頂部發(fā)光oled顯示器薄膜密封工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及OLED顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種OLED顯示器薄膜密封制備工藝，覆蓋于OLED顯示器半透明陰極上，其特征在于由多層膜結(jié)構(gòu)組成，從下往上依次為C60薄膜、金屬氧化物薄膜和高分子薄膜；其后金屬氧化物薄膜和高分子薄膜2-3個周期交替排列。預(yù)先密封層薄膜制備工藝與有機發(fā)光結(jié)構(gòu)制備工藝完全兼容；同時，制備的薄膜具有較小的膨脹系數(shù)，可以與半透明陰極和無機氧化物密封材料實現(xiàn)良好兼容和匹配；此外，制備的薄膜在可見光波段還具有高的透過率，可以改善器件視角顯示效果。
【專利說明】頂部發(fā)光OLED顯示器薄膜密封工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及OLED顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種OLED顯示器薄膜密封制備工藝?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]頂部發(fā)光OLED顯示器包括在半透明陰極上形成的多個功能疊層，來自陰極的電子與來自陽極的空穴分別通過各自的傳導(dǎo)層在有機發(fā)光層進行復(fù)合從而發(fā)輻射發(fā)光，工業(yè)上進行密封的目的是有效隔絕水氧等雜質(zhì)對這些功能疊層造成破壞。
[0003]OLED顯示器的密封結(jié)構(gòu)決定了顯示器的顯示功能和壽命。制作OLED器件發(fā)光層的多數(shù)有機物對于大氣中的氧氣、水氣以及其他污染物都十分敏感:氧氣以及發(fā)光層氧化后形成的羰基化合物是有效的淬滅劑，會顯著降低OLED器件的發(fā)光量子效率，甚至導(dǎo)致顯示器喪失發(fā)光功能；水汽使有機層發(fā)生水解并且影響導(dǎo)電性能，從而導(dǎo)致穩(wěn)定性大大降低。[0004]由于ALD表面反應(yīng)的自限性，因此ALD沉積精度理論是上可以達到原子層量級。另外，原子層沉積(ALD)技術(shù)由于具有沉積工藝溫度低、高薄膜均勻性等特點，使得利用原子層沉積(ALD)技術(shù)實現(xiàn)OLED器件密封成為人們研究的熱點。然而，采用原子層沉積(ALD)技術(shù)密封OLED顯示器的方法，需要在薄膜制備工藝中需要引入O3等氧化劑，為了防止頂部發(fā)光OLED器件的半透明電極被氧化，在OLED顯示器引入ALD反應(yīng)腔室之前，需要對器件實現(xiàn)預(yù)密封以有效阻隔氧化劑對半透明金屬陰極和有機層造成不可逆的破壞。盡管采用ITO或部分小分子有機材料(Alq3、NBP、CuPc等)能夠?qū)崿F(xiàn)對OLED顯示器預(yù)密封，但由于ITO的制備方法與有機發(fā)光薄膜材料的制備工藝不兼容，會影響器件使用壽命。另外，制備ITO薄膜的金屬掩膜板表面沉積的膜層容易形成顆粒，導(dǎo)致器件缺陷較多，這極大地影響產(chǎn)品率的提聞。
[0005]采用小分子有機材料密封存在薄膜致密性差，易于吸收水汽，導(dǎo)致金屬陰極(Mg:Ag合金)氧化等缺點；采用有機材料密封OLED器件還存在膜層膨脹系數(shù)過大，易于導(dǎo)致OLED顯示器出現(xiàn)“爆膜”等致命缺陷。
[0006]頂部發(fā)光OLED器件的密封技術(shù)或方法除了能夠有效阻隔水氧實現(xiàn)OLED器件有效密封外，密封材料在可見光范圍內(nèi)需要有高和寬的透過率，還應(yīng)具有高的介電常數(shù)或折射率值，以保證大角度出射光能夠最大限度地被導(dǎo)出，以改善頂部發(fā)光OLED顯示器的電致發(fā)光光譜和色坐標值(CIEX，CIEy)隨觀察視角變化而發(fā)生漂移的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有頂部發(fā)光OLED顯示器薄膜密封工藝存在的問題和不足，本發(fā)明提出了一種適用于頂部發(fā)光OLED器件的薄膜密封工藝。
[0008]本發(fā)明的頂部發(fā)光OLED顯示器密封結(jié)構(gòu)，覆蓋于OLED顯示器半透明陰極上，其特征在于由多層膜結(jié)構(gòu)組成，從下往上依次為C6tl薄膜、金屬氧化物薄膜和高分子薄膜；其后金屬氧化物薄膜和高分子薄膜2-3個周期交替排列。
[0009]作為優(yōu)選,所述的高分子薄膜選用派瑞林(Parylene)材料。[0010]作為優(yōu)選，所述的金屬氧化物薄膜選用非晶態(tài)氧化鋯。
[0011]本發(fā)明的OLED顯示器密封結(jié)構(gòu)，其制備方法如下:
A.預(yù)密封:采用熱蒸發(fā)方法制備一層C6tl薄膜,厚度為20nm-40nm；
B.制備金屬氧化物薄膜:采用原子層沉積技術(shù)制備一層非晶態(tài)金屬氧化物薄膜，厚度為 100nm-400nm ；
C.制備高分子薄膜:采用熱蒸發(fā)方法制備一層高分子薄膜，厚度為50nm-400nm；
D.重復(fù)B-C步驟，交替制備金屬氧化物薄膜和高分子薄膜2-3周期。
[0012]利用熱蒸發(fā)方法制備一層預(yù)密封薄膜層，以有效阻隔后續(xù)薄膜制備工藝引入的強氧化劑(O3)對器件半透明陰極(Mg: Ag合金)氧化作用。其中，預(yù)先密封層薄膜制備工藝與有機發(fā)光結(jié)構(gòu)制備工藝完全兼容，其制備方法不會導(dǎo)致有機層材料結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生改變，而影響器件壽命和發(fā)光效率；同時，制備的薄膜具有較小的膨脹系數(shù)，可以與半透明陰極和無機氧化物密封材料實現(xiàn)良好兼容和匹配，能最大限度地抑制器件“爆膜”現(xiàn)象的產(chǎn)生；此夕卜，制備的薄膜在可見光波段還具有高的透過率，可以改善器件視角顯示效果。
[0013]采用原子層沉積技術(shù)(ALD)制備一層均勻、致密的金屬氧化物薄膜；以ALD方式制備金屬氧化物薄膜，針對有機功能層的密封，隔絕對其傷害較大的水氧雜質(zhì)。
[0014]在金屬氧化物薄膜上制備一層高分子密封層。高分子有機膜具備低氣體滲透性，具有屏障作用。
[0015]為了避免密封薄膜應(yīng)力過度集中，導(dǎo)致顯示器出現(xiàn)大量‘爆膜‘現(xiàn)象，本發(fā)明采用了無機氧化物薄膜/高分子薄膜采用2-3周期交替制備的薄膜密封方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的薄膜密封結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]其中，半透明陰極1，C60薄膜2，金屬氧化物薄膜3，高分子薄膜4。
【具體實施方式】
[0018]實施例1:以硅基OLED微型顯示器薄膜密封結(jié)構(gòu)為例，覆蓋于OLED顯示器半透明陰極I上，其特征在于由多層膜結(jié)構(gòu)組成，從半透明陰極I往上依次為C60薄膜2、金屬氧化物薄膜3和高分子薄膜4 ;其后金屬氧化物薄膜3和高分子薄膜42個周期交替排列；所述的金屬氧化物薄膜3采用具有高介電常數(shù)材料ZrO2制備，高分子薄膜4采用派瑞林材料制備。該密封結(jié)構(gòu)采用下述方法制備:
第一步:在制備完成硅基OLED微型顯示器Mg: Ag半透明陰極I后，在同一腔室中通過熱蒸鍍方法制備一層膜層均勻致密的C60薄膜2，以實現(xiàn)對硅基OLED微型顯示器陰極的預(yù)密封，保證了后續(xù)原子層(ALD)鍍膜工藝引入氧化劑(O3)對Mg: Ag半透明陰極I沒有破壞作用。
[0019]為了保證硅基OLED微型顯示器具有最佳的發(fā)光亮度和視角特性，C60薄膜2厚度需控制在20nm。
[0020]第二步:在N2保護的條件下,將陰極表面覆蓋有C60薄膜2的硅基OLED微型顯示器件轉(zhuǎn)移ALD鍍膜系統(tǒng)中，并將沉積系統(tǒng)腔室壓強和溫度穩(wěn)定在10_2Pa和130°C ( ±5°C )條件下，通入鋯源、氧化劑、清洗劑，并在其表面生成一層均勻、致密的非晶態(tài)ZrO2薄膜。其中，制備非晶態(tài)ZrO2薄膜的鋯源采用Zr [N (CH3) 2] 4，氧化劑為O3，清洗氣體為N2。非晶態(tài)ZrO2薄膜厚度控制在lOOnm。
[0021]第三步:在利用原子層沉積技術(shù)制備了非晶態(tài)ZrO2薄膜后，采用熱蒸發(fā)方法制備50nm的高分子密封層。本實施例中高分子密封層采用派瑞林。
[0022]第四步:重復(fù)第二和第三步制備工藝，制備第二周期的非晶態(tài)ZrO2/派瑞林密封層。其中第二周期ZrO2/派瑞林密封層厚度分別為IOOnm和50nm。
[0023]實施例2:以硅基OLED微型顯示器薄膜密封結(jié)構(gòu)為例，覆蓋于OLED顯示器半透明陰極I上，其特征在于由多層膜結(jié)構(gòu)組成，從半透明陰極I往上依次為C60薄膜2、金屬氧化物薄膜3和高分子薄膜4 ;其后金屬氧化物薄膜3和高分子薄膜42個周期交替排列；所述的金屬氧化物薄膜3采用具有高介電常數(shù)材料ZrO2制備，高分子薄膜4采用派瑞林材料制備。該密封結(jié)構(gòu)采用下述方法制備:
第一步:在制備完成硅基OLED微型顯示器Mg: Ag半透明陰極I后，在同一腔室中通過熱蒸鍍方法制備一層膜層均勻致密的C60薄膜2，以實現(xiàn)對硅基OLED微型顯示器陰極的預(yù)密封，保證了后續(xù)原子層(ALD)鍍膜工藝引入養(yǎng)護劑O3對Mg: Ag半透明陰極I沒有破壞作用。
[0024]為了保證硅基OLED微型顯示器具有最佳的發(fā)光亮度和視角特性，C60薄膜2厚度需控制在40nm。
[0025]第二步:在N2保護的條件下,將陰極表面覆蓋有C60薄膜2的硅基OLED微型顯示器件轉(zhuǎn)移ALD鍍膜系統(tǒng)中，并將沉積系統(tǒng)腔室壓強和溫度穩(wěn)定在10_2Pa和130°C( ±5°C )條件下，通過通入鋯源、氧化劑、清洗劑，并在其表面生成一層均勻、致密的非晶態(tài)ZrO2薄膜。其中，制備非晶態(tài)ZrO2薄膜的鋯源采用Zr [N (CH3) 2] 4，氧化劑為03，清洗氣體為N2。非晶態(tài)ZrO2薄膜厚度控制在400nm。
[0026]第三步:在利用原子層沉積技術(shù)制備了非晶態(tài)ZrO2薄膜后，采用熱蒸發(fā)方法制備400nm的高分子密封層。本實施例中高分子密封層采用派瑞林。
[0027]第四步:重復(fù)第二和第三步制備工藝，制備第二周期的非晶態(tài)ZrO2/派瑞林密封層。其中第二周期ZrO2/派瑞林密封層厚度分別為400nm和400nm。
[0028]實施例3:以硅基OLED微型顯示器薄膜密封結(jié)構(gòu)為例，覆蓋于OLED顯示器半透明陰極I上，其特征在于由多層膜結(jié)構(gòu)組成，從半透明陰極I往上依次為C60薄膜2、金屬氧化物薄膜3和高分子薄膜4 ;其后金屬氧化物薄膜3和高分子薄膜42個周期交替排列；所述的金屬氧化物薄膜3采用具有高介電常數(shù)材料ZrO2制備，高分子薄膜4采用派瑞林材料制備。該密封結(jié)構(gòu)采用下述方法制備:
第一步:在制備完成硅基OLED微型顯示器Mg: Ag半透明陰極I后，在同一腔室中通過熱蒸鍍方法制備一層膜層均勻致密的C60薄膜2，以實現(xiàn)對硅基OLED微型顯示器陰極的預(yù)密封，保證了后續(xù)原子層(ALD)鍍膜工藝引入養(yǎng)護劑O3對Mg: Ag半透明陰極I沒有破壞作用。
[0029]為了保證硅基OLED微型顯示器具有最佳的發(fā)光亮度和視角特性，C60薄膜2厚度需控制在30nm。
[0030]第二步:在N2保護的條件下,將陰極表面覆蓋有C60薄膜2的硅基OLED微型顯示器件轉(zhuǎn)移ALD鍍膜系統(tǒng)中，并將沉積系統(tǒng)腔室壓強和溫度穩(wěn)定在10_2Pa和130°C( ±5°C )條件下，通過通入鋯源、氧化劑、清洗劑，并在其表面生成一層均勻、致密的非晶態(tài)ZrO2薄膜。其中，制備非晶態(tài)ZrO2薄膜的鋯源采用Zr [N (CH3) 2] 4，氧化劑為03，清洗氣體為N2。非晶態(tài)ZrO2薄膜厚度控制在200nm。
[0031]第三步:在利用原子層沉積技術(shù)制備了非晶態(tài)ZrO2薄膜后，采用熱蒸發(fā)方法制備IOOnm的高分子密封層。本實施例中高分子密封層采用派瑞林。
[0032]第四步:重復(fù)第二和第三步制備工藝，制備第二周期的非晶態(tài)ZrO2/派瑞林密封層。其中第二周期ZrO2/派瑞林密封層厚度分別為200nm和lOOnm。
[0033]本實施例為本發(fā)明的優(yōu)選方案。
【權(quán)利要求】
1.頂部發(fā)光OLED顯示器密封結(jié)構(gòu)，覆蓋于OLED顯示器半透明陰極(I)上，其特征在于由多層膜結(jié)構(gòu)組成，從下往上依次為C60薄膜(2)、金屬氧化物薄膜(3)和高分子薄膜(4)；其后金屬氧化物薄膜(3)和高分子薄膜(4)2-3個周期交替排列。
2.如權(quán)力要求I所述的頂部發(fā)光OLED顯示器密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的高分子薄膜(4)選用派瑞林材料。
3.如權(quán)力要求I或2所述的頂部發(fā)光OLED顯示器密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的金屬氧化物薄膜(3)選用氧化鋯。
4.頂部發(fā)光OLED顯示器密封結(jié)構(gòu)，其制備方法如下: A.預(yù)密封:采用熱蒸發(fā)方法制備一層C60薄膜(2),厚度為20nm-40nm ； 制備金屬氧化物薄膜(3):采用原子層沉積技術(shù)制備一層金屬氧化物薄膜(3)，厚度為100nm_400nm ； 制備高分子薄膜(4):采用熱蒸發(fā)方法制備一層高分子薄膜(4),厚度為50nm-400nm。
5.重復(fù)B-C步驟，交替制備金屬氧化物薄膜3和高分子薄膜(4)2-3周期。
【文檔編號】H01L51/52GK103985821SQ201410237079
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】王光華, 金景一, 張筱丹, 段瑜, 季華夏 申請人:云南北方奧雷德光電科技股份有限公司