[发明专利]封装材料的水汽透过率测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水汽透过率测试方法，特别是一种封装材料的水汽透过率测试方法，属于材料透湿性测量技术领域。

背景技术

有机电致发光器件（Organic Light Emitting Device, OLED）由于具有超轻薄、高亮度、响应快、低功耗、效率高及制作简单等特征，广泛应用于平板显示器，背光模组和照明等领域，其发光原理为在两个电极之间沉积非常薄的有机材料，对该有机发光材料通以直流电使其发光。研究表明，空气中的水汽对OLED的寿命影响很大，其原因主要从以下方面进行考虑:

1. 有机电致发光器件工作时要从阴极注入电子，这就要求阴极功函数越低越好，但做阴极的这些金属如铝、镁、钙等，一般比较活波，易与渗透进来的水汽发生反应。

2. 另外，水汽还会与空穴传输层以及电子传输层(ETL)发生化学反应， 这些反应都会引起器件失效。

因此对OLED进行有效封装，有效阻隔大气中的水汽与器件的各功能层接触，就可以大大延长器件寿命。传统的OLED器件是在刚性基板上制作电极和各有机功能层，对这类器件进行的封装一般是给器件加一个盖板，并将基板和盖板用环氧树脂粘接。这样就在基板和盖板之间形成了一个罩子，把器件和空气隔开，空气中的水分子只能通过基板和盖板之间的环氧树脂向器件内部进行渗透，因此，比较有效地防止了OLED各功能层以及阴极与空气中的水汽发生反应。对OLED进行的封装所用的盖板，通常用玻璃和金属两种材料，整个封装过程在手套箱内完成，手套箱内水汽含量应小于1 ppm。金属盖板既可以阻挡水汽对器件封装的渗透，又可以使器件坚固，但是其不透光性限制了这种封装方法在有机电致发光器件上的应用。另外，用金属盖板进行封装时要特别注意金属盖板不能接触到器件的电极，以免引起短路。盖板封装时需要密封胶，由于密封胶的多孔性，容易使空气中的水分渗透进入器件内部，因此在这种封装方式中，一般在器件内部加入氧化钙或氧化钡作为干燥剂来吸收在涂环氧树脂时和封装时残留的水分。

有机电致发光显示与其他形式的显示相比，有一个重要的优势就是可以实现柔性显示。1992年Gustafsson等人发明了基于PET(ploy ethylene terephthalate)基板上的柔性高分子材料的OLED；1997年Forrest等人发明了柔性小分子材料的OLED。这类显示器件柔软可以变形且不易损坏，可以安装在弯曲的表面，甚至可以穿戴，因而日益成为国际显示行业的研究热点。对于柔性OLED来说，传统的封装方法因为盖板是不可卷曲的，因而是无效的。用薄膜直接封装与传统的玻璃盖封装比起来，器件更薄，而且不必担心在柔性显示时聚合物盖子的磨损，为柔性OLED的发展打下基础。目前，封装层通常采用SiNx、SiOx或者Al2O3等无机材料或者有机材料，也有的封装层采取有机无机材料混合制作成单层或多层结构。要使OLED的寿命超过10000h，达到实际的应用要求，那么，这个器件的封装在39℃，相对湿度为95％的条件下水汽渗透率（WVTR）要小于1×10^-6g/m²/day。如此小的数值的测量对目前较流行的测量手段来说，是一个很大的挑战。