[发明专利]用于敏感元件的封装的多层部件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于封装对空气和／或湿气敏感的元件(如有机发光二极管或光伏电池)的多层部件。本发明还涉及一种包括这样的多层部件的器件、尤其是一种多层电子器件，并且涉及一种用于制作这样的多层部件的方法。

背景技术

一个多层电子器件包括一个功能元件，该功能元件由一个工作部分和在这个工作部分的任一侧上的两个导电触点组成，这些触点也称为电极。多层电子器件的实例特别包括：有机发光二极管(OLED)器件，其中该功能元件是一个OLED，它的工作部分被设计成将电能转换为辐射；光伏器件，其中该功能元件是一个光伏电池，它的工作部分被设计成将能量从辐射转换为电能；电致变色器件，其中该功能元件是一个电致变色系统，它的工作部分被设计成在一个第一状态与一个第二状态之间可逆地切换，该第二状态具有与该第一状态的那些不同的光传输特性和／或能量传输特性；以及电子显示器件，其中该功能元件是一个电子墨水系统，该系统包括能够根据施加在电极之间的电压而移动的多种带电的颜料。

如已知的，不管所采用的技术，由于环境条件的影响、尤其是由于暴露于空气或湿气的影响，多层电子器件的功能元件易于降级。例如，在OLED或有机光伏电池的情况下，有机材料对环境条件特别敏感。在包括一个无机吸收剂层的电致变色系统、电子墨水系统、或薄膜光伏电池的情况下，基于TCO(透明导电氧化物)层或基于透明金属层的透明电极由于环境条件的影响也易于降级。

为了保护多层电子器件的功能元件免于由于暴露于空气或湿气而降级，已知的是将该器件制作成具有层状结构，其中用一个前保护衬底并可能用一个背保护衬底对功能元件进行封装。

取决于器件的应用，该前衬底和背衬底可以由玻璃或一种有机聚合物材料制成。用柔性聚合物衬底而不是玻璃衬底封装的OLED或光伏电池具有易弯、超薄以及轻量的优点。此外，在电致变色系统或光伏电池的情况下，该电致变色系统或光伏电池包括基于一种黄铜矿化合物的一个吸收剂层，尤其是含有铜、铟以及硒、被称为CIS吸收剂层一个吸收剂层，可以任选地向该吸收剂层添加镓(CIGS吸收剂层)、铝或硫，该器件使用由一种有机聚合物材料制成的一个夹层通过层压常规地进行组装。然后，定位在功能元件的一个电极与对应的保护衬底之间的层压夹层使得有可能保证该器件的适当的内聚性。

然而，已发现，当一个多层电子器件包括被定位成紧靠着对空气和／或湿气敏感的一个功能元件的一个有机聚合物层压夹层或一个有机聚合物衬底时，该器件具有较高的降级率。这是因为倾向于储存湿气的有机聚合物层压夹层的存在或具有高渗透性的有机聚合物衬底的存在促进污染种类如水蒸汽或氧迁移到敏感功能元件中，并且因此损害这个功能元件的特性。

发明概述

更具体地说，本发明旨在通过提供一种多层部件来纠正这些缺点，当被集成到一个多层电子器件中时，该多层部件给予这个器件改进的抵抗力、尤其是对湿气的改进的抵抗力，从而在一段非常长的时期上确保对该器件的功能元件的保护，该器件的至少一些功能元件对空气和／或湿气敏感。

出于这个目的，本发明的一个主题是一种用于封装对空气和／或湿气敏感的一个元件(如一个有机发光二极管或一个光伏电池)的多层部件。该多层部件可以包括一个有机聚合物层和至少一个阻障堆叠。每个阻障堆叠可以包括至少一系列的层，这些层由夹在两个高活化能层之间的一个保留层组成，其中：

-对于这两个高活化能层中的每一个，在一方面用该高活化能层涂覆的一个参考衬底与在另一方面当裸露时这个相同的参考衬底之间的水蒸汽渗透的活化能的差异大于或等于20kJ／mol；并且

-一个参考衬底上的该保留层中的有效水蒸汽扩散率与当裸露时这个相同参考衬底中的水蒸汽扩散率的比率是严格小于0.1。

举一个非限制性实例，用于比较活化能和／或扩散率的该参考衬底是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，该膜具有0.125mm的几何厚度。

本发明的另一个主题是一种器件，该器件包括对空气和／或湿气敏感的一个元件和如上所述作为用于该敏感元件的前和／或背封装材料的一个多层部件。

举非限制性实例，该敏感元件是一个光伏电池的、一个有机发光二极管的、一个电致变色系统的、一个电子墨水显示系统的、或一个无机发光系统的全部或部分。

本发明的一个另外的主题是一种用于制作如上所述的多层部件的方法，其中通过溅射、尤其是磁控溅射或通过化学气相沉积、尤其是等离子体加强的化学气相沉积，或通过原子层沉积，或通过这些技术的组合来沉积该阻障堆叠或每个阻障堆叠的多个层中的至少一些。

附图简要说明