本發(fā)明涉及OLED顯示技術領域，具體涉及一種智能窗的制備方法。

背景技術：

常規(guī)的智能窗(Smart Window)只能進行光透過率調節(jié)，無法實現自主顯示；若將智能窗與其它顯示器集成一體，雖然能夠進行自主顯示，但存在結構復雜、功耗大、厚度大等不足。透明有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode，簡稱：OLED)雖然具有更低的功耗、較高的透過率，但無法實現光截止作用，不利于在某些場所，特別是隱私保護場所的應用；如在汽車內部更換衣服時，需要隔絕外界觀看。

因此，需研制出不僅能夠減少OLED陰極出光面的全反射損失，還能實現OLED透射和反射轉換功能，并且透過率可調節(jié)的智能窗。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種智能窗的制備方法，使得制備的智能窗不僅可以在透射和反射之間實現自由轉換，且能夠調節(jié)透過率、實現自主顯示。

本發(fā)明通過以下技術方案實現：

本發(fā)明涉及一種智能窗的制備方法，所述智能窗包括基于被動矩陣有機發(fā)光二極管的智能窗和基于主動矩陣有機發(fā)光二極管的智能窗，包括：

陽極沉積步驟：在基板上沉積透明導電薄膜，作為透射陽極；

基板圖案制作步驟：將沉積有透射陽極的基板依次進行清洗、陽極圖案制作、絕緣層圖案制作和陰極隔離柱圖案制作過程；

有機材料蒸鍍步驟：將制作有圖案的基板送入蒸鍍腔，在經過氧氣等離子體預處理后，依次蒸鍍空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層；

電子注入層制作步驟：采用電子注入材料制作電子注入層；

陰極制作步驟：采用透明導電材料制作陰極；

保護層制作步驟：在透明陰極上沉積一層透明絕緣保護層；

平坦化層及液晶掃描電極制作步驟：在透明絕緣保護層上方制作平坦化層，液晶掃描電極采用透明導電材料為陰極；

液晶控制單元制作步驟：在后蓋上制作薄膜晶體管陣列；

灌注液晶步驟：灌注液晶材料；

封裝步驟：對基板和后蓋進行封裝。

進一步地，當所述智能窗為基于主動矩陣有機發(fā)光二極管的智能窗時，在所述陽極沉積步驟之前，還包括：薄膜晶體管陣列制備步驟：在基板上制備薄膜晶體管陣列。

進一步地，所述基板為玻璃基板或柔性基板，所述后蓋為玻璃后蓋或柔性后蓋。

更進一步地，當所述基板為柔性基板時，在所述陽極沉積步驟中，在基板上沉積透明導電薄膜之前，先沉積水汽阻隔層。

又進一步地，在所述水汽阻隔層之間添加有機物層。

進一步地，當所述基板為玻璃基板、所述后蓋為玻璃后蓋時，采用熔接密封或斷面密封封裝方式，或者采用柔性封裝方式；

當所述基板為柔性基板、所述后蓋為柔性后蓋時，采用薄膜封裝或混合式封裝方式，封裝結構為阻水層與緩沖層間隔設置的結構。

更進一步地，采用混合式封裝方式時，在阻水層上通過光學膠貼附有一層阻隔膜。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過結合透明OLED的顯示功能與液晶材料的光透過調節(jié)功能，在透明OLED陰極和后蓋之間填充特定的液晶材料，不僅能夠減少OLED陰極出光面的全反射損失，還能通過液晶的通電和斷電實現OLED透射和反射的自由轉換，達到智能控制出光及自主顯示的目的，從而使得制備的智能窗口結構簡單、厚度薄、功耗低，具有隱私保護、自主顯示的功能，在車載、商場、航空等眾多場景具有很大的應用潛力。

附圖說明

圖1-1、1-2是PMOLED的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明中的薄膜封裝層結構示意圖；

圖3是本發(fā)明中的混合式封裝層結構示意圖；

圖4是本發(fā)明中基于PMOLED的智能窗口的結構示意圖；

圖5是AMOLED的像素結構示意圖；

圖6是本發(fā)明中基于AMOLED的智能窗口的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚的描述，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。

實施例1：

智能窗口包括兩大類，分別基于不同的有機發(fā)光二極管OLED結構：被動矩陣有機發(fā)光二極管(Passive Matrix Organic Light Emitting Diode，簡稱：PMOLED)和主動矩陣有機發(fā)光二極管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，簡稱AMOLED)。

圖1-1示出了被動矩陣有機發(fā)光二極管PMOLED的結構，包括陽極部分11、陽極透明導電薄膜ITO 12、絕緣層(PR或PI)13、陰極部分21、陰極透明導電薄膜ITO 22、陰極分離器或側壁23及陰極接觸器24、陰極金屬條(薄膜)25、多個有機層30；圖1-2為圖1-1中A橫截面的示意圖。

本實施例涉及的智能窗口的制備方法說明如下：

(1)結合被動矩陣有機發(fā)光二極管PMOLED與高分子散布型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，簡稱：PDLC)制備，包括如下步驟：

1)陽極沉積步驟：在基板上沉積透明導電薄膜，作為透射陽極，厚度范圍為20-200nm，方阻范圍為0.1-50Ω/□；透明導電薄膜為ITO、IZO、ITO/Ag/ITO、IZO/Ag/IZO、碳納米管、石墨烯、納米銀等。

所述基板為玻璃基板或柔性基板，其中，柔性基板為PI、PES、PEN、PET、PC、PMMA等；當所述基板為柔性基板時，在所述陽極沉積步驟中，在基板上沉積透明導電薄膜之前，先沉積水汽阻隔層。水汽阻隔層由SiOx、SiNx、SiOxNy、AlOx、TiOx、ZrOx、ZnO、HfOx中的一種或幾種組成，采用Sputter、CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沉積)、ALD(Atomic Layer Deposition，原子層沉積)等方式制作，厚度在10nm-10um之間；也可以在上述水汽阻隔層之間添加有機物層，如聚烯、聚酯類材料，采用噴墨印刷(Ink-jet Printing)、絲網印刷(Screen printing)、蒸鍍(Evaporation)、CVD(chemical vapor deposition，化學氣相沉積)、MLD(Molecular Layer Deposition，分子層沉積)等方式制作，厚度在10nm-100um之間。

2)基板圖案制作步驟：將沉積有透射陽極的基板依次進行清洗、陽極圖案制作、絕緣層(Insulator)圖案制作和陰極隔離柱RIB圖案制作等過程；在進行絕緣層(Insulator)圖案制作和陰極隔離柱RIB圖案制作時，采用高透光率的絕緣層材料和RIB材料。

3)有機材料蒸鍍步驟：將制作有圖案的基板送入蒸鍍腔，在經過氧氣O₂等離子體預處理后，依次蒸鍍空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層；

4)電子注入層制作步驟：采用電子注入材料制作電子注入層，電子注入材料采用LaB6、LiF、LiQ、Li2O、Ca、Al2O3、MgO、12CaO·7H2O等材料，制作方法包括熱絲蒸鍍、電子束蒸鍍、濺射、離子束輔助沉積等；

5)陰極制作步驟：采用透明導電材料制作陰極，透明導電材料采用ITO、IZO、ITO/Ag/ITO、IZO/Ag/IZO、碳納米管、石墨烯、納米銀等材料，制備方法包括熱絲蒸鍍、電子束蒸鍍、濺射、離子束輔助沉積、化學氣相沉積CVD、原子層沉積ALD等；

6)保護層制作步驟：在透明陰極上沉積一層透明絕緣保護層，透明絕緣保護層為LiF、Li2O、CaF2、MgF2、MgO、Al2O3、ZrO2、TiO2、SiNx、SiOx、SiOxNy、ZnO、HfOx等；

7)平坦化層及液晶掃描Common電極制作步驟：在透明絕緣保護層上方制作平坦化層，平坦化層材料為聚烯、聚酯類，厚度范圍為3-10um，制作平坦化層采用噴墨印刷(Ink-jet Printing)、絲網印刷(Screen printing)、狹縫涂布(slit coating)、蒸鍍(Evaporation)、CVD(chemical vapor deposition，化學氣相沉積)、MLD(Molecular Layer Deposition，分子層沉積)等方式；

液晶掃描Common電極采用透明導電材料為陰極，透明導電材料為ITO、IZO、ITO/Ag/ITO、IZO/Ag/IZO、碳納米管、石墨烯、納米銀等，制備方法包括熱絲蒸鍍、電子束蒸鍍、濺射、離子束輔助沉積、化學氣相沉積CVD、原子層沉積ALD等；

8)液晶控制單元制作步驟：在后蓋上制作薄膜晶體管TFT陣列；后蓋為玻璃后蓋或柔性后蓋，柔性后蓋采用PI、PES、PEN、PET、PC等材料制備；薄膜晶體管TFT可為非晶硅TFT、多晶硅TFT、氧化物TFT和有機物TFT，優(yōu)先選擇氧化物TFT和有機物TFT。

9)灌注液晶步驟：灌注液晶材料；

10)封裝步驟：對基板和后蓋進行封裝。

當所述基板為玻璃基板、所述后蓋為玻璃后蓋時，采用熔接密封(Frit sealing)或斷面密封(Face seal)封裝方式；采用斷面密封封裝方式時，可以采用濺射(Sputter)、化學氣相沉積CVD、原子層沉積ALD等方法沉積封裝材料，封裝材料為SiOx、SiNx、SiOxNy、AlOx、TiOx、ZrOx中的一種或幾種，每種材料厚度在10nm-10um之間，總厚度在10nm-10um之間。

當所述基板為柔性基板、所述后蓋為柔性后蓋時，采用薄膜封裝(Thin Film Encapsulation)或混合式封裝(Hybrid Encapsultion)方式，封裝結構為阻水層與緩沖層間隔設置的結構；阻水層可以采用濺射(Sputter)、化學氣相沉積CVD、原子層沉積ALD等方法沉積封裝材料，封裝材料為SiOx、SiNx、SiOxNy、AlOx、TiOx、ZrOx中的一種或幾種，每種材料厚度在10nm-10um之間；緩沖層可以采用無機材料或有機材料，可與阻水層材料相同或不同。若緩沖層材料與阻水層材料相同，則需改變緩沖層制備工藝。有機緩沖層可采用聚烯、聚酯類材料，利用噴墨印刷(Ink-jet Printing)、絲網印刷(Screen printing)、蒸鍍(Evaporation)、CVD(化學氣相沉積)、MLD(分子層沉積)等方式制作，厚度在10nm-100um之間。薄膜封裝可只采用一層阻水層，也可以采用多層阻水層和緩沖層。薄膜封裝結構如圖2所示。

相較于薄膜封裝，混合式封裝需要在阻水層上加一層阻隔膜(Barrier Film)來增強阻水效果。阻隔膜采用光學膠貼附，光學膠可以采用OCA(Optical Clear Adhesive，光學透明膠)或OCR(Optical Clear Resin，光學膠)，如圖3所示。

設有玻璃基板和玻璃后蓋的智能窗口也可采用柔性封裝，以減少智能窗口的整體厚度。

圖4示出了本發(fā)明中基于PMOLED的智能窗口的結構，包括基板10、透射陽極11、有機材料層30、陰極隔離柱RIB圖案41、PI圖案42、半透射陰極21、液晶5、封膠6、后蓋7及后蓋內的驅動LCD的TFT背板71。

實施例2：

圖5是AMOLED的像素結構示意圖；AMOLED的像素結構包括陽極、陰極、有機層、TFT陣列。

本實施例涉及的智能窗口的制備方法說明如下：

(1)結合主動矩陣有機發(fā)光二極管AMOLED與高分子散布型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，簡稱：PDLC)制備，包括如下步驟：

1)薄膜晶體管陣列制備步驟：在基板上制備薄膜晶體管TFT陣列，TFT陣列包括非晶硅TFT、多晶硅TFT、氧化物TFT、有機物TFT之一種或多種混合，優(yōu)選氧化物TFT和有機物TFT。

TFT結構可以為底柵底接觸、底柵頂接觸、頂柵底接觸、頂柵頂接觸、雙柵中的一種或多種。若為底柵型TFT，既可采用BCE(Back Channel Etch，反向通道蝕刻)結構，也可采用ESL(Etch Stop Layer，蝕刻停止層)結構。

所有電極材料，包括柵電極(Gate electrode)、源/漏電極(Source/Drain electrode)、電容用電極、陽極、陰極等，均采用ITO、IZO、ITO/Ag/ITO、IZO/Ag/IZO、碳納米管、石墨烯、納米銀等透明材料制作。

2)陽極沉積步驟：在基板上沉積透明導電薄膜，作為透射陽極，厚度范圍為20-200nm，方阻范圍為0.1-50Ω/□；透明導電薄膜為ITO、IZO、ITO/Ag/ITO、IZO/Ag/IZO、碳納米管、石墨烯、納米銀等。

所述基板為玻璃基板或柔性基板，其中，柔性基板為PI、PES、PEN、PET、PC、PMMA等；當所述基板為柔性基板時，在所述陽極沉積步驟中，在基板上沉積透明導電薄膜之前，先沉積水汽阻隔層。水汽阻隔層由SiOx、SiNx、SiOxNy、AlOx、TiOx、ZrOx等中的一種或幾種組成，采用Sputter、CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沉積)、ALD(Atomic Layer Deposition，原子層沉積)等方式制作，厚度在10nm-10um之間；也可以在上述水汽阻隔層之間添加有機物層，如聚烯、聚酯類材料，采用噴墨印刷(Ink-jet Printing)、絲網印刷(Screen printing)、蒸鍍(Evaporation)、CVD(chemical vapor deposition，化學氣相沉積)、MLD(Molecular Layer Deposition，分子層沉積)等方式制作，厚度在10nm-100um之間。

3)基板圖案制作步驟：將沉積有透射陽極的基板依次進行清洗、陽極圖案制作、絕緣層(Insulator)圖案制作和陰極隔離柱RIB圖案制作等過程；在進行絕緣層(Insulator)圖案制作和陰極隔離柱RIB圖案制作時，采用高透光率的絕緣層材料和RIB材料。

4)有機材料蒸鍍步驟：將制作有圖案的基板送入蒸鍍腔，在經過氧氣O₂等離子體預處理后，依次蒸鍍空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層；

5)電子注入層制作步驟：采用電子注入材料制作電子注入層，電子注入材料采用LaB6、LiF、LiQ、Li2O、Ca、Al2O3、MgO、12CaO·7H2O等材料，制作方法包括熱絲蒸鍍、電子束蒸鍍、濺射、離子束輔助沉積等；

6)陰極制作步驟：采用透明導電材料制作陰極，透明導電材料采用ITO、IZO、ITO/Ag/ITO、IZO/Ag/IZO、碳納米管、石墨烯、納米銀等材料，制備方法包括熱絲蒸鍍、電子束蒸鍍、濺射、離子束輔助沉積、化學氣相沉積CVD、原子層沉積ALD等；

7)保護層制作步驟：在透明陰極上沉積一層透明絕緣保護層，如LiF、Li2O、CaF2、MgF2、MgO、Al2O3、ZrO2、TiO2、SiNx、SiOx、SiOxNy等；

8)平坦化層及液晶Common電極制作步驟：在透明絕緣保護層上方制作平坦化層，平坦化層材料為聚烯、聚酯類，厚度范圍為3-10um，制作平坦化層采用噴墨印刷(Ink-jet Printing)、絲網印刷(Screen printing)、蒸鍍(Evaporation)、CVD(chemical vapor deposition，化學氣相沉積)、MLD(Molecular Layer Deposition，分子層沉積)等方式。

液晶掃描Common電極采用透明導電材料為陰極，透明導電材料為ITO、IZO、ITO/Ag/ITO、IZO/Ag/IZO、碳納米管、石墨烯、納米銀等，制備方法包括熱絲蒸鍍、電子束蒸鍍、濺射、離子束輔助沉積、化學氣相沉積CVD、原子層沉積ALD等；

9)液晶控制單元制作步驟：在后蓋上制作薄膜晶體管TFT陣列；后蓋為玻璃后蓋或柔性后蓋，柔性后蓋采用PI、PES、PEN、PET、PC等材料制備；薄膜晶體管TFT可為非晶硅TFT、多晶硅TFT、氧化物TFT和有機物TFT，優(yōu)先選擇氧化物TFT和有機物TFT。

10)灌注液晶步驟：灌注液晶材料；

11)封裝步驟：對基板和后蓋進行封裝。

當所述基板為玻璃基板、所述后蓋為玻璃后蓋時，采用熔接密封(Frit sealing)或斷面密封(Face seal)封裝方式；采用斷面密封封裝方式時，可以采用濺射(Sputter)、化學氣相沉積CVD、原子層沉積ALD等方法沉積封裝材料，封裝材料為SiOx、SiNx、SiOxNy、AlOx、TiOx、ZrOx中的一種或幾種，每種材料厚度在10nm-10um之間，總厚度在10nm-10um之間。

當所述基板為柔性基板、所述后蓋為柔性后蓋時，采用薄膜封裝(Thin Film Encapsulation)或混合式封裝(Hybrid Encapsultion)方式，封裝結構為阻水層與緩沖層間隔設置的結構；阻水層可以采用濺射(Sputter)、化學氣相沉積CVD、原子層沉積ALD等方法沉積封裝材料，封裝材料為SiOx、SiNx、SiOxNy、AlOx、TiOx、ZrOx中的一種或幾種，每種材料厚度在10nm-10um之間；緩沖層可以采用無機材料或有機材料，可與阻水層材料相同或不同。若緩沖層材料與阻水層材料相同，則需改變緩沖層制備工藝。有機緩沖層可采用聚烯、聚酯類材料，利用噴墨印刷(Ink-jet Printing)、絲網印刷(Screen printing)、蒸鍍(Evaporation)、CVD(化學氣相沉積)、MLD(分子層沉積)等方式制作，厚度在10nm-100um之間。薄膜封裝可只采用一層阻水層，也可以采用多層阻水層和緩沖層。薄膜封裝結構如圖2所示。

相較于薄膜封裝，混合式封裝需要在阻水層上加一層阻隔膜(Barrier Film)來增強阻水效果。阻隔膜采用光學膠貼附，光學膠可以采用OCA(Optical Clear Adhesive，光學透明膠)或OCR(Optical Clear Resin，光學膠)，如圖3所示。

設有玻璃基板和玻璃后蓋的智能窗口也可采用柔性封裝，以減少智能窗口的整體厚度。

在上述實施例中，OLED的陽極和陰極均采用透明材料，如ITO、IZO、金屬薄膜(Ag、Al等)制作，可以得到透明OLED。PDLC在不通電的狀態(tài)下是透明的，通電時呈現白色反射態(tài)。

本發(fā)明的實施例將透明有機發(fā)光二極管OLED和高分子散布型液晶PDLC結合起來，在透明有機發(fā)光二極管OLED上制作高分子散布型液晶PDLC的Vcom電極，通過對OLED驅動陣列、PDLC驅動陣列的控制，實現OLED在透射和反射之間的切換。

圖6示出了本發(fā)明中基于AMOLED的智能窗口的結構，包括基板10及基板內的驅動LCD的TFT背板101、透射陽極11、有機材料層30、陰極隔離柱RIB圖案41、PI圖案42、半透射陰極21、液晶5、封膠6、后蓋7及后蓋內的驅動LCD的TFT背板71。

本發(fā)明智能窗的制備方法的實施例獲得的效果為：

1)透明OLED和液晶集成一體式結構，整體厚度與透明OLED相等，實現透過率從0至100％內任意可調，并能自主顯示；

2)透明陰極及其制作方法，優(yōu)選IXO/Ag/IYO復合薄膜(X和Y為Sn、Zn等，X和Y可相同或不同)，采用特殊的濺射設備沉積IXO、IYO等薄膜；IXO、IYO薄膜沉積的起始階段，采用低功率、高氣體壓力；減少高能粒子對有機材料的破壞；

3)透明絕緣保護層，如LiF、Li2O、CaF2、MgF2、MgO、Al2O3、ZrO2、TiO2、SiNx、SiOx、SiOxNy等，避免有機發(fā)光材料及透明陰極在平坦化層制作過程中受到水汽等破壞；

4)平坦化層及其制作，通過對透明OLED器件進行平坦化處理，可以在其上方原位制作PDLC的Vcommon電極，無需新增Vcommon基板；

如上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。