Estructura de cierre hermético para dispositivos de visualización.

Una estructura de cierre hermético (6) para un dispositivo de visualización (1),

caracterizada por que la estructura de cierre hermético (6) comprende una primera capa (7) de un primer material dieléctrico formada sobre dicho dispositivo (1) y una segunda capa (8) de un segundo material dieléctrico formada sobre la primera capa (7), en la que al menos una tercera capa (9) de un tercer material dieléctrico se forma en la parte superior de la segunda capa (8), y que comprende opcionalmente una capa extractora formada entre la segunda capa y la tercera capa, en la que el primer y tercer materiales dieléctricos son nitruro de silicio, y en la que el segundo material dieléctrico se selecciona a partir de óxido de silicio, oxinitruro de silicio, oxifloruro de silicio, óxido de titanio, óxido de tántalo, óxido de zirconio, óxido de hafnio, óxido de aluminio, o cualquier mezcla de los mismos; proporcionando esto una estructura de cierre hermético que comprende una estructura de capa de nitruro - capa de óxido - capa de nitruro o una estructura de capa de nitruro - capa de óxido - capa extractora - capa de nitruro.

Estructura de cierre hermético para dispositivos de visualización

La presente invención se refiere a una estructura de cierre hermético adecuada para dispositivos de visualización, y a un método de cerrar herméticamente el dispositivo.

Los dispositivos de visualización son bien conocidos en la técnica de representación y visualización de imágenes gráficas. Ejemplos de tales dispositivos son los dispositivos emisores de luz orgánicos (OLED) y los dispositivos emisores de luz poliméricos (PLED), y pantallas de cristal líquido (LCD), que tienen aplicación práctica en TV y en pantallas gráficas, así como en aplicaciones de impresión digital.

La mayoría de estos dispositivos son sensibles al oxígeno y a la humedad, etc. y, en consecuencia, se degradan cuando se exponen a la atmósfera. La exposición al oxígeno y/o humedad, particularmente en presencia de luz, puede conducir a la degradación foto-oxidativa de un material polimérico utilizado. Además, la oxidación en la interfaz cátodo/polímero es uno de los primeros problemas que surgen con la difusión de oxígeno y/o humedad en dispositivos tales como los OLED o PLED. Tales reacciones reducirán significativamente el rendimiento de las propiedades de emisión de luz del dispositivo. Además, otros materiales utilizados en el dispositivo de visualización pueden degradarse también cuando se exponen a la atmósfera; los mismos se pueden ver afectados negativamente por, por ejemplo, la oxidación.

Por lo tanto, existe la necesidad de una encapsulación del dispositivo. Se han hecho esfuerzos para evaporar películas de metal a fin de cerrar herméticamente los dispositivos de visualización. Sin embargo, estas películas contienen, a menudo, poros, y deben ser por tanto relativamente gruesas, lo que da como resultado una pobre transmisión de luz. Muchos de los procesos conocidos para lograr una encapsulación más o menos adecuada de los dispositivos requieren temperaturas superiores a 3 °C durante el proceso de encapsulación. La mayoría de los dispositivos en base a polímeros no son compatibles con tales temperaturas elevadas.

El documento WO /8899 desvela un dispositivo de emisión de luz con una estructura de cierre hermético aplicada por una técnica de baja temperatura que encapsula el dispositivo. Esta estructura de cierre hermético comprende un material no reactivo, tal como aluminio, y una película fina de un material refractario inorgánico, como una capa más externa. Esta estructura evita que el oxígeno y/o la humedad reaccionen con los materiales en el dispositivo. Sin embargo, esta estructura de cierre hermético tiene problemas relacionados con el material no reactivo, que normalmente es una película metálica. La película metálica es un conductor, lo que aumenta el riesgo de corto-circuitos electrónicos entre los electrodos del dispositivo y la película metálica. Además, la película metálica en la estructura de cierre hermético impone otro problema en relación con la textura del material del electrodo. A veces es necesario tener algún tipo de textura con pendientes negativas, que tienen también que cubrirse con la estructura de cierre hermético. Sin embargo, los metales no se suelen depositar en tales pendientes, dejando de este modo una superficie parcialmente cerrada. A su vez, esto puede permitir que el oxígeno y/o la humedad penetren en el dispositivo.

En consecuencia, el objeto de la presente invención es proporcionar una encapsulación que supere los problemas descritos anteriormente con la técnica anterior.

Estos y otros objetos se consiguen mediante una estructura de cierre hermético como se define en la reivindicación

1. Mediante esta estructura de cierre hermético no se pueden producir cortocircuitos. Además, hacer que las tapas de metal sean superfluas se reducen los costes de producción. Por otra parte, mediante el uso de al menos dos capas de materiales dieléctricos, se puede obtener una estructura de cierre hermético libre de poros y toda la superficie del dispositivo de visualización, incluso una textura con pendientes negativas.

Además, la estructura de cierre hermético es adecuadamente transparente y comprende, preferentemente, al menos una capa de un tercer material dieléctrico formada en la parte superior de la segunda capa; allí la capa externa se fabrica de un material resistente a la atmósfera.

De acuerdo con una realización preferida de la invención, dichos primer y tercer materiales dieléctricos son los mismos, y son preferentemente nitruro de silicio. El segundo material dieléctrico se selecciona a partir de óxido de silicio, oxinitruro de silicio, oxifloruro de silicio, óxido de titanio, óxido de tántalo, óxido de zirconio, óxido de hafnio, óxido de aluminio, o cualquier mezcla de los mismos.

La estructura de cierre hermético de la presente invención puede comprender también una capa extractara que funciona como una trampa de humedad integrada en los dispositivos sensibles a la humedad.

La presente invención se refiere también a un método para cerrar herméticamente un dispositivo electrónico en base a polímero, que comprende las etapas de la reivin¡dcacion4.

Finalmente, la presente Invención se refiere a un dispositivo de visualización, que comprende un sustrato y al menos una estructura de cierre hermético de acuerdo con la presente invención. La estructura de cierre hermético se puede aplicar ya sea en el lado orientado hacia un usuario potencial, o entre el sustrato y el dispositivo de visualización para evitar la difusión de oxígeno y/o de humedad a través del sustrato. Por otra parte, una estructura de cierre hermético de acuerdo con la invención se puede aplicar en ambos lados del dispositivo de visualización.

Una realización preferida comprende, sobre un sustrato flexible, un ánodo y un cátodo transparente, entre los que una capa electroluminiscente orgánico está presente. El ánodo comprende preferentemente un metal reflectante, tal como Ag, Pt o Au. De esta manera, se proporciona una pantalla flexible en la que la luz no se proporciona a través del ánodo ni del sustrato, sino a través del cátodo y la estructura de cierre hermético transparente y flexible de la invención. Los materiales preferidos para el cátodo transparente incluyen óxido de indio-estaño (ITO) y poli-3,4- etilendioxitiofeno (PEDOT).

Otras realizaciones preferidas de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes restantes.

Las realizaciones preferidas de la presente invención se describirán en detalle más adelante, a modo de ejemplo no limitativo, con referencia al dibujo adjunto.

La Figura 1 es una vista lateral en sección transversal de una realización de un dispositivo de visualización de la

presente invención, y

La Figura 2 es un alzado lateral en sección transversal de otra realización de la presente invención.

La presente invención se refiere a una estructura de cierre hermético adecuada para dispositivos de visualización, tales como OLED, PLED y LCD.

La Figura 1 muestra un dispositivo de visualización PLED que incluye una estructura de cierre hermético de acuerdo con la presente invención. El dispositivo 1 es una estructura a capas de una unidad de emisión de luz, que comprende un ánodo 2, un cátodo 3 y una capa de emisión de luz 4 interpuesta entre el ánodo 2 y el cátodo 3. La capa de emisión de luz 4 se puede seleccionar entre una multitud de materiales luminiscentes, dependiendo de las características de emisión de luz deseadas, y la capa 4 puede consistir en una multitud de sub-capas. Los materiales adecuados para el ánodo 2 son películas finas conductoras transparentes preferentemente de óxido de indio-estaño que permiten que la luz sea emitida por el dispositivo a niveles útiles. El cátodo 3, por lo general, no es transparente y comprende, por ejemplo, Ba y Al, o LiF y Al. Para algunas aplicaciones se desean cátodos transparentes y, entonces, por ejemplo, los de óxido de indio-estaño pueden ser utilizados. Sin embargo, estos materiales no limitan la presente invención de ninguna manera y otros materiales conocidos por los expertos en la materia pueden ser utilizados. Cuando se aplica una diferencia de potencial a través del dispositivo, se emite luz y el color generado depende de las propiedades electrónicas del material luminiscente. Dependiendo de la composición del material que constituye la capa de emisión de luz, muchos colores diferentes de luz se pueden producir. En el dispositivo de visualización 1 es posible, de acuerdo con la invención y las propiedades de los ánodos y cátodos, intercambiar el ánodo 2 y el cátodo 3.

La realización anterior del dispositivo de visualización 1 se dispone sobre... [Seguir leyendo]

1. Una estructura de cierre hermético (6) para un dispositivo de visualización (1), caracterizada por que la estructura de cierre hermético (6) comprende una primera capa (7) de un primer material dieléctrico formada sobre dicho dispositivo (1) y una segunda capa (8 ) de un segundo material dieléctrico formada sobre la primera capa (7), en la que al menos una tercera capa (9) de un tercer material dieléctrico se forma en la parte superior de la segunda capa (8), y que comprende opcionalmente una capa extractara formada entre la segunda capa y la tercera capa, en la que el primer y tercer materiales dieléctricos son nitruro de silicio, y en la que el segundo material dieléctrico se selecciona a partir de óxido de silicio, oxinitruro de silicio, oxifloruro de silicio, óxido de titanio, óxido de tántalo, óxido de zirconio, óxido de hafnio, óxido de aluminio, o cualquier mezcla de los mismos; proporcionando esto una estructura de cierre hermético que comprende una estructura de capa de nitruro - capa de óxido - capa de nitruro o una estructura de capa de nitruro - capa de óxido - capa extractara - capa de nitruro.

2. Una estructura de cierre hermético de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dichos materiales dieléctricos son transparentes.

3. Una estructura de cierre hermético de acuerdo con la reivindicación 1, en la que al menos una capa externa (8; 9) orientada hacia un usuario potencial comprende un material dieléctrico resistente a la atmósfera.

4. Un método para cerrar herméticamente un dispositivo de visualización (1), de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende las etapas de:

- formar dicha primera capa (7) de un primer material dieléctrico en dicho dispositivo de visualización (1);

- formar dicha segunda capa (8) de un segundo material dieléctrico en la parte superior de la primera capa (7); formar opcionalmente una capa extractara en la parte superior de la segunda capa; y

formar al menos una tercera capa (9) de un tercer material dieléctrico en la parte superior de la segunda capa (8) o en la parte superior de la capa extractara;

en el que el primer y tercer materiales dieléctricos son nitruro de silicio, y en el que el segundo material dieléctrico se selecciona a partir de óxido de silicio, oxinitruro de silicio, oxifloruro de silicio, óxido de titanio, óxido de tántalo, óxido de zirconio, óxido de hafnio, óxido de aluminio, o cualquier mezcla de los mismos; comprendiendo por tanto la estructura de cierre hermético una estructura de capa de nitruro - capa de óxido - capa de nitruro o una estructura de capa de nitruro - capa de óxido - capa extractara - capa de nitruro.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dichas capas (7, 8, 9) se forman utilizando un método CVD asistido por plasma mejorado a baja temperatura.

6. Un dispositivo que comprende un sustrato (5), un dispositivo de visualización (1) en el sustrato y al menos una estructura de cierre hermético (6) de acuerdo con la reivindicación 1 en el dispositivo de visualización.

7. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la al menos una estructura de cierre hermético está formada en el lado del dispositivo de visualización (1) orientado hacia un usuario potencial.

8. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, en el que al menos una estructura de cierre hermético adicional se interpone entre el dispositivo de visualización y el sustrato (3).

9. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, en el que está presente la capa extractara.