[发明专利]具有双密封圈气体隔离密封结构的透湿杯及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于有机发光显示器件的封装材料及食品包装材料的水蒸气渗透率的测量装置和测量方法，具体涉及一种具有双密封圈气体隔离密封结构的透湿杯及其使用方法。

背景技术

有机发光显示器件的主要瓶颈问题之一是有机发光器件的寿命和稳定性还达不到实用的要求。影响有机发光器件寿命和稳定性的主要问题之一是有机发光材料对水蒸气和氧气的侵入特别敏感.一旦有机发光薄膜材料及阴极材料接触到微量的水或氧气，就会形成黑斑，使OLED的发光亮度降低，启亮电压提高，寿命显著减少。因此，要确保OLED器件有足够的使用寿命和高可靠性，除了有机发光材料自身应具有好的稳定性外，制造出对水蒸气和氧气和其它有害气体具有高阻隔性的封装材料和结构，是必须要解决的重要问题。对于柔性有机发光器件(FOLED)而言，由于柔性有机封装材料对气体的阻隔性比无机材料(如玻璃、金属)的差很多，封装问题对柔性器件可靠性和寿命的影响就更具有重要性。

据报告，要使有机发光器件达到可接受的寿命(一年)，要求水蒸气对其封装材料的渗透率小于1×10^-5g/m²·day。在食品真空包装材料的研究和制造方面，也需要一种测量包装材料对水的阻隔性能的有效方法和装置。

目前测量水对封装材料的渗透率的方法有水蒸气渗透实验法(WVP法)(见C.Sella，J.Lecoeur，Y.Sampeur，P.Catania.Surface and Coating Technology，60(1993)：577；黄卫东，中国科学院博士论文，2003年6月p34-37)。这种方法是将待测的封装材料薄膜沉积在聚乙烯萘(Polyethylene Naphthalate，PEN)薄膜上，然后将沉积有薄膜的PEN薄膜密封在装有吸湿剂(CaCl₂)的金属透湿杯口上。密封的方法是采用密封圈压封，或者采用蜡封，如图1所示。透湿杯置于高温高湿环境中(85℃，85％RH)。因为铝罐本身不透水，所以铝罐的增重可认为完全来自沉积有封装材料薄膜的PEN薄膜的水蒸气扩散。每24小时利用电子天平称量铝罐的增重，然后计算出水蒸气对封装薄膜的渗透率。该技术方案能有效地测量出薄膜的水蒸气渗透率，但也存在一些缺陷：透湿杯采用单层密封圈结构或蜡封结构，将待测的阻隔材料薄膜或薄片密封于透湿杯口上，在测量过程中，透湿杯中吸湿剂吸收的水主要有2个来源：(1)外界水蒸气对被测量的阻隔材料薄膜或薄片的渗透，这部分的水渗透量是测量的目的；(2)外界水蒸气通过密封圈密封处的泄漏，这部分水造成的吸湿剂的增重将导致测量的误差，由于透湿杯要放入高温高湿环境中，采用单层密封圈密封时，密封圈的外侧处于高湿环境中，水蒸气浓度很高；密封圈内侧的透湿杯内部空间由于高效吸湿剂的吸湿作用，水蒸汽的浓度很低，密封圈内外两侧的水蒸汽的分压强差很大，致使外界水蒸气经由密封圈渗透和泄漏进入透湿杯内的漏率显著增大，导致阻隔材料水蒸汽渗透率测量结果的误差显著增大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种具有双密封圈气体隔离密封结构的透湿杯及其使用方法，该透湿杯能够显著减小待测阻隔材料薄膜或薄片与透湿杯密封处的水蒸气漏率，提高WVP法测量具有低渗透率的阻隔材料(如玻璃、金属、Brix薄膜等)水蒸气渗透率的准确性。

本发明所提出的技术问题是这样解决的：提供一种具有双密封圈气体隔离密封结构的透湿杯，

包括透湿杯盖板2，透湿杯法兰3和待测阻隔材料薄膜或薄片7，其特征在于：

①所述透湿杯法兰3设置有内侧密封圈4和外侧密封圈5，在所述内侧密封圈4和外侧密封圈5之间设置有气体沟道6；

②所述待测阻隔材料薄膜或薄片7通过紧固螺栓8压封在透湿杯法兰3和透湿杯盖板2之间，在内侧密封圈4和外侧密封圈5与待测阻隔材料薄膜或薄片7的接触处产生气密密封；

③所述透湿杯法兰3设置有与所述气体沟道相连通的螺孔9和螺孔15，所述螺孔9连通充气管道11、气体流量剂12、减压阀13和气体瓶14，所述螺孔15连通排气管道17，所述排气管道17与大气相通。

按照本发明所提供的具有双密封圈气体隔离密封结构的透湿杯，其特征在于，所述气体瓶内的气体是纯度为3N以上的氮气或惰性气体。

按照本发明所提供的具有双密封圈气体隔离密封结构的透湿杯，其特征在于，所述充气管道11和排气管道17与透湿杯法兰3之间分别设置有密封圈10和密封圈16。