一種剛性有機光電子器件氣密性的標定方法
2024-01-27 18:36:15 2
專利名稱：一種剛性有機光電子器件氣密性的標定方法
技術領域：
本發明涉及電子元器件中有機光電子器件技術領域，涉及一種剛性有機光 電子器件氣密性的標定方法。
背景技術：
有機光電子器件，如有機電致發光器件(OLED)、光伏電池和場效應管 (OFET ),目前已發展成為多學科交叉的國際前沿課題和高技術竟爭的焦點。 當前，阻礙有機光電子器件大規模量產的原因之一，是為提高其壽命和穩定性 的高成本，該方面的成本投入主要用於防止器件對水蒸汽和氧氣等氣體的入侵 而影響器件的性能。而器件的密封問題(包括封裝)及評價體系的重要性就顯 得尤為突出。但是，當前無論是國內還是國外，對於有機光電子器件封裝氣密 性的測試方法和技術，至今還是空白。因此，研究有機光電子器件的封裝氣密 性對於進一步提高有機光電子器件的壽命和實用化水平具有必要性和迫切性。
已有的測量有坤幾光電子器件氣密性的方法有稱重法(WVP法)、鈣膜腐蝕 法和傳感器法，雖然它們在技術上較易實現且靈敏度較高，但是存在明顯的不 足(1)只能測量水蒸汽滲透率，不能測量其它氣體；(2)測量速度慢；(3) 無法對器件內部放氣進行測量。因此，目前在對有機光電子器件(含OLED)滲 透性的研究僅局限於研究水蒸汽對器件的滲透，而對於其它氣體如氧氣、二氧 化碳等大氣中的氣體對器件滲透及性能的影響，或研究很少，或完全是盲區。 另外，器件工作時內部釋放出的水蒸汽、氧和其它氣體對器件壽命和穩定性的 影響，以及器件製造工藝對器件內放氣的影響等問題，也因為缺乏有效的測量 手段而不能有效檢測。
質譜分析技術是真空科學與技術領域中發展很成熟的氣體分壓強測量技 術，目前最小可檢氣體分壓強可做到l(T13-10—14Pa,並且能夠測量所有種類的氣
體，測量速度達到毫秒級。將質譜技術用於有機光電子器件的氣體滲透率的研 究，除了可以實現水蒸汽對封裝材料滲透特性的準確測量外，還可以提供研究 下述問題的手段(1)氧和其它種類的氣體對有機光電子器件封裝的滲透及對
器件壽命和穩定性的影響；(2)有機光電子器件內部各種材料的放氣種類、放
氣速率及其對器件的影響；(3)有機光電子器件的製造工藝及器件本身內部放
氣率的影響等等。這些新問題的研究，將拓寬有機光電子器件定性問題研究的 視野，有力地推動光電子器件研究的發展。
但是，在採用質譜分析技術測量和標定氣體的滲透對有機光電子器件的影 響時，如何針對不同的氣體對不同封裝的有機光電子器件的滲透率進行分析， 從而針對不同的氣體對有機光電子器件性能的影響提出具有針對性的改進方 法，而不是僅僅局限於研究某種氣體(水蒸汽，氧氣，二氧化碳等等)相對於 某種材料與工藝的滲透率的問題。同時，目前已有的氣密性標定的方法，針對 某種或幾種氣體的取樣，或存在相當大的難度，或缺乏實際可操作性。因此， 如何準確標定某種或幾種氣體的滲透率，方能精確地、針對性地測量有機光電 子器件受到不同的氣體的影響時器件性能的改變，從而完善有機光電子器件的 結構設計和封裝工藝與材料，提高有機光電子器件的壽命。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是如何提供一種剛性有機光電子器件氣密性的 標定方法，該方法可以模擬不同的情況不同的氣體對有機光電子器件的滲透對 有機光電子器件性能的影響，從而對研究和提高有機光電子器件的壽命提供可 靠的依據。
本發明所提出的技術問題是這樣解決的提供一種剛性有機光電子器件氣 密性的標定方法，其特徵在於，包括以下步驟
① 將需要測試的有機光電子器件置於封裝腔體之中；
② 根據氣密性標定的要求，調節封裝腔體中的氣體的壓強和氣體的組分；
③ 把封裝好的有機光電子器件置於真空腔體中，該真空腔體中充入根據需
要的相應組分的氣體，並調節真空腔體中的氣體壓強，使得封裝於有機光電子 器件中的氣體的壓強於真空腔體中的壓強差可模擬器件工作環境的情況；
④ 將有機光電子器件置於真空腔體中 一定的時間，時間根據具體器件的在
具體的工作環境需模擬的時間而定；
⑤ 通過連接於真空腔體中的質譜分析儀分析從有機光電子器件內部滲漏到
真空腔體中的相應氣體，從而可準確標定其氣密性；
(D根據所標定的對不同氣體或組分的氣密性，優化器件結構、封裝材料與 封裝工藝。
按照本發明所提供的一種剛性有機光電子器件氣密性的標定方法，其特徵 在於，所述封裝腔體能通入氮氣、氧氣、二氧化碳、 一氧化)碳、水蒸汽、二氧 化氮、 一氧化氮、；琉化氫、二氧化闢"三氧化^s危、惰性氣體、氰化氫和-克氰化 氬中的一種或者幾種。
按照本發明所提供的 一種剛性有機光電子器件氣密性的標定方法，其特徵 在於，所述封裝腔體連接有若干氣體通道。
本發明提出了一種新型的標定方法，可以模擬不同的情況下，不同的氣體 對有機光電子器件的滲透對有機光電子器件性能的影響，從而對研究和提高有 機光電子器件的壽命提供可靠的依據，該標定方法可以解決不同的氣體對不同 的封裝結構、材料與工藝的剛性有機光電子器件的影響。
本發明的標定方法，屬於電子元器件技術領域，包括了器件封裝系統，高 真空系統，器件檢測腔體，質譜儀系統，它可作為檢測有機光電子器件，包括 有機電致發光器件(OLED)、光伏電池(OPVCell)和有機場效應管(OFET )的 封裝結構、封裝材料與工藝對氣密性影響的標定方法，首先架構一個氣體環境 可變的器件封裝腔體，有機光電子器件可在該腔體的不同氣體環境中進行封裝； 同時，構造一個真空腔體，用於放置需要測試的剛性有機光電子器件，並且封 裝腔體和真空的腔體的壓強差可任意調節，以模擬不同器件的實際工作情況。
最後，通過質語分析方法測試真空腔體中相關氣體的含量，達到標定器件的氣 密性的目的。該方法能夠模擬剛性有機光電子器件的實際工作環境，為準確標
定有機光電子器件的氣密性提供一種簡便、易操作、快捷的方法，為定量測試
器件的氣密性及提高器件的壽命提供可靠的依據。
圖1是本發明所提供的有機光電子器件氣密性標定方法中所用封裝腔體的
結構示意圖2是本發明所提供的有機光電子器件氣密性標定方法中所用真空腔體的 結構示意圖。
1、封裝腔體，2、封裝腔體真空系統，3、氣體管道I， 4、氣體管道II， 5、 氣體管道m， 6、氣體管道IV, 7、氣體管道V， 8、真空腔體真空系統，9、真空 腔體，10、質譜儀。
具體實施例方式
下面結合附圖以及實施例對本發明作進一步的說明。
本發明首先構造一個有機光電子器件的封裝腔體(如圖1所示)，該腔體中 可通入一種氣體或者幾種氣體的混合物，包括氮氣、氧氣、二氧化碳、 一氧化 碳、水蒸汽、二氧化氮、 一氧化氮、硫化氫、二氧化硫、三氧化硫、惰性氣體、 氰化氳、硫氰化氫，有機光電子器件可在不同的氣氛環境下完成封裝，封裝好 的有機光電子器件中包含有待標定氣密性的氣體。把封裝了相應需要標定的氣 體的有機光電子器件置於真空腔體(如圖2所示)中，並且封裝好的有機光電 子器件的壓強與真空腔體的本底壓強差可根據實際情況調節，以達到模擬有機 光電子器件真實工作環境的要求。封裝了某種氣體的有機光電子器件置於真空 容器中，放置一段時間以後，通過質譜分析的方法測量滲漏於真空腔體中的封 裝於有機光電子器件中的氣體的含量，對相應的氣體的滲透率進行準確的標定。
實施例一
剛性有^L光電子器件的氧氣的氣密性標定的方法
① 將需要測試的有機光電子器件置於圖1所示的封裝腔體1之中；
② 根據實際測試的要求，由圖i所示的氣體管道3向封裝腔體1中通入氧
氣，並調節的氧氣的壓強為一個大氣壓；
③ 把封裝好的有機光電子器件置於圖2所示的真空腔體9中，並調節真空 腔體9中的氣體壓強，使得封裝於有機光電子器件中的氧氣的壓強與真空腔體 中的壓強差接近於實際使用情況；
④ 將有機光電子器件放置於真空腔體中30分鐘到IO小時；
⑤ 通過連接於真空腔體中的質譜分析儀分析從有機光電子器件內部滲漏到 真空腔體中的氧氣，從而可測得器件相對於氧氣的氣密性。
實施例二
剛性有機光電子器件的水蒸汽的氣密性標定的方法
① 將需要測試的有機光電子器件置於圖1所示的封裝腔體1之中；
② 才艮據實際測試的要求，由圖一所示的氣體管道4向封裝腔體1中通入水 蒸汽，並調節的水蒸汽的壓強為一個大氣壓；
③ 把封裝好的有機光電子器件置於圖2所示的真空腔體9中，並調節真空 腔體9中的氣體壓強，使得封裝於有機光電子器件中的水蒸汽的壓強與真空腔 體中的壓強差接近於實際使用情況；
④ 將有機光電子器件放置於真空腔體中30分鐘到IO小時；
⑤ 通過連接於真空腔體中的質譜分析儀分析從有機光電子器件內部滲漏到 真空腔體中的水蒸汽，從而可測得器件相對於水蒸汽的氣密性。
實施例三
剛性有機光電子器件的二氧化碳的氣密性標定的方法
① 將需要測試的有機光電子器件置於圖1所示的封裝腔體1之中；
② 根據實際測試的要求，由圖1所示的氣體管道5向封裝腔體1中通入二 氧化碳，並調節的二氧化碳的壓強為一個大氣壓；
(D把封裝好的有機光電子器件置於圖2所示的真空腔體9中，並調節真空 腔體9中的氣體壓強，使得封裝於有機光電子器件中的二氧化碳的壓強與真空 腔體中的壓強差接近於實際使用情況；
④ 將有機光電子器件放置於真空腔體30分鐘到10小時；
⑤ 通過連接於真空腔體中的質譜分析儀分析從有機光電子器件內部滲漏到
真空腔體中的二氧化碳，從而可測得器件相對於二氧化碳的氣密性。
實施例四
剛性有機光電子器件的氮氣的氣密性標定的方法
① 將需要測試的有機光電子器件置於圖1所示的封裝腔體1之中；
② 根據實際測試的要求，由圖1所示的氣體管道6向封裝腔體1中通入氮 氣，並調節的氮氣的壓強為一定的值；
③ 把封裝好的有機光電子器件置於圖2所示的真空腔體9中，並調節真空 腔體9中的氣體壓強，使得封裝於有機光電子器件中的氮氣的壓強與真空腔體 中的壓強差接近於實際使用情況；
④ 將有機光電子器件放置於真空腔體中30分鐘到IO小時； (D通過連接於真空腔體中的質譜分析儀分析從有機光電子器件內部滲漏到
真空腔體中的氮氣，從而可測得器件相對於氮氣的氣密性。 實施例五
剛性有機光電子器件的二氧化^i的氣密性標定的方法
① 將需要測試的有機光電子器件置於圖1所示的封裝腔體1之中；
② 根據實際測試的要求，由圖i所示的氣體管道7向封裝腔體1中通入二 氧化石克和氮氣的混合氣體，並調節其壓強為一定的值；
(D把封裝好的有機光電子器件置於圖2所示的真空腔體9中，並調節真空 腔體9中的氣體壓強，使得封裝於有機光電子器件中的氮氣的壓強與真空腔體 中的壓強差接近於實際使用情況；
④ 將有機光電子器件放置於真空腔體中30分鐘到IO小時；
⑤ 通過連接於真空腔體中的質譜分析儀分析從有機光電子器件內部滲漏到 真空腔體中的二氧化硫，從而可測得器件相對於二氧化硫的氣密性。
權利要求
1、一種剛性有機光電子器件氣密性的標定方法，其特徵在於，包括以下步驟①將需要測試的有機光電子器件置於封裝腔體之中；②根據氣密性標定的要求，調節封裝腔體中的氣體的壓強和氣體的組分；③把封裝好的有機光電子器件置於真空腔體中，該真空腔體中充入根據需要的相應組分的氣體，並調節真空腔體中的氣體壓強，使得封裝於有機光電子器件中的氣體的壓強與真空腔體中的壓強差可模擬器件工作環境的情況；④將有機光電子器件置於真空腔體中一定的時間；⑤通過連接於真空腔體中的質譜分析儀分析從有機光電子器件內部滲漏到真空腔體中的相應氣體，從而可準確標定其氣密性；⑥根據所標定的對不同氣體或組分的氣密性，優化器件結構、封裝材料與封裝工藝。
2、 根據權利要求l所述的剛性有機光電子器件氣密性的標定方法，其特徵 在於，所述封裝腔體能通入氮氣、氧氣、二氧化碳、 一氧化碳、水蒸汽、二氧 化氮、 一氧化氮、硫化氫、二氧化硫、三氧化硫、惰性氣體、氰化氫和硫氰化 氫中的一種或者幾種。
3、 根據權利要求l或2所述的剛性有機光電子器件氣密性的標定方法，其特 徵在於，所述封裝腔體連接有若干氣體通道。
全文摘要
本發明公開了一種剛性有機光電子器件氣密性的標定方法，包括以下步驟①將需要測試的有機光電子器件置於封裝腔體之中；②根據氣密性標定的要求，調節封裝腔體中的氣體的壓強和氣體的組分；③把封裝好的有機光電子器件置於真空腔體中，該真空腔體中充入根據需要的相應組分的氣體，並調節真空腔體中的氣體壓強，使得封裝於有機光電子器件中的氣體的壓強於真空腔體中的壓強差可模擬器件工作環境的情況；④將有機光電子器件置於真空腔體中一定的時間；⑤通過連接於真空腔體中的質譜分析儀分析從有機光電子器件內部滲漏到真空腔體中的相應氣體，從而可準確標定其氣密性；⑥根據所標定的對不同氣體或組分的氣密性，優化器件結構、封裝材料與封裝工藝。
文檔編號G01M3/02GK101339088SQ200810045800
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月13日 優先權日2008年8月13日
發明者於軍勝, 磊 張, 李軍建, 泉 蔣, 蔣亞東 申請人:電子科技大學