑層,且糊狀吸氣劑組合物提供 愈厚的吸氣劑層。 無機黏合劑允許約40(rc至約65(rc的低緻密化溫度及經 熱處理之吸氣劑與表面之間良好的黏著。因為吸氣劑係在 其所施加至的表面上緻密化,此使其自黏附至該表面,所 以燒結溫度受到表面材料(例如,玻璃、金屬、陶瓷)之選擇 的限制。例如,若選擇基於矽酸鹼石灰之典型玻璃表面, 則燒結溫度需低於65Gt。在高於65(rc下於玻璃表面上燒 結吸氣劑可誘導該玻璃表面之翹曲或畸變。在具有更高熔 融溫度的表面(諸如基於金屬之表面)的情況下,可使用高於 650°C的溫度來緻密化吸氣劑。 因此’吸氣劑與表面之間的黏著藉由選擇低軟化無機黏 合劑(諸如黏土粒子及/或玻料)而得以改良。諸如玻料及黏 土黏合劑之低軟化無機黏合劑可藉由线結過程中經由1 性流滲入基板之空隙中而有助於緩解介面應力。機械鎖定 有可此疋吸氣劑與基板之間的黏附之主要機制。 所採用之製程條件及所形成之吸氣劑結構可與倂入於外 殼中以氣密封OLED的表面之倂入相容以保護其中之有機 層使其免受自裝置内之材料及環境中之材料所釋放之濕氣 97425.doc >10- 200525002 及其它污染氣體。 ^ y、M列中,使用本發明之方法製造的電子裝置可在 密封後之外殼中呈右& ,、有維持在約1000 ppm以下含量的污染氣 體。在另一貫施例中,雷 晃子1置之包封後的環境中之污染 氣體少於1〇〇 ppm。
基於理解本發明$ B 目的’本文所使用之以下術語具有以 下意義。 本文所用之術語"吸附劑,,及"吸附"係指—種固體材料,其 -有促使氣體或分子凝結於其表面上並被吸氣而不會 物理或化學地改變該吸附劑的能力。 文所用之術5吾黏土 ”意指具有小於1/256 微米)的 直k且包含寬鬆界定的含水石夕酸鹽礦物群(基本上為紹)的 礦物粒子組合物。 入如關於含有吸氣劑、無機黏合劑及液體介質之吸氣劑組 一九斤使用,本文所用之術語”緻密化(densifying/densification),, 思指加熱或再加熱分子篩以大體上驅除所有揮發物,包括 但不限於)吸氣劑組合物中所用之液體介質及吸氣劑之濕 矾,從而’’活化”吸氣劑。當經緻密化之吸氣劑曝露於環境 條件(包括密封後的電子裝置之環境)中時,其將吸附污染氣 版且將需要藉由再加熱吸氣劑以驅除污染氣體而,,再活 化,丨。 ' 、緻始、化進一步意指充分加熱吸氣劑材料以促使吸氣劑材 料(特別是其中之無機黏合劑)自黏附至其所施加至的表 面。緻密化可以一連續動作來完成,在該連續動作中,
J 97425.doc 200525002 調整製程條件以完成吸氣劑之緻密化,即,使吸氣劑組合 物自流體或糊狀物狀態變為乾燥或更堅固的狀態,接著: -步加熱該表面上之固體吸氣劑材料以達成緻密化狀態。 此可以-連續動作來完成。或者,當熱處理分為兩個或兩 個以上動作時,、緻密化意指使"固化,,吸氣劑自如本文所描 述之"固化"狀態變為緻密化狀態並使其能吸附污染氣體的 熱處理。 將包含吸氣劑、無機黏合劑及液體介質之吸氣劑組合物 奶合在一起以形成任一可為分散液、懸浮液或乳液之組合 物。吸氣劑組合物之實際物理條件將視所使用之分子筛粒 子、無機黏合劑粒子及液體介質的選擇而變化。因為可使 用此之任何各種組合,所以吸氣劑組合物之稠度。 本文所用之術語”有機電子裝置"意指包括一或多層半導 體層或材料的裝置。有機電子裝置包括:⑴將電能轉化為 輻射的裝置(例如,發光二極體、發光二極體顯示器或二極 體雷射);(2)藉由電子學方法偵測訊號的裝置(例如,光偵 籲 測器(例如,光導電池、光敏電阻、光控開關、光電晶體、 光電& )、IR偵測器);(3)將輻射轉化為電能之裝置(例如, 光電裝置或太陽能電池);及(4)包括一或多個電子組件的裝 置(例如,電晶體或二極體),其中該或該等多個電子組件包 括一或多個有機半導體層。 本文所用之術語”氣體”意指無限膨脹以充滿密閉容器之 物貝相,其特徵為低密度。本文所用之短語”污染氣體,,包 括濕氣、氧、氫、碳氫化合物蒸汽及可存在於大氣中或可 97425.doc -12- 200525002 產生於有機電子裝置之内部的所有形式的氣體。 本文所用之術語”吸氣劑,,或,,吸氣”意指吸附造成對電子 衣置中有機層之損壞的污染氣體的物質或吸附該等污染氣 一勺力作。吸氣劑材料亦可含有小比例的吸收水分之材 料例如’可用作根據本方法製造之吸氣劑中的無機黏合 釗之某些黏土及玻料將吸收水分。在一實施例中,吸氣劑 包含分子篩。 η 本文所用之術語,’氣密地,’意指防止空氣逃逸或進入的大 體上完全之密封。 ^文所用之術語,,分子筛,,意指基於分子大小或形狀的差 、、擇ι±地吸附或排斥分子的結晶多孔分子結構。適於本 月之刀子篩粒子包括鹼金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、 :酸鹽子,化物及高氣酸鹽及其卿^ 甲分子師為沸石。 而::誠無機黏合劑之粒子的尺寸將視適合於施加模式 要的吸乳劑組合物之稠度及類型以及其所施 面之性質而變化。在一每 的表 筛及無機黏合劑之粒子=^吸_分子篩。分子 例中,大體數目之粒子的,…* 倣未。在一實施 例中,大體數二=寸小於20微米。在-實施 数目之粒子的粒子尺寸小於 例:,大體部分之粒子具有自约。.⑴。微米:尺:: —貫施例中,大體部分 寸。在另 寸。在"施例η子具有 心’具有糊狀物稠度之液體分散液特別適於藉由絲網 97425.q〇c 200525002 印刷施加吸氣劑組合物’且對此實施例而言’粒子可為粉 末大小:只要該等粒子不致於精細至形成過濃的糊狀物而* 使其無法轉移至將接收該吸氣劑組合物的表面之選定部、 在-實_中,分子料天然存在或合成的沸石。熟知 沸石包括菱沸石(亦稱為沸石D)、斜發沸石、毛沸石、八面 彿石(亦稱為彿石χ及彿石γ)、鎂㈣石、絲光沸石、沸石 Α及彿石Ρ。以上所識別之滞石及其它沸石的詳細描述可參 ^ D. W. Brack, Zeolite Molecular Sieves, John Wiley and Sons, Present Υ〇Λ,1974,其以引用的方式併入本文中。例如,3A、4A及 13X型:弗石均具有吸附水分子的能力,且目前作為用於製造
本濕氣吸氣劑之吸卩科H 及附刀子師是較佳的。此等沸石包含
Na20、Al2〇3及 Si〇2。 、某些吸附吸氣劑除了可吸附濕氣之外,亦可吸附氣體污 染物’諸如氣態及〇。Q 4.· 2 ynetlx之歐洲專利申請案第WO 02/430098 A1號中描述了可勢 、 jI成及附巧染氣體及濕氣的基 於沸石技術之市售固體吸氣劑料片之一實例。 適合作為含水分散液中之無機黏合劑:以製造一層黏附 至-=的吸氣劑材料之黏土的非限制性實例包括石夕鎮 石、尚嶺土、海泡石、坱逯山 、, 一 反、、婁石 回領石、塑膠球黏土、矽 鎂石或高嶺土類型之勒+ 士, 钻土恥土、微晶高嶺土、伊萊石、 綠泥石、膨土型黏土(其中_此 α 一 二钻土亦可吸收濕氣)及其混合 物。目前較佳為鋁矽酸鎂黏土。 例如’濕氣吸氣劑可由商品名稱為购ORB㊣(Sud_Chemie, 97425.doc -14- 200525002 ,麵)之市售晶圓的粒子形成。™-SO刪可作為塵片 獲得’其包含鋁矽酸鎂黏土之黏合劑基質中的A4沸石之預 锻燒粒子°咖咖⑽中的A4沸石係由與作為抗衡離子的 納大約相等之量的銘及矽氧化物組成。將料片磨碎 包含黏土基質中的沸石之細粉粒子。 可用於本方法之無機黏合劑之額外實例為玻料。適於包 含在本方法中之無機黏合劑中的玻料之非限制性實例包括 彼等包含以下各物中之至少_種的物質:pb〇, ΜΑ叫, B2〇3, ZnO, Bi2〇3, Na20, Li2〇, p2〇5? NaF^ CdO^. M〇(^. 中,〇 為氧,且 M 選自 Ba、Sr、Pb、Ca、Zn、Cu、Mg)1 其混合物。例如,無機黏合劑可為或包含一玻料,此破料 包含:1〇-9〇重量% Pb〇’ 〇,重量 % Ai2〇3,〇-4〇重量。 Si02i〇-15tt%B2〇3>〇-l5t*〇/oZn〇,〇_85t#〇/〇Bi2〇3j ㈣重量。Na2〇,0_5 重量 % U2〇 ’ 〇_45 重量 % p2〇5,"〇 重量。/。祕及(M0重量%咖。在另—實例中,無機黏合劑 可為一玻料’其包含:〇-15重量%外0, 〇_5重量%Al2〇3, 〇-2〇ί *〇/〇 Si〇2,〇-15t *〇/〇 B203 , 〇.15t #% Zn〇 } 65 85 重量。Λ Bi2〇3,(MO重量% Na2〇,〇_5重量% WO,㈣重 量% P2〇5 ’ 0-20重量%咖及〇] 〇重量%⑽。可在球磨機 中將玻料磨碎以提供粉末大小之粒子(例如,Μ微米)。 很多種液體可用於液體介質中,只要其充當分子筛及無 機黏合劑粒子之載劑或媒劑。液體介質可包含水、有機溶 劑、低分子量聚合物及其混合物。有用溶劑之實例包括(但 不限於[•乙酸乙醋及結浠(諸如…或㈣品醇)、煤油、甲 97425.doc 15 200525002 苯、醜酸二丁醋、丁基卡必醇、乙酸丁基卡必醇、己二醇、 二匕0^員-醇頰、醋酸酯、醚醇類、酯類、酮類、芳 ㈣ '醇類 '醇s旨類L定及其混合物。 、
液體介質可含有適於使吸氣劑組合物具有所要流變性及 黏j特性的添加劑。可將聚合物及樹㈣加至㈣介質中 乂幫助形成粒子之穩定分散液。例如,可將甲基纖維素、 基匕乙基纖維素、木松香或乙基纖維素之混合物溶於齡 =樹脂、低碳數醇類之聚甲基丙稀酸@旨、$乙二醇單乙酸 酯之單丁基醚及其混合物中。亦可將界面活性劑及其它製 備辅助劑添加至液體介質中。 、 >本文所用之術語"固化”意指充分乾燥以穩定所沉積之吸 孔劑組合物,諸如防止組合物不可接受地塗抹至不當位置 或因儲存含有固化吸氣劑之表面(例如,因堆疊)而造成損 壞。固化可作為一獨立動作來完成,或可包含在引起吸氣 劑組合物緻密化的連續動作中。
本文所用之術語”表面”意指其中需要吸氣劑效能之固體 物件(即,有機電子裝置中之組件)的面部。在一實施例中, 黏附吸氣劑組合物的表面係與至少一其它組件組裝以形成 有械電子裝置或包括一有機電子裝置之模組之外罩或外 、貝蓋或氆封设備的内面。在另一實施例中,此表面大 一 平坦。在另一貫施例中,此表面具有一凹的内部部分。 此表面可具有任何數目之材料,且可包括金屬、陶兗、及 玻璃及任何種類之尺寸及形狀。在一實施例中,黏附吸氣 劑之表面為小於20x20 mm且大體上平坦的玻璃頂蓋或板。 97425.doc 16 200525002 本文所用之術語”包含(c〇mprises/c〇mprising),,、”包括 (includes/including)’’、’’具有(has/having)ff 或其任何其它變
體均4人覆蓋非獨占性包括物。例如,包含一列要素之萝程: 方法、物品或設備不一定僅限於彼等要素,而亦可包括其 它未清楚列出或此製程、方法、物品、或設備所固有的要 素。另外,除非清楚地說明為相反,否則,,或,,係指包含性 的或’而非指㈣性的或。例如’以下任—情形均滿足條 件A或B : A為真(或存在)且3為假(或不存在),A為假(或不 存在)且B為真(或存在),且A與B均為真(或存在)。 同樣地,採用”一(a/an)”的使用來描述本發明之元件及組 件。這樣做僅為了方便且給定本發明之—般意義。應讀出 此描述包括一或至少一,且罝齡介4 — 且早數亦包括複數,除非明顯地 意指其它。
除非另外界定,否則本文所使用的所有技術及科學術 =具有熟習本發明所屬技術者所普遍瞭解的相同意義。 管下文描述了適當的方法及材料,但在本發明之實踐或 試中亦可制與本文所描述之方法及㈣㈣或均等t 法及材料。本文所提到之所有公開案、專利中請案、專 及其它參考文獻皆以全文引用的方式倂入本文中。在衝 的情況下’包括定義在内之本說明t將控制。另外,材料 方法及實例僅為例示性’且無意欲進行限制。 吸氣劑組合物 尸本方法巾所用之吸氣劑組合物係包含於液體 氣劑及無機黏合劑之粒子的吸氣劑組合物。吸氣劑可為 97425.doc 17 200525002 田吸附月丨]之刀子篩。無機黏合劑在燒結時會將分子篩黏附 至基板。 &擇所使用之液體介質之類型及量以使其在吸氣劑組合 物(或如在一““列中’當除了至少一吸氣劑組合物外,亦 將基本上由玻料無機黏合劑粒子組成之第二組合物施加至 該表面時)之熱處理(即,固化及緻密化)時大體上完全揮發 以將相應粒子黏附至該表面。液體介質之量不大於給定所 要吸氣劑組合物之所要類型所需之量,且使得吸氣劑組合 物無法輕易傾倒或流動,而是需要一些額外的力或能量方 可塗抹或施加至一表面。在一實施例中,吸氣劑組合物具 有在厚糊狀物至流動墨水之範圍内的液體稠度。在另一實 施例中’液體介質之量剛好足以達成所用無機黏合劑及分 子筛讀子的分散液,且其將視該等粒子之選擇而變化。 在K細例中’液體介質為吸氣劑組合物之i 〇重量%。在 一實施例中,液體組合物少於吸氣劑組合物之3G重量%。 在另-實施例中,液體介質少於吸氣劑組合物之·。 在吸巩劑組合物之一實施例中’分子篩與無機黏合劑材 :之重量比為至少1:1;在另—實施例中,分子_與無機黏 口別材枓之重量比為至少3:1;在另—實施例中,分子筛血 無機黏合劑材料之重量比為至少6:1。分子筛與無機黏合劑 之重量比的上限僅由達成分子筛至基板之良好黏著所需之 無機黏合劑的量決定。 此項技術中已知,某些黏土及玻料固有地具吸水性。因 此’當在吸氣劑組合物中使用此等黏合劑時,待添加至吸 97425.doc -18- 200525002 氣劑組合物之分子篩的量可略少於另外在任何給定情況中 (例如,當將吸氣劑併入於外殼中且將外殼密封關閉時)提供 足夠的吸附濕氣及染氣體之能力所需的量。分子筛之水 攝取或氣體攝取能力係'-已知特十生,且大體上不會因無機 黏合劑而文扣,該無機黏合劑不會完全包住分子篩粒子, 而是允許氣孔大體上保持開放U内部之體積及外殼内 之空氣中的水及/或氣體的量可容易地測定。考慮此等因 素,可測定吸氣劑材料之適當重量且將其併入於吸氣劑組 合物中。 吸氣組合物中液體介質之比例控制了所施加之吸氣劑組 合物的厚度及施加模式。具有厚糊狀物之稠度的分散液導 致形成較厚的吸氣劑層(使此等分散液經受剪切稀釋,且因 此當在表面上加工分散液時其變得愈薄)。另一方面,水狀 組合物在固化時導致形成較薄的固體吸氣劑薄膜。 在一貫施例中,吸氣劑組合物包含在含水介質中之合成 沸石、天然沸石及黏土中之至少一者的粒子。在另一實施 例中,如本文所揭示,吸氣劑組合物包含在有機液體介質 中之天然《合成沸石及粉末狀玻料的粒子,但大體上不含 水。 將吸氣劑組合物施加至表面 便利地選擇分散液之稠度以使其適應將吸氣劑組合物施 加至一表面之方法及其最終用途所需之吸氣劑材料的面積 及厚度。較佳藉由機械混合將吸氣劑組合物中之固體粒子 人液體介負相混合以形成一組合物,該組合物具有適合使 97425.doc 200525002 用任何將吸氣劑組合物施加至一固體表面之技術來施加的 稠度及流變性,此等技術包括此項技術中熟知之彼等技 術,諸如藉由印刷,諸如絲網印刷或噴墨印刷,或藉由喷 塗、刷塗、擠壓塗覆、分配塗覆、注射分配塗覆、模板 (stenciling)塗覆、手探針(hand pr〇be)塗覆、刮刀塗覆及旋 塗。在一實施例十,選擇吸氣劑組合物中液體介質與吸氣 劑及無機黏合劑之粒子的比例之目的係僅僅使用足夠的液
體來形成所要類型之吸氣劑組合物及/或所得吸氣劑層之 所要厚度。例如,可使用印刷技術以達成不大於10微米的 吸氣劑組合物厚度。亦可以使得形成一層具有一定形狀或 輪廓、圖案及厚度(其將視欲保護之有機電子裝置之設計而 之吸氣劑的此一方式將本方法中所用之吸氣劑組合物 施加至一表面。一旦施加至該表面,即在一或多步製程中 T:理该吸氣劑組合物,該製程涉及:固化液體以形成-
固體層,及藉由加熱來緻密化該@體層以獲得黏附至該表 面的固體層並活化吸氣劑。 在一實施例中,當有機電子裝置為-OLED且表面為該 OLED頂盍之内部表面時,將吸氣劑組合物塗抹或另外塗覆 ,頂蓋之表面上,該表面通常為平坦表面。亦可施加:或 夕^頜外的相同或不同吸氣劑組合物及/或可將單一層施 加成一 H案。在-實施例中,QLED為建置於—玻璃基板上 ,動矩陣破置,且所使用之吸氣劑組合物之厚度不厚於 亞4米的视圍’在另一實施例中,吸氣劑組合物較厚 如在幾十微米範圍内。在其它0遍裝置中,厚度可視尺寸 97425.doc -20- 200525002 及製造OLED裝置之材料而變化。 在一貫施例中,施加吸氣劑組合物以使表面積最大化。 此可藉由將吸氣劑組合物施加至大體上所有的可用表面來 實現。 圖=展示了具有根據本文所描述之方法製備的吸氣劑 之電子裝置的-實施例。具有吸氣劑層1G之頂蓋4藉由環氧 珠粒12黏附至具有活性層8之基板6。在一〇刷中,活性層 包含一陽極、-陰極及-安置於其間之發光層。 在-實施例中,可在緻密化第―層之前或之後將一或多 層額外的相同或不同吸氣劑組合物施加至該表面。例如, 可施加第二層相同吸氣劑組合物以重疊第一塗層之至少一 部分。例如,在圖2巾,了苔f 1 θ » 々 平一頂盍4具有第一吸氣劑層1 〇及 第二吸氣劑層14 〇用以制并筮一爲 π从表xe弟層而施加之第二層吸氣劑 組合物可施加於第_居 冃、喜 , 層之周邊上方以堆積形成一間隔橫 檔,该間隔橫播隔開有機電^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 乃饿电卞表置之,舌性層8固持第一吸氣 劑層及裝置頂蓋4。可扁捭#夕从加^ m 在‘知之外邛的周圍(如圖示)或就在 才只槽之内部的表面卜番#班t a 置放裱虱珠粒12以將頂蓋密封至裝置 t基板。此實施例提供了一額外的優勢,即吸氣劑材料之 板檔阻斷4氣體穿過環氧珠粒傳輸進人經密封之裝置。 若將環氧珠粒置放於於# aL + 一 、F、彳§之外°卩,則吸氣劑橫檔亦阻斷漏 氣自壞氧珠粒傳輸進入裝置。 在圖3所示之另一眚始 貝苑例中,平坦頂蓋4具有第一吸氣劑 層10及玻璃狀框架16,直 丑/、知、置方;基板6之活性層8之上 方。在此實施例中,蔣— 、 或夕層&用的第二組合物施加至 97425.doc •21 - 200525002 吸氣劑層周邊之外部的表面(而非重疊於吸氣劑層上)。在此 實施例中,如本文所揭示,第二吸氣劑組合物可包含於有 枝液體介 > 中之玻料之粒子(例如,玻料粉末),但不含分子 篩。在敏密化時,該(該等)第二吸氣劑組合物層在吸氣劑層 之周圍形成一玻璃狀框架以在敏密化程序過程中在適當位 置含有吸氣劑材料。當吸氣劑組合物具有允許各組件在緻 密化期間變得”鬆軟”之特性時,該”框架,,特別有用,因為玻 料將變得足夠熔融以在比緻密化吸氣劑層所需之溫度更低 之溫度下黏附至該表面。 圖4-9中展示了頂蓋4上吸氣劑組合物及玻料組合物之不 同圖案的一些非限制性實例。圖4中,存在吸氣劑組合物之 均勻層10。以下將討論之緻密化可獨立於乾燥/固化步驟完 成。 在圖5中,存在吸氣劑組合物之均勻層1〇及玻料組合物之 圖案化層1 6。 在圖6中,存在吸氣劑組合物之第一圖案化層丨〇及吸氣劑 組合物之第二圖案化層14。該第二圖案化層部分地重疊第 一圖案,且可具有相同或不同之組合物。在一實施例中(未 圖示),存在吸氣劑組合物之兩種以上圖案,其可重疊但亦 可不必重疊。 在圖7中,存在吸氣劑組合物之第一圖案化層切及玻料組 合物之隔開的圖案化層16。作為一種將頂蓋緊固至電子裝 置的方式’可在敏密化之後施加選用的黏著層丨2。 在圖8中,存在吸氣劑組合物之第一圖案化層1〇及吸氣劑 97425.doc -22- 200525002 之卩雨開的第一圖案化層14。該等吸氣劑組合物可相 同或不同。 在圖9中’存在吸氣劑組合物之第一整體層10、吸氣劑組 口物之第一圖案化層14及玻料組合物之圖案化層16。該等 吸氣劑組合物可相同或不同。 吸氣劑之熱處理 直接在表面上熱處理吸氣劑組合物(及任何選用之吸氣 d、’ 。物層)以乾煉組合物及黏附吸氣劑至該表面且活化 吸孔Μ中的分子篩。如製造方便所指示,熱處理可在一連 續步驟(視需要,在連續製程期間變化製程條件)中發生,或 可分兩個或兩個以上步驟發生。 儘管所選擇之確切時間及溫度可能會變化,但不論吸氣 劑組合物是包含水或是有機介質作為液體,該(該等)熱處理 ^驟均相似。在第_步(或連續製程之部分)中,固化吸氣劑 組合物,以使发5 >卜口 /、至少足以防止吸氣劑層流動或變形。例如, 可在室溫下乾燥所塗霜夕矣 + 土復之表面,或猎由加熱至約小於100它的 溫度來加熱所塗霧夕主 1移除低彿點材料。固化步驟可 能需要在此溫度下β ,,士 又下進仃約丨小時至約3小時。 化步驟期間無需控制、、晶名十γ贼π 处里之u 利隸η. 、乳或氣體裱境。可在大氣條件下便 利地储存承載吸氣劑之固化層的表面直至需要使用 面。例如’可無關於有機電子裘置之製造來製備承载:氣 劑之固化塗層的裝置外^ 衣備承載及軋 』衣罝外威之頂蓋,且儲存 然後’在敏密化停件下w至需要時。 味件下熱處理該頂蓋,接 包封入氣密封氣氛中。 帛者立即將該裝置 97425.doc -23- 200525002 因此,緻密化步驟可視情況為吸氣劑之熱處理中之獨立 的第二步驟。在緻密化中,無機黏合劑變得溶融而促進吸 氣劑至表面的黏附,且沸石經燒結或锻燒,同時任何剩餘 揮發物(即,水或有機液體介質)得以驅除。為了緻密化,可 將吸氣劑材料加熱至至少約替c的溫度,諸如約45代至 、勺550 C或650 C。為了防止揮發物之再吸附(及沸石之去活 化),可在無濕氣及其它氣體之受控氣氛中(諸如Μ ^ 進行緻密化步驟。在此情況中,除非緻密化之吸氣劑_ 存在無濕氣及/或其它氣體的氣氛中,否則緻密化步驟 係在將裝置密封至氣密外殼之前立即執行。或者,固化及 緻密化可藉由將溫度緩慢提高至緻密化溫度而作為單 績製程或步驟來執行。在熱處理之此替代實施例中, 劑材料必須在如上所述之緻密化條件下(例如,在^亏 體,環境中)保持―段^㈣保黏合劑流人基板之空隙中 以提供黏著,且確保所有揮發物均已自沸石驅除以提供吸 氣劑中沸石之全部吸氣能力的時間。又或者,在大氣條件 下的緻密化(不論是分為一個或是多個步驟)及吸氣劑中之 分子筛可藉由正好在將裝置組裝人外殼之前的任何時間, ^無濕氣及污染氣體之環境中(諸如在氮氣下)再加熱(通常 而要約200°C的溫度)來獨立地活化。 當緻密化時’本活化吸氣劑係自黏附至表面而益 其它方式(諸如藉由黏著劑)附著的多孔固體。吸氣劑中㈣ 有之分子㈣粒子提供受控微孔結構,水及/或分子可行進 進入此受控微孔結構且經歷物理吸附而被截留且不會釋放 97425.doc •24· 200525002 進入外殼内部之環境中。 因此,藉由使用將吸氣劑材料黏附至固體表面的本方 法,可在可抵抗熱處理製程之任何表面上"適當燒結"吸氣 劑’諸如在組裝外殼之前在外殼頂蓋之内部表面上。然後, 組裳外殼(在無污染氣體之環境中)以倂人該表面,同時封裳 對濕氣及/或氣體敏感之有機電子裳置以形成該裝置或包 含兩個或兩個以上此等裝置之模組的氣密環境。 在:實施例中,將其上具有緻密化且活化之吸氣劑材料 的頂蓋在封至一電子裝置而未曝露至空氣且無曝露,戈僅 極小曝露至低水分環境,諸如乾燥箱。本文所描述之吸氣 劑組合物足夠敏感以甚至在僅具有ppm含量水之手套箱中 截留濕氣。在-實施例中,在活化後立即將具有活化吸氣 劑材料之頂蓋密封至電子裝置中。在一實施例中,完成活 化與將頂蓋密封至裝置中之間的時間小於12〇分鐘。在—實 施例中,此時間小於6〇分鐘。 只 在一實施例中,#上具有緻密化且活化之吸氣劑材料的 =蓋:儲存在1G·4托耳或更小的完全真空中。然後,當在完 2真空下時,可將頂蓋密封至電子裝置。或者,可在自完 全真空移除後的較短時期内於低水分環境中將頂蓋密封至 $子裝置。在一實施例中,在自完全真空移除後,頂蓋曝 露至低水分環境歷時小於120分鐘。在另一實施例中,頂蓋 曝路至低水分環境歷時小於60分鐘。 在貝知例中’其上具有緻密化且活化之吸氣劑材料的 頂蓋在松封至電子裝置時處於高溫。此可藉由在緻密化之 97425.doc -25- 200525002 後且在其完全冷卻之前使用頂蓋來實現。或者,頂蓋可完 王冷卻,且在孩、封至裝置之前再加熱。在一實施例中,頂 ’ 蓋處於大於5(TC的溫度。在一實施例中,頂蓋處於大於1〇〇 . C的溫度。在多數實施例中,該溫度將不超過2〇(rc。 在一實施例中,將其上具有緻密化且活化之吸氣劑材料 的頂蓋密封至電子裝置而未曝露至空氣且僅極小地曝露至 低水分環境,諸如乾燥箱,且其進一步處於高溫。 為方便起見,參照PLED說明製備—包含—層黏附至氣密 封外殼之内部表面的吸氣劑之封裝有機電子裝置的本方鲁 法。然而,構想本發明涵蓋任何類型之對濕氣及/或氣體敏 感之裝置,包括(但不限於)任何類型之電子有機裝置。在本 發明之範嘴内亦涵蓋’根據本方法封裝之模組可將兩個或 兩個以上此等裝置組合在單一氣密封外殼内。 用於將吸氣劑黏附至基板的本方法完全無關於裝置之製 造。因為吸氣劑之熱處理無關於裳置,所以在吸氣劑之穿】 造中無需㈣考慮裝置之敏感性’且在將吸氣劑及裝置* &至外&中之W的裝置之製造中無需特別考慮吸氣劑之敏 感性(即,去活化)。 實例中說明了當如本文所述將對氣體敏感之有機電子裝 置及本口體吸氣劑氣密封至外殼中時該有機電子裝置在穩 定性及壽命上之顯著改良。詳言之1吸收性沸石材㈣ 為乾燥劑進行封裝顯著優於藉由化學吸收移除濕氣之氧化 鋇作為乾燥劑。 在以下實例中將進-步描述本發明,該等實例並未限制 97425.doc -26- 200525002 申請專利範圍中所描述之本發明之範疇。 實例 - 以下貝例祝明製造吸氣劑並使用本方法將吸氣劑黏附至 · 基板,且將吸氣劑效能與先前技術實例之吸氣劑進行比 較。 實例1 此實例說明施加吸氣劑組合物之本發明。該吸氣劑組合 物係於有機液體介質中之基於彿石之分子_及玻料之粒子 的液體分散液。該分散液包含以總分散液的重量百分比計 的以下成分: 無機組分 54.1 5.4 1.1 1.0 38.4%
基於沸石之分子篩(13x型粉末) 玻料 有機組分 界面活性劑 乙基纖維素樹脂 Texanol溶劑(酯醇) 玻料之重量百分比組成(乾燥)如下: Si02 ai,〇3 B2O3 ΓαΠ 〇: r\ 7.11 2.13 8.38 \^d\J 0.53 12.03 •bl2U3 69.82 實例2 此貫例說明本發明之吸氣劑組合物的製造及其施加方法 之效能。將1 ml水中之未燒結之DESIWAFER 300/2〇沸石一 黏土材料之〇.75料片的漿料分散於水中以製造200 ml分散 液。使用注射器手工地將〇·5 ml等分試樣之分散液施加至一 玻璃頂蓋板上的空腔。藉由將吸氣劑置於7〇。〇的真空烘箱 97425.doc -27- 200525002 中1小時以大體上移除所有水分來固化吸氣劑。在固化之 後,接著藉由在500°C下加熱玻璃頂蓋板2小時來活化及緻 达化吸氣劑層。然後,在具有少於1 〇 ppm H2〇及〇2的環境 中,將具有自附著吸氣劑層之板各自組裝入容納pLED裝置 的外殼中。在相同條件下將對照聚合物發光二極體裝置 (PLED)組裝人外殼中,不同之處在於吸氣劑層由經燒結之 DESIWAFER料片(Sud-Chemie)替代,該料片係藉由分配黏 著劑、將料片置於黏著劑上並uv固化黏著劑以將料片緊固 至頂蓋空腔而附著至板。然後’將包括對照物在内之所有 封裝PLED置於7(TC及95%紐的儲存測試環境中隔夜,且 藉由量測像素收縮來測試濕氣降級。由藉由本方法製造的 吸氣劑層保護之裝置的像素收縮對使用經燒社之 deSI,WAFER料片的對照物之像素收料8_㈣對 儘管已參照目前較佳之管々丨纟 』平乂彳土之Μ轭例彳田述了本發明,但應 ::在::離本發明之精神的前提下,可做出各種修:。 因此,本备明僅由以下申請專利範圍限制。 【圖式簡單說明】 圖1係展示具有根據本文所描述之方法所製 的代表性有機電子裝置之橫截面的圖心 ^ 據本文所描述之方法所製造之外殼的有機電;展= 面的圖式。圖3係展示在根據本文所描 、置之杈截 殼内的有機電子裝置之橫截面的圖式。,所製造之外 圖4係展示根據本發明一實施例的第一 一圖案的圖式。 氣劑組合物之 97425.doc -28- 200525002 圖5係展示根據本發明—實施例的1氣劑組合物及第 二玻料組合物之第二圖案的圖式。 圖^係展示根據本發明-實施例的至少兩種吸氣劑組合 物及苐一玻料組合物之圖案的圖式。 圖7係展示根據本發明一實施例的吸氣劑組合物、玻料組 合物及黏著劑之圖案的圖式。 圖8係展示根據本發明一實施例之所沉積的吸氣劑組合 物之兩種圖案的圖式。 圖9係展示根據本發明一實施例之所沉積的吸氣劑組合 物之兩種圖案及玻料組合物之一圖案的圖式。 【主要元件符號說明】 4 頂蓋 6 基板 8 活性層 1〇 吸氣劑層 12 環氧珠粒/黏著層 14 吸氣劑層 16 玻璃狀框架 97425.doc -29-

Claims (1)

  1. 200525002 申請專利範圚: 1. -種用於將1氣劑材料黏附至一表面的方法 包含以下步騾·· Μ万法 • (a)將至少一吸氣劑組合物施加至一表面之至少一部 刀/、中17亥至少一吸氣劑組合物包含·· (i)至少一吸氣劑之粒子,· (11)至少一無機黏合劑之粒子;及 (11])一液體介質,及 人⑻在一大體上不含污染物之環境中緻密化該吸氣劑組 口物以/舌化該吸氣劑材料並促使其黏附至該表面。 2. 如清求項]夕士、+ 、义万法,其中該吸氣劑包含分子篩。 3·如巧求項2之方法,其中該分子篩包含沸石。 4 · ·如請求項1 >女、l 、<万法,其中該無機黏合劑包含至 料㈣土粒子材料之材料。 u破 斜勺月ί項1之方法,其中該無機黏合劑包含—玻料,該玻 厂匕 3 : Al2〇3,Si〇2,B2〇3,Pbo,K2〇,Bi2〇3,Na2〇 u〇 PA,_,Cd〇及M0,其中0為氧,且M選自Ba、s:、p2b: 小一 U、Μδ;及其混合物,且該等分子篩粒子包含 β成沸石或天然沸石。 6.如明求項5之方法,其中該液體介質至少包或一有機 溶劑。 緻密々 7 ·如請求項] 、之方法,其進一步包含在步驟該 之前於兮本r w衣面上固化吸氣劑組合物。 3 如工百 、1之方法,其中一吸氣劑材料之至少一部分係 97425.doc 200525002 擠壓:或此等施加方法之 用刮抹、絲網印刷、到刀塗抹 組合而施加至該表面。 9. 10 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 如明求項1之方法 面大體上平坦。 如請求項1之方法, 鎮0 其t該吸氣劑組合物所施加至之該表 其中該無機黏合劑進一步包含鋁矽酸 如請求項1 > t、、上 ^ ,,,、中該吸氣劑組合物具有糊狀物之稠 又且可使用一絲網印刷技術來施加。 >、、、之方法,其中固化步驟係藉由將該表面上之該 P :切、、且合物加熱至-小於1 〇〇°c的溫度來達成。 h求項1之方法’其中該緻密化包含將該表面上之該吸 乳劑組合物加熱至一至少約400°c的溫度。 =請求項1之方法,其中該緻密化包含將該表面上之該吸 氣训組合物加熱至一自約400°c至約050°c的溫度。 月求員6之方法,其中在該方法中無一停頓地完成該固 化及該緻密化。 如請求項1之方法,其進一步包含: 在緻密化步驟b之前,將至少一第二吸氣劑組合物施加 至5亥表面之另一部分。 如請求項1之方法,其中將一基本上由玻料及一有機溶劑 組成之破料組合物施加至施加一或多種吸氣劑組合物之 部分外部的該表面的一部分。 %請求項17之方法,其中該玻料組合物係施加至在(b)中 所形成之該固化吸氣劑組合物之周界外部之該表面的一 97425.doc 200525002 ^刀以形成一連續玻璃狀橫檔;且該固化吸氣劑層及 ^連、、、貝破璃狀橫樓均係在該表面上緻密化,而將該玻料 、、且口物及该吸氣劑組合物黏附至該表面,該玻料在緻密 化期間形成一玻璃狀框架以含有該吸氣劑層。 19· 士 #求項17之方法,其中該玻料組合物係在(b)中之該敏 密化之前施加於在步驟(a)中所施加之該等吸氣劑組合物 中之至少一吸氣劑組合物之至少一部分上方。 種^ 3至少一表面之電子裝置,其中-吸氣劑組合物 已如.月求項i至17中任一項黏附至該至少一表面。 21·如請求項2〇之裝置,其中該裝置係-有機電子裝置。 22·種可用於役封一電子裝置之結構,該結構包含··⑷一 如明求項1至17中任一項黏附至該結構之至少一表面之 至少-部分的吸氣劑材料,其中#該結構用於—電 置時,該表面之該部分將係一内部表面。 又 23· —種藉由一密封 ^基板上雄封-電子裝置之方 念 5亥方法包含: ()將至〃 口及乳劑組合物施加至一頂蓋之一表面 少一部分,該至少一吸氣劑組合物包含·· (1)至少一吸氣劑之粒子; (ii)至少一無機黏合劑之粒子;及 (出)一液體介質,及 (b)在一大體上不含污染物之 合物以活化該吸氣,材料i…“匕简劑組 形成該活化密封結構; 表面,k而 97425.doc 200525002 (C)將該活化密封結構黏附至該基板以包封該電子裝 置; 其限制條件為滿足以下條件中之至少—條件: (υ在步驟(c)中,該活化密封結構處於大於5〇。〇的溫度; (2) 在步驟⑻與步驟⑷之間,該活化密封結構係保持在 小於1(Τ4托耳的真空下; (3) 在步驟(b)與步驟(c)之間經過的時間小於12〇分鐘。 24.如請求項23之方法,其中在步驟⑷中,該活化密封結構 處於大於10(TC的溫度。 25·如請求項23之方法,其中在步驟(b)與步驟(c)之間,該活 化密封結構保持在小於1〇-4托耳的真空下,且在步驟(c) 中’該活化密封結構處於大於5(rc的溫度。 97425.doc
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