DE10208767C1 - Meßanordnung und Verfahren zur Bestimmung der Permeabilität einer Schicht für eine korrodierende Substanz sowie Bauelemente mit dieser Meßanordnung - Google Patents
Meßanordnung und Verfahren zur Bestimmung der Permeabilität einer Schicht für eine korrodierende Substanz sowie Bauelemente mit dieser MeßanordnungInfo
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Abstract
Es wird eine Meßanordnung zur Bestimmung der Permeabilität einer ersten Schicht (1) für eine korrodierende Substanz (5) vorgeschlagen, wobei auf oder in der Nähe der ersten Schicht (1) ein korrosionsempfindliches Metall (10) angeordnet ist, das mit zwei Kontakten (15A) und (15B) zur Widerstandsmessung elektrisch leitend verbunden ist. Die erste Schicht (1) trennt dabei das korrosionsempfindliche Metall (10) von der korrodierenden Substanz (5) räumlich ab, so daß mittels einer Widerstandsmessung an den zwei Kontakten die Anzahl der durch die erste Schicht (1) hindurchgedrungenen Teilchen der korrodierenden Substanz (5) bestimmt werden kann.
Description
Eine Vielzahl von elektrischen Bauelementen, beispielsweise
polymerelektronische Bauelemente wie z. B. organische
elektroluminiszierende Displays weisen korrosionsempfindliche
Bauelementstrukturen auf. Dabei oxidieren in der Luft
vorhandener Sauerstoff und Wasserdampf häufig die stark
anfälligen aktiven Bestandteile der Polymerelektronik. Daher
müssen sowohl die Trägerfolien als auch die Verkapselungen
dieser Bauelemente eine geringe Permeabilität für
korrodierende Substanzen aufweisen.
Bislang sind zwei Verfahren bekannt, um die Permeation durch
Materialien, beispielsweise Kunststoffolien zu bestimmen. Bei
der sogenannten Time-lag-Methode (I. Koszinowski "Permeation
bei Kunststoffverpackungen", Neue Verpackungen 8/88 Seite 26-35)
wird die zu untersuchende Folie als Membran in eine
Permeationszelle eingebracht. Diese Zelle unterteilt zwei
Bereiche mit unterschiedlichen Drücken und/oder
Stoffmengenkonzentrationen der zu untersuchenden Substanz.
Der Bereich mit hoher Stoffmengenkonzentration und hohem
Druck fungiert als Reservoir, während im zweiten Bereich die
Detektion der diffundierten Substanz erfolgt. Zur Detektion
der durch die Folie diffundierten Substanz werden im
allgemeinen entweder Gas-Chromatographen oder differentielle
Pumpensysteme eingesetzt. Gas-Chromatographen liefern bei
einem hohen Kostenfaktor exakte Meßergebnisse, müssen aber
auf Grund ihrer Größe mit einem großen Volumen umgeben
werden. Pumpensysteme führen auf Grund ihrer großen
Ungenauigkeit nur bei stark durchlässigen Membranen zu
annehmbaren Ergebnissen. Die Time-lag-Methode zeichnet sich
also durch hohe Kosten und erheblichen apparativen Aufwand
auf.
Die zweite Möglichkeit, die Permeation einer Schicht zu
bestimmen, liegt in der visuellen Auswertung des
Oxidierungszustandes von oxidationsempfindlichen Metallen
über Reflexion (S. N. Starostenko "Determining Permittivity and
Permeability from the Reflexion Coefficient of Optically Thin
Samples", Journal of Communications Technology and
Electronics, vol. 46, No. 2 (2001) p. 221-228). Dabei wird
der Oxidationszustand des Metalls auf der Oberfläche über
dessen Reflexion bestimmt. Der Nachteil dieser Methode
besteht darin, daß nur die Oberfläche des Metalls zur
Auswertung herangezogen wird. Deshalb lassen sich nur
ungenaue Meßergebnisse erzielen, wobei Bereiche mit hohen
Permeationsraten durch die nicht vorhandene Volumensen
sitivität dieses Verfahrens unterbewertet werden, was zu
einem im allgemeinen zu niedrigen Meßergebnis führt.
Weiterhin bedeutet die optische Auswertung der Reflexion der
Metalloberfläche einen erheblichen apparativen Aufwand.
Aus der Offenlegungsschrift DE 43 09 411 A1 ist ein
elektrisches Kabel mit einem Feuchtigkeitssensor bekannt, der
aus einem Informationen übertragenden Kern und einem durch
Feuchtigkeit zersetzbaren, die Informationsübertragung
gewährleistenden Mantel besteht. Bei Eindringen von
Feuchtigkeit ändern sich die optischen Übertragungs
eigenschaften des Feuchtigkeitssensors.
Die Patentschrift DE 39 04 894 C1 beschreibt ein Verfahren zur
Ermittlung von Korrosion, bei dem der elektrische Widerstand
eines elektrisch leitfähigen, korrosionsempfindlichen
Metalldrahts gemessen und dadurch das Ausmaß der Korrosion
bestimmt wird.
EP 0026981 A2 offenbart eine Vorrichtung zur Bestimmung der
Permeabilität einer Schicht für Feuchtigkeit. Dabei ist eine
wasserabsorbierende Schicht vorhanden, deren Infrat-Spektrum
sich in Abhängigkeit von der aufgenommene Feuchtigkeitsmenge
ändert.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine
Meßanordnung zur Verfügung zu stellen, die die oben genannten
Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird mit einer Meßanordnung nach Anspruch 1
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Meßanordnung sowie
Verfahren zum Anwenden der Meßanordnung und Bauelemente mit
integrierter Meßanordnung sind Gegenstand weiterer
Patentansprüche.
Eine erfindungsgemäße Meßanordnung zur Bestimmung der
Permeabilität einer ersten Schicht für eine korrodierende
Substanz zeichnet sich dadurch aus, daß auf oder in der Nähe
der ersten Schicht ein korrosionsempfindliches Metall
angeordnet ist, das mit zwei Kontakten zur Widerstandsmessung
elektrisch leitend verbunden ist und daß die erste Schicht
das korrosionsempfindliche Metall von der korrodierenden
Substanz räumlich abtrennt, so daß das Metall und die
korrodierende Substanz sich auf unterschiedlichen Seiten der
ersten Schicht befinden.
Die erfindungsgemäße Meßanordnung bestimmt die Permeabilität
der ersten Schicht für die korrodierende Substanz aufgrund
einer Zunahme des elektrischen Widerstandes des
korrosionsempfindlichen Metalls, der dann auftritt, wenn
Partikel, beispielsweise Gasmoleküle der korrodierenden
Substanz, die durch die erste Schicht vom Metall abgetrennt
sind, durch die erste Schicht diffundieren und in Kontakt mit
dem korrosionsempfindlichen Metall kommen. Dieses Metall wird
dabei durch die korrodierende Substanz oxidiert. Dadurch
kommt es zu einer meßbaren Änderung des Widerstandes des
Metalls. Metallische Leiter besitzen im allgemeinen gute
Stromleitfähigkeiten, was sich in einem geringen spezifischen
elektrischen Widerstand wiederspiegelt (spezifischer
Widerstand ρ < 1 × 10-7 Ωcm). Im Gegensatz dazu weisen
Metalloxide einen elektrischen Widerstand auf, der dem von
Isolatoren ähnelt. Der Vorteil der erfindungsgemäßen
Meßanordnung besteht also darin, daß selbst kleinste Mengen
der korrodierenden Substanz die durch die erste Schicht
hindurchgehen, eine deutliche Zunahme des Widerstandes des
Metalls bewirken. Somit ist die erfindungsgemäße Meßanordnung
bei geringem aparativen Aufwand wesentlich empfindlicher als
die oben genannten herkömmlichen Meßmethoden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das
korrosionsempfindliche Metall flächig ausgeformt. Dies hat
den Vorteil, daß auf Grund der geringen Dicke des Metalls
zwischen den beiden Kontakten zur Widerstandsmessung eine
besonders empfindliche Widerstandsmessung möglich wird, da
selbst ein geringes Maß an Oxidation bei Metallen geringer
Dicke schnell zu einem deutlichen Anstieg des elektrischen
Widerstandes führt. Empfindliche Widerstandsmessungen sind
also vor allem dann gut möglich, wenn die Oberfläche des
korrosionsempfindlichen Metalls groß gegenüber dessen Volumen
ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Meßanordnung ist das
Metall als Schicht auf der ersten Schicht angeordnet. In
diesem Fall ist eine besonders empfindliche Bestimmung der
Permeabilität der ersten Schicht für die korrodierende
Substanz möglich, da das Metall in direktem Kontakt mit der
ersten Schicht steht.
Das korrosionsempfindliche Metall umfaßt dabei
vorteilhafterweise unedle Metalle, die besonders leicht
oxidiert werden können. Besonders gut geeignet sind dabei
unedle Metalle, die abgesehen vom elementaren Zustand nur
eine weitere Oxidationsstufe aufweisen. Solange die Oxidation
des Metalls gleichmäßig verläuft, ist in diesem Fall die
Abnahme des Leitwerts (≅ 1/R) direkt proportional zur Anzahl
der Teilchen der korrodierenden Substanz. In diesem Fall kann
also die Widerstandszunahme des Metalls mit einer
verminderten Stromflußfläche zwischen den beiden Kontakten
zur Widerstandsmessung gleich gesetzt werden. Über die Formel
mit R = Widerstand, ρ = spezifischer Widerstand, l = Länge
der Probe, A = Querschnittsfläche,
kann somit die Abnahme der Fläche für den Stromfluß bestimmt werden und somit auch die Anzahl der Teilchen der korrodierenden Substanz. Somit ist mit dieser vorteilhaften Variante der Meßanordnung eine sehr genaue quantitative Bestimmung der Permeabilität von verschiedenen ersten Schichten möglich.
kann somit die Abnahme der Fläche für den Stromfluß bestimmt werden und somit auch die Anzahl der Teilchen der korrodierenden Substanz. Somit ist mit dieser vorteilhaften Variante der Meßanordnung eine sehr genaue quantitative Bestimmung der Permeabilität von verschiedenen ersten Schichten möglich.
Das korrosionsempfindliche Metall umfaßt vorteilhafterweise
Calcium und/oder Magnesium. Diese beiden Metalle sind zum
einen besonders leicht oxidierbar und weisen darüber hinaus
auch nur eine Oxidationsstufe auf.
Wird das Metall schichtförmig auf der ersten Schicht
angeordnet, so kann es besonders vorteilhaft durch
Standardlabortechniken z. B. mit Vakuummetallverdampfern oder
in Ablationskammern aufgebracht werden. Die Wider
standsmessung kann besonders gut mit einfachen kommerziellen
Meßtechniken, wie z. B. der 4-Punktmessung, die einem Fachmann
bekannt ist, durchgeführt werden. Dabei kann mit herkömm
lichen Meßgeräten wie z. B. Ohm- oder Multimetern und Mehr
kanalwechslern die Permeabilität der ersten Schicht schnell,
statistisch gut auf Grund einer großen Probenanzahl und
besonders kostengünstig mit hoher Präzision ermittelt werden.
Weiterhin werden im Gegensatz zu den oben geschilderten
herkömmlichen Verfahren lokale Einflüsse, z. B. Pinholes oder
Faserrisse in der ersten Schicht von der Messung mit erfaßt
und nicht unterbewertet. Diese lokalen Einflüsse würden bei
vielen korrosionsempfindlichen elektrischen Bauelementen
sofort zur allgemeinen Funktionsuntüchtigkeit des Bauelements
führen.
In einer weiteren günstigen Variante der Meßanordnung umfaßt
diese ein Gehäuse, dessen Bestandteil die erste Schicht ist,
wobei das Innere des Gehäuses dicht gegenüber der Umgebung
abgeschlossen ist. Dabei kann das Gehäuse nur zum Teil oder
komplett aus der ersten Schicht bestehen. Die Dichtigkeit des
Gehäuses wird dann durch die Permeabilität der ersten Schicht
bestimmt. Weiterhin kann eine Seite der ersten Schicht eine
Innenoberfläche des Gehäuses umfassen, auf der zumindest
teilweise das korrosionsempfindliche Metall angeordnet ist.
Dies hat den Vorteil, daß das korrosionsempfindliche Metall
besonders einfach von der korrodierenden Substanz durch das
Gehäuse abgetrennt werden kann. Die korrodierende Substanz
befindet sich in diesem Fall außerhalb des Gehäuses. Es ist
auch möglich, die korrodierende Substanz im Inneren des
Gehäuses dicht gegenüber der Umgebung abzuschließen und außen
am Gehäuse auf der ersten Schicht das Metall beispielsweise
schichtförmig anzuordnen.
Die erste Schicht, deren Permeabilität mittels der
erfindungsgemäßen Meßanordnung ermittelt werden soll, umfaßt
häufig eine Kunststoffolie, Dünnglas und/oder eine
Metallfolie. Kunststoffolien sollen als Verkapselungen bzw.
Substrate bei organischen elektroluminiszierenden Displays
eingesetzt werden. Dabei können die Kunststoffolien auch als
flexible Substrate eingesetzt werden. Weiterhin ist es
möglich, die Permeabilität von integrierten Strukturen aus
Metall, Dünnglas und Kunststoffschichten zu bestimmen und
diese als erste Schicht zu verwenden. Diese Metall-
Kunststoff-Schichten dienen ebenfalls häufig als
Verkapselungen bzw. Substrate bei Polymerelektronik
anwendungen. Diese Schichtfolgen bestehen häufig aus
alternierenden Schichten aus Kunststoffolien, Dünnglas und
Metallfolien, wobei die Metallfolien häufig Edelmetalle,
beispielsweise Gold oder Silber umfassen.
Mit der erfindungsgemäßen Meßanordnung läßt sich die
Permeabilität der ersten Schicht für eine ganze Reihe von
korrodierenden Substanzen, beispielsweise den in der Luft
befindlichen Sauerstoff, Wasserdampf oder ein Gemisch der
genannten Substanzen bestimmen.
Weiterhin ist es möglich, die genannte Meßanordnung in die
Verkapselungen von solchen elektrischen Bauelementen zu
integrieren, die korrosionsempfindliche Bauelementstrukturen
aufweisen. Dabei umfaßt die Verkapselung zumindest teilweise
die erste Schicht und trennt im Inneren der Verkapselung
befindliche korrosionsempfindliche Bauelementstrukturen dicht
gegenüber der Umgebung ab. Auf zumindest Teilen der
Innenseite der Verkapselung ist dabei vorteilhafterweise das
korrosionsempfindliche Metall schichtförmig angeordnet.
Mittels regelmäßig durchgeführter Widerstandsmessungen an den
beiden Kontakten des korrosionsempfindlichen Metalls läßt
sich dabei die Dichtigkeit der Verkapselung sowie evtl. die
Menge der bereits durch die Verkapselung eingedrungenen
Teilchen der korrodierenden Substanz bestimmen. Ein solches
elektrisches Bauelement mit einer integrierten
erfindungsgemäßen Meßanordnung ist besonders für solche
Anwendungen gedacht, bei denen sichergestellt werden muß, daß
das elektrische Bauelement zuverlässig funktioniert. Die
Meßanordnung dient in diesem Fall dazu, rechtzeitig einen
bevorstehenden Ausfall des elektrischen Bauelementes auf
Grund von Undichtigkeiten der Verkapselung anzuzeigen, so daß
entweder das Bauelement komplett ausgetauscht werden kann,
oder gegebenenfalls dessen Verkapselung erneuert werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur
Bestimmung der Permeabilität der ersten Schicht für eine
korrodierende Substanz. Dabei wird in einem Verfahrensschritt
A) auf einer Seite der ersten Schicht ein korrosions
empfindliches Metall angeordnet, das mit zwei Kontakten
elektrisch leitend verbunden ist. In einem weiteren
Verfahrensschritt B) wird die andere Seite der ersten Schicht
mit einer korrodierenden Substanz in Kontakt gebracht. Im
Verfahrensschritt C) wird während und/oder nach dem in
Kontakt bringen mit der korrodierenden Substanz eine
Widerstandsmessung an den beiden Kontakten durchgeführt. In
einem letzten Verfahrensschritt D) wird aus der Zunahme des
Widerstands des Metalls die Permeabilität der ersten Schicht
für die korrodierende Substanz bestimmt.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann im
Verfahrensschritt A auf der einen Seite der ersten Schicht
das korrosionsempfindliche Metall als Schicht angeordnet
werden, wobei das Metall abgesehen vom elementaren Zustand
nur eine weitere Oxydationsstufe aufweist. Auf Grund dieser
Metallschicht läßt sich dann im Verfahrensschritt D besonders
vorteilhaft eine qualitative Aussage über die Permeabilität
der ersten Schicht für die korrodierende Substanz treffen. In
diesem Fall ist das Ausmaß der Oxydation des Metalls direkt
proportional zur Anzahl der durch die ersten Schichten
durchgedrungenen Teilchen der korrodierenden Substanz.
In einer weiteren Variante des Verfahrens wird im
Verfahrensschritt A) ein Gehäuse aufgebaut, dessen
Bestandteil die erste Schicht ist, wobei das Innere des
Gehäuses dicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen wird und
das korrosionsempfindliche Metall auf der Innenseite der
ersten Schicht angeordnet wird. Im zweiten Verfahrensschritt
B) wird dann die Außenfläche der ersten Schicht mit der
korrodierenden Substanz in Kontakt gebracht. Wie bereits
weiter oben in der Beschreibung erwähnt, besteht hier der
Vorteil des Verfahrens darin, daß ein Gehäuse aufgebaut wird,
das besonders vorteilhaft das korrosionsempfindliche Metall
von der korrodierenden Substanz abtrennt.
Alle im Zusammenhang mit der Meßanordnung erwähnten
Ausgestaltungsmöglichkeiten gelten auch für das Verfahren.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Figuren und
Ausführungsbeispielen noch näher erläutert werden.
Die Fig. 1A und 1B zeigen eine Variante einer
erfindungsgemäßen Meßanordnung im Querschnitt und in der
Aufsicht.
Fig. 2A zeigt den Anstieg des Widerstandes des
korrosionsempfindlichen Metalls in Abhängigkeit von der
Zeitdauer der Einwirkung der korrodierenden Substanz.
Fig. 2B zeigt die in gewissen Grenzen lineare Abhängigkeit
der Abnahme der Stromflußfläche A mit der Zeitdauer der
Einwirkung der korrodierenden Substanz.
Fig. 3 zeigt eine OLED mit integrierter Meßanordnung.
In Fig. 1A ist ein schematischer Querschnitt durch eine
besonders vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen
Meßanordnung zu sehen. Dabei ist eine korrosionsempfindliche
Metallschicht 10 auf einer ersten Schicht 1, beispielsweise
einer Kunststoffolie angeordnet. Das korrosionsempfindliche
Metall 10 ist mittels einer Verkapselung 25, die z. B. aus
Glas besteht dicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen. Zur
Widerstandsmessung sind zwei elektrische Kontakte 15A und
15B, die jeweils die korrosionsempfindliche Metallschicht 10
kontaktieren, unter der Verkapselung hindurchgeführt. Um
einen besonders guten elektrischen Kontakt zwischen den
beiden Kontakten 15A bzw. 15B und der korrosionsempfindlichen
Metallschicht 10 herzustellen sind in dieser Ausführung
zusätzlich Edelmetallkontakte 20A und 20B über den Bereichen
angebracht, an denen sich das korrosionsempfindliche Metall
10 und die beiden Kontakte 15A und 15B kontaktieren. Mit
Pfeilen ist schematisch die Diffusionsrichtung der als
Partikel oder Moleküle angedeuteten korrodierenden Substanz 5
angezeigt, die durch die erste Schicht 1 hindurchdringen und
anschließend das Metall 10 oxidieren kann.
In Fig. 1B ist die in Fig. 1A gezeigte Meßanordnung in der
Aufsicht zu sehen. Deutlich ist zu erkennen, wie die beiden
Kontakte 15A und 15B unter der Verkapselung 25 hindurch
geführt werden, um eine Widerstandsmessung an der
Metallschicht 10 zu ermöglichen.
Fig. 2a zeigt eine Messkurve 30, die die Zunahme des
elektrischen Widerstandes der korrosionsempfindlichen
Metallschicht 10 in Abhängigkeit von der Zeitdauer der
Einwirkung der korrodierenden Substanz 5 zeigt. Die Meßkurve
wurde mittels der in den Fig. 1A und 1B gezeigten
Meßanordnung erstellt. Als korrodierende Substanz wurde dabei
Umgebungsluft, also ein Gemisch aus Sauerstoff, Stickstoff
und Wasserdampf und als korrosionsempfindliches Metall
Calcium verwendet. Deutlich ist der allmähliche Anstieg des
Widerstandes des Metalls mit der Zeitdauer der Einwirkung der
korrodierenden Substanz zu sehen.
In Fig. 2B ist die annähernd lineare Abnahme der
Stromflußfläche A in Abhängigkeit der Zeitdauer der
Einwirkung der korrodierenden Substanz in einem Diagramm
anhand der Meßkurve 35 dargestellt. Die Abnahme der
Stromflußfläche läßt sich aus der in Fig. 2A gemessenen
Widerstandsänderung bei Kenntnis des spezifischen
Widerstandes des Metalls, der Länge des Metalls und dessen
Querschnittsfläche gemäß der bereits genannten Formel
berechnen:
mit R = Widerstand, ρ = spezifischer Widerstand, l = Länge
der Probe, A = Querschnittffläche, ΔA = Änderung der
Querschnittfläche und ΔR = Änderung des Widerstandes.
Wird als Korrosionsempfindliches Metall ein Metall mit nur
einer weiteren Oxidationsstufe verwendet, so ist die Änderung
der Stromflußfläche proportional zu der Anzahl der Teilchen
der korrodierenden Substanz, die wiederum umgekehrt
proportional zu der Änderung des elektrischen Widerstandes
ist:
Mittels dieser Berechnungen und Kurven 30 und 35 läßt sich
also genau der Anteil der durch die erste Schicht hindurch
gegangenen Partikel der korrodierenden Substanz bestimmen, so
daß eine qualitative Bestimmung der Permeabilität der ersten
Schicht möglich ist.
Fig. 3 zeigt eine Variante eines elektrischen Bauelementes,
bei dem die erfindungsgemäße Meßanordnung in der Verkapselung
integriert ist, am Beispiel eines organischen elektroluminis
zierenden Displays. Die korrosionsempfindliche Bauelement
struktur besteht in diesem Fall aus einem Schichtstapel aus
einer ersten Elektrodenschicht 45 und darauf angeordneten
funktionellen, elektroluminiszierenden Schichten 50 sowie
einer auf den elektroluminiszierenden Schichten 50
angeordneten zweiten Elektrodenschicht 55. Diese
Schichtstruktur ist auf einem Substrat 40 angeordnet, wobei
die Schichtstruktur mittels einer Verkapselung, die aus der
ersten Schicht 1 besteht dicht gegenüber der Umgebung
abgeschlossen ist. Auf der Innenfläche der ersten Schicht 1,
der Verkapselung, ist die korrosionsempfindliche
Metallschicht 10 angeordnet, wobei zwei elektrische
Anschlüsse 15A und 15B zur Widerstandsmessung durch die
Verkapselung nach außen geführt sind. Mittels regelmäßiger
Widerstandsmessungen an diesen beiden Kontakten läßt sich die
Dichtigkeit der Verkapselung 1 überprüfen, so daß im Falle
des Eindringens von korrodierenden Substanzen das Display
ausgetauscht werden könnte, noch bevor es funktionsuntüchtig
wird.
In einer weiteren Variante des in Fig. 3 gezeigten Displays
ist es auch möglich, die Meßanordnung nicht in die
Verkapselung 1 sondern in das Substrat 40 zu integrieren. In
diesem Falle könnte entweder die erste Elektrodenschicht 45,
die dann vorteilhafterweise unedle Metalle umfaßt oder eine
davon separate Elektrodenschicht die Funktion des
korrosionsempfindlichen Metalls übernehmen.
Die erfindungsgemäße Meßanordnung bzw. die Bauelemente mit
integrierter Meßanordnung beschränken sich nicht auf die hier
dargestellten Ausführungsbeispiele. So ist es beispielsweise
möglich die Permeabilität von verschiedensten Materialien
mittels der erfindungsgemäßen Meßanordnung zu bestimmen.
Beispielsweise läßt sich die Permeabilität von Trägerfolien
für organische Solarzellen, für organische integrierte
Schaltungen oder Kunststofflebensmittelverpackungen
bestimmen. Weiterhin kann auch die Permeabilität von
Textilien mit Membraneigenschaften mittels der erfindungs
gemäßen Meßanordnung bestimmt werden.
Claims (16)
1. Meßanordnung zur Bestimmung der Permeabilität einer
ersten Schicht (1) für eine korrodierende Substanz (5):
auf oder in der Nähe der ersten Schicht (1) ist ein korrosionsempfindliches Metall (10) angeordnet, das mit zwei Kontakten (15A und 15B) zur Widerstandsmessung elektrisch leitend verbunden ist,
die erste Schicht (1) trennt das korrosionsempfindliche Metall (10) von der korrodierenden Substanz (5) räumlich ab, so daß das Metall und die korrodierende Substanz sich auf unterschiedlichen Seiten der ersten Schicht befinden.
auf oder in der Nähe der ersten Schicht (1) ist ein korrosionsempfindliches Metall (10) angeordnet, das mit zwei Kontakten (15A und 15B) zur Widerstandsmessung elektrisch leitend verbunden ist,
die erste Schicht (1) trennt das korrosionsempfindliche Metall (10) von der korrodierenden Substanz (5) räumlich ab, so daß das Metall und die korrodierende Substanz sich auf unterschiedlichen Seiten der ersten Schicht befinden.
2. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch,
bei der das korrosionsempfindliche Metall flächig
ausgeformt ist.
3. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der das Metall als korrosionsempfindliche Schicht auf
der ersten Schicht angeordnet ist.
4. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der das korrosionsempfindliche Metall unedle Metalle
umfaßt.
5. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der das korrosionsempfindliche Metall unedle Metalle
umfaßt, die abgesehen vom elementaren Zustand nur eine
weitere Oxidationsstufe aufweisen.
6. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der das korrosionsempfindliche Metall Calcium und/oder
Magnesium umfaßt.
7. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die Meßanordnung ein Gehäuse umfaßt, dessen
Innenraum dicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen ist,
wobei der Innenraum zum Teil von der ersten Schicht
verschlossen wird.
8. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch,
bei der eine Seite der ersten Schicht eine Innenoberfläche
des Gehäuses umfaßt, auf der zumindest teilweise das
korrosionsempfindliche Metall angeordnet ist.
9. Meßanordnung nach dem vorherigen Anspruch,
bei der das Metall als Schicht auf der Innenoberfläche
angeordnet ist.
10. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die erste Schicht eine Kunstoffolie und/oder eine
Metallfolie umfaßt.
11. Meßanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die korrodierende Substanz Luft, Sauerstoff,
Wasserdampf oder ein Gemisch der genannten Substanzen
umfaßt.
12. Elektrisches Bauelement, in dessen Verkapselung eine
Meßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche
integriert ist
bei dem die Verkapselung die erste Schicht (1) umfaßt,
bei dem korrosionsempfindliche Bauelementstrukturen im Inneren der Verkapselung dicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen sind,
bei dem auf zumindest Teilen der Innenseite der Verkapselung das korrosionsempfindliche Metall (10) als Schicht angeordnet ist.
bei dem die Verkapselung die erste Schicht (1) umfaßt,
bei dem korrosionsempfindliche Bauelementstrukturen im Inneren der Verkapselung dicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen sind,
bei dem auf zumindest Teilen der Innenseite der Verkapselung das korrosionsempfindliche Metall (10) als Schicht angeordnet ist.
13. Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, ausgebildet
als organisches, elektrolumineszierendes Display, bei dem
auf einem Substrat (40) eine erste Elektrodenschicht (45) angeordnet ist,
auf der ersten Elektrodenschicht (45) funktionelle Schichten (50) angeordnet sind,
eine zweite Elektrodenschicht (55) auf den funktionellen Schichten (50) angeordnet ist,
die Verkapselung (1) auf dem Substrat (40) angeordnet ist und den Bereich der beiden Elektrodenschichten und der funktionellen Schichten dicht gegenüber der Umgebung abschließt.
auf einem Substrat (40) eine erste Elektrodenschicht (45) angeordnet ist,
auf der ersten Elektrodenschicht (45) funktionelle Schichten (50) angeordnet sind,
eine zweite Elektrodenschicht (55) auf den funktionellen Schichten (50) angeordnet ist,
die Verkapselung (1) auf dem Substrat (40) angeordnet ist und den Bereich der beiden Elektrodenschichten und der funktionellen Schichten dicht gegenüber der Umgebung abschließt.
14. Verfahren zur Bestimmung der Permeabilität einer ersten
Schicht für eine korrodierende Substanz mit den
Verfahrensschritten:
- A) auf einer Seite der ersten Schicht wird ein korrosionsempfindliches Metall angeordnet, das mit zwei Kontakten elektrisch leitend verbunden ist,
- B) die andere Seite der ersten Schicht wird mit einer korrodierenden Substanz in Kontakt gebracht,
- C) während und/oder nach dem Inkontaktbringen mit der korrodierenden Substanz wird eine Widerstandsmessung an den beiden Kontakten durchgeführt,
- D) aus der Zunahme des Widerstands des Metalls wird die Permeabilität der ersten Schicht bestimmt.
15. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem auf der einen Seite der ersten Schicht im Verfahrensschritt A) ein korrosionsempfindliches Metall als Schicht angeordnet wird, das, abgesehen vom elementaren Zustand, nur eine weitere Oxidationsstufe aufweist,
bei dem im Verfahrensschritt D) das Ausmaß der Oxidation des korrosionsempfindlichen Metalls bestimmt wird, das direkt proportional zur Anzahl der durch die ersten Schicht durchgedrungenen Teilchen der korrodierenden Substanz ist.
bei dem auf der einen Seite der ersten Schicht im Verfahrensschritt A) ein korrosionsempfindliches Metall als Schicht angeordnet wird, das, abgesehen vom elementaren Zustand, nur eine weitere Oxidationsstufe aufweist,
bei dem im Verfahrensschritt D) das Ausmaß der Oxidation des korrosionsempfindlichen Metalls bestimmt wird, das direkt proportional zur Anzahl der durch die ersten Schicht durchgedrungenen Teilchen der korrodierenden Substanz ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15,
bei dem im Verfahrensschritt A) ein Gehäuse aufgebaut wird, dessen Bestandteil die erste Schicht ist, wobei das Innere des Gehäuses dicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen wird und das korrosionsempfindliche Metall auf der Innenfläche der ersten Schicht angeordnet wird,
bei dem im Verfahrensschritt B) die Außenfläche der ersten Schicht mit der korrodierenden Substanz in Kontakt gebracht wird.
bei dem im Verfahrensschritt A) ein Gehäuse aufgebaut wird, dessen Bestandteil die erste Schicht ist, wobei das Innere des Gehäuses dicht gegenüber der Umgebung abgeschlossen wird und das korrosionsempfindliche Metall auf der Innenfläche der ersten Schicht angeordnet wird,
bei dem im Verfahrensschritt B) die Außenfläche der ersten Schicht mit der korrodierenden Substanz in Kontakt gebracht wird.
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|---|---|---|---|
| DE2002108767 DE10208767C1 (de) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | Meßanordnung und Verfahren zur Bestimmung der Permeabilität einer Schicht für eine korrodierende Substanz sowie Bauelemente mit dieser Meßanordnung |
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| DE2002108767 DE10208767C1 (de) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | Meßanordnung und Verfahren zur Bestimmung der Permeabilität einer Schicht für eine korrodierende Substanz sowie Bauelemente mit dieser Meßanordnung |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10208767C1 true DE10208767C1 (de) | 2003-07-10 |
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| DE2002108767 Expired - Lifetime DE10208767C1 (de) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | Meßanordnung und Verfahren zur Bestimmung der Permeabilität einer Schicht für eine korrodierende Substanz sowie Bauelemente mit dieser Meßanordnung |
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| DE (1) | DE10208767C1 (de) |
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