專利名稱：制備具有柔性基板的器件的方法以及采用該方法制備的具有柔性基板的器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備具有柔性基板(flexible substrate)的器件的方 法以及一種采用該方法制備的具有柔性基板的器件。
背景技術(shù)：
通常，有機發(fā)光器件(OLED)包括兩個電極(陽極和陰極)以及至少 一個置于這兩個電極之間的有機層。在具有該結(jié)構(gòu)的有機發(fā)光器件中， 當(dāng)在兩個電極之間施加電壓時，源自陽極的空穴和源自陰極的電子被 注入有機層。該電子和空穴在有機層重新結(jié)合從而形成激子。當(dāng)該激 子再次衰變至基態(tài)時，發(fā)射相應(yīng)能量差的光子。根據(jù)這個原理，有機 發(fā)光器件發(fā)射可見光。利用這個原理，有可能制備信息顯示器件或照 明器件。
有機發(fā)光器件被廣泛應(yīng)用于大小為5英寸或更小的小型顯示器， 例如蜂窩式電話的外視窗。已經(jīng)試圖將有機發(fā)光器件用于大型顯示器。 但是，液晶顯示器(LCD)被廣泛應(yīng)用在該應(yīng)用領(lǐng)域。就價格和性能而言， 有機發(fā)光器件不比LCD更優(yōu)異。因此，有機發(fā)光器件難以進(jìn)入市場。 研究者已經(jīng)對區(qū)別于LCD的有機發(fā)光器件進(jìn)行了大量的研究，柔性有 機發(fā)光器件就是其中之一。有機發(fā)光器件是自發(fā)光型并且厚度通常為 0.2lam或更小。因此，正確選擇基板的材料和厚度可以制得薄的柔性 顯示器件。
可以采用三種主要的方法制備根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域的柔性有機發(fā)光器件。第一，直接在如塑料的可被彎曲的基板上制備有機發(fā)光器件。這 種方法的缺點在于由于在加工過程中基板可能被彎曲，因此難以使用 大面積的基板。
第二，為補充第一種方法，將常規(guī)用于制備有機發(fā)光器件的玻璃
用作母板(mother substrate)。將如薄塑料的可被彎曲的基板與母板結(jié)合， 并在其上制備有機發(fā)光器件。然后，從玻璃基板上分離出塑料基板。 在此情況下，由于玻璃基板的剛性特征有可能使用大型基板。
但是，由于上述方法通過注射或?qū)訅悍ㄖ苽渌芰匣?，該塑料?板的表面粗糙。此外，如當(dāng)塑料基板與母板結(jié)合時形成灰塵的缺點對 后續(xù)用真空蒸發(fā)制備的有機發(fā)光器件的壽命有嚴(yán)重的影響。
第三種方法是巻繞法(roll-to-toll process),該方法與第一種方法相 同的是采用如塑料等可被彎曲的基板。但是，該方法與第一種方法 的不同在于，在巻繞長基板的同時進(jìn)行加工。該方法的優(yōu)點是可以進(jìn) 行大量生產(chǎn)。但是，該方法沒有達(dá)到足以用于制備有機發(fā)光器件的技 術(shù)水平。
由于上述原因，盡管對柔性有機發(fā)光器件進(jìn)行了積極研究，其商 業(yè)化的顯著成果還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
當(dāng)本發(fā)明人對制備具有能解決上述問題的新結(jié)構(gòu)的柔性發(fā)光器件 的方法進(jìn)行研究時，發(fā)現(xiàn)了可以通過以下方法制得具有柔性基板的大 型器件將玻璃用作母板，釆用化學(xué)氣相沉積法或真空蒸發(fā)法在該母板上形成用作基板的聚合物層，于其上形成器件，以及最后，乂人母板 上分離出其上具有器件的基板。結(jié)果，本發(fā)明人完成了本發(fā)明。
因此，本發(fā)明的一個目的為提供一種制備具有柔性基板的器件的 方法。
本發(fā)明的另 一個目的為提供一種根據(jù)上述方法制成的具有柔性基 板的器件。
技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，制備所述具有柔性基板的器件的方法包
括以下步驟l)采用化學(xué)氣相沉積法或真空蒸發(fā)法在母板上形成第一聚 合物層，2)在所述第一聚合物層上形成器件，該器件選自由光學(xué)器件、 電子器件以及光學(xué)器件和電子器件的組合組成的組中，3)采用化學(xué)氣相 沉積法或真空蒸發(fā)法在所述器件上形成第二聚合物層，以及4)沿所述 器件的外緣切割第一聚合物層和第二聚合物層，并從母板上分離出具 有第 一聚合物層、器件和第二聚合物層順序?qū)訅旱慕Y(jié)構(gòu)的器件。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明的制備具有柔性基板的器件的方法，將玻璃用作母板, 通過釆用化學(xué)氣相沉積法或真空蒸發(fā)法在該母板上形成用作基板的聚 合物層，形成器件，最后，從母板上分離出其上形成器件的基板，從 而可以制得具有柔性基板的大型器件。此外，由于形成有機發(fā)光器件 的基板和密封劑是由相同材料形成的，在器件制成后，由于器件自身 產(chǎn)生的應(yīng)力該器件不會彎曲。


圖1為顯示聚對二曱苯(parylene)N、 C和D的分子式的圖；圖2為顯示聚對二曱苯沉積法的方案視圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明實施方案制備具有柔性基板的有機發(fā)光器 件的方法的圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明實施方案所述的具有柔性基板的有機發(fā)光 器件在發(fā)光和不發(fā)光時的照片的圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明實施方案制備一面粘合上PET的具有柔性 基板的有機發(fā)光器件的方法的圖；以及
圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明實施方案制備兩面粘合上PET的具有柔性 基板的有機發(fā)光器件的方法的圖。
具體實施例方式
下文中，將給出對本發(fā)明的詳細(xì)描述。
在根據(jù)本發(fā)明的實施方案制備具有柔性基板的器件的方法的步驟 l)中，最初用丙酮和曱醇清潔母板。然后，將該母板放入真空室，并通 過化學(xué)氣相沉積法或真空蒸發(fā)法形成第 一 聚合物層。
母板包括選自由玻璃基板、金屬板或陶資制品(ceramic)組成的組中 的任一種。尤其是，優(yōu)選釆用玻璃基板。
所有種類的能通過真空蒸發(fā)法制備的材料都可被用作第一聚合物 層的聚合物。但是，制成器件后該材料需容易從母板分離出。優(yōu)選地， 該聚合物包括聚對二曱苯N、 C、 D等。尤其是，聚對二曱苯C在沉積 速度方面具有優(yōu)勢。圖1顯示了聚對二曱苯N、 C和D的分子式。已 知，聚對二曱苯在可見區(qū)是透明的，并且在阻止潮氣和氧氣方面比任 何其它聚合物材料更優(yōu)秀。除了用于支撐作為母板的玻璃基板的3個銷(pin)的接觸點外，第 一聚合物層沉積在玻璃基板的整個表面上。由于第一聚合物層非常弱 地與玻璃基板結(jié)合，當(dāng)?shù)?一聚合物層沒有覆蓋玻璃基板的整個表面而 僅僅沉積在將要制備器件處的表面上時，第一聚合物層有可能在制備 器件的過程中從玻璃基板分離。因此，需要將第一聚合物層沉積在玻 璃基板的整個表面上。由于第一聚合物層與玻璃基板結(jié)合弱，制備器 件后可以容易地從玻璃基板上分離出第一聚合物層。同時，當(dāng)在玻璃 基板上進(jìn)行預(yù)期的表面處理以改善第 一聚合物層和玻璃基板之間的粘 合時，不需要將第一聚合物層沉積在玻璃基板的整個表面上。但是， 在此情況下，可能會出現(xiàn)當(dāng)制成器件后玻璃基板和第一聚合物層彼此 分離的問題。因此，優(yōu)選將第一聚合物層沉積在玻璃基板的整個表面 上。在本發(fā)明中，第一聚合物層的厚度為5~l，000^im，并且優(yōu)選地， 為10- 100 ,。
如上所述，由于采用真空蒸發(fā)法在母板上形成可^^皮彎曲并用于制 備有機發(fā)光器件的基板，因此避免了由于如注射、擠壓等步驟在塑料 基板上形成的灰塵的產(chǎn)生。其表面的粗糙度也足夠好地制備有機發(fā)光 器件。
在步驟2)中，在上述第一聚合物層上形成選自由光學(xué)器件、電子 器件和其組合組成的組中的器件。
該器件可以為有機發(fā)光器件，其具有在第一聚合物層上形成的正 極、含有多層結(jié)構(gòu)的有機材料和負(fù)極。
除上述有機發(fā)光器件外，該器件可以為選自由有機/無機薄膜晶體 管、硅薄膜晶體管和液晶組成的組中的任何一種。在步驟3)中，將在步驟2)中制備的且具有在母板上順序?qū)訅旱谝?聚合物層和器件的結(jié)構(gòu)的器件放入真空室。按化學(xué)氣相沉積法或真空 蒸發(fā)法形成第二聚合物層。該步驟是為防止器件接觸外部空氣的密封
處理。此時，第二聚合物層的厚度為5~ 1000 nm，并且優(yōu)選為10-100
優(yōu)選地，用于第二聚合物層的聚合物與用于第 一聚合物層的聚合 物相同，因為不會由于聚合物的熱膨脹系數(shù)的差異產(chǎn)生應(yīng)力。但是， 可以采用不同于第一聚合物層聚合物的聚合物。此外，當(dāng)?shù)谝痪酆衔?層和第二聚合物層是由相同材料形成時，如果第一聚合物層和第二聚
合物層間的厚度差為20%或更小，有可能防止其自身產(chǎn)生的應(yīng)力。
在步驟4)中，用刀等沿器件的外緣切割第一聚合物層和第二聚合 物層，從而從母板上分離出具有第一聚合物層、器件和第二聚合物層 順序?qū)訅旱慕Y(jié)構(gòu)的器件。為了從母板上順利地分離第一聚合物層，優(yōu) 選母板和第一聚合物層彼此物理附著薄弱，例如，母板和通過氣相沉 積法施加的第一聚合物層之間不是彼此化學(xué)偶聯(lián)的或彼此附著不強。 尤其是，當(dāng)?shù)谝痪酆衔飳邮怯删蹖Χ醣叫纬蓵r，由于聚對二曱苯和 形成母板的玻璃間的粘合非常弱，因此可以容易地將母板和第 一聚合 物層彼此分離。
根據(jù)本發(fā)明的實施方案制備器件的方法，采用真空蒸發(fā)法在母板 上形成第一聚合物層從而形成可被彎曲的基板，在其上制備光學(xué)器件 或電子器件，釆用真空蒸發(fā)法在制備的器件上沉積成第二聚合物層， 并由此分離母板，從而有可能制備多種可被彎曲的器件。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施方案制備具有柔性基板的有機發(fā)光 器件的方法。同時，在步驟4)中，沿器件的外緣切割第一聚合物層和第二聚合 物層后，從母板分離出器件前，可以進(jìn)一步包括在切割區(qū)域內(nèi)向第二 聚合物層施用粘合劑并粘合上柔性聚合物膜或金屬膜的步驟。
此外，將器件從母板分離出后，可以包括向?qū)訅河械谝痪酆衔飳?的該器件的反面施用粘合劑并粘合上柔性聚合物膜或金屬膜的步驟。
只要膜透光，可以將任何膜用作柔性聚合物膜。優(yōu)選地，采用PET 膜。當(dāng)釆用金屬膜時，該金屬膜必須僅附著于發(fā)光處的反面。
下文中，為理解本發(fā)明將公開本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。但是，提 供下面的實施方案僅為了更好地理解本發(fā)明，而本發(fā)明并不限于此。
第一實施方案:根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案制備具有柔性基板的 有機發(fā)光器件
將玻璃基板用作母板，并將聚對二曱苯C用作制備有機發(fā)光器件 的基板和密封劑。
最初用丙酮和曱醇清潔作為母板且大小為100 x 100mn^的玻璃基 板。然后，將清潔過的玻璃基板放入聚對二曱苯沉積裝置中。在聚對 二曱苯沉積裝置中采用氣相沉積法沉積第一聚對二甲苯層至30 iam的 厚度。除了用于支撐作為母板的玻璃基板的3個銷的接觸點外，將聚 對二曱苯沉積在玻璃基板的整個表面上。圖2為顯示聚對二曱苯沉積 法的方案視圖。將第一聚對二曱苯沉積在母板上后，通過形成正極、 具有多層結(jié)構(gòu)的有機材料和負(fù)極在其上制備有機發(fā)光器件。然后，作 為防止有機發(fā)光器件接觸外部空氣的密封方法，將制備的具有第一聚 對二曱苯層和有機發(fā)光器件在母板上順序?qū)訅旱慕Y(jié)構(gòu)的器件放入聚對 二曱苯沉積裝置。此外，采用氣相沉積法將第二聚對二曱苯層沉積至30pm的厚度。為從母板上分離出上述有機發(fā)光器件，用刀等沿有機發(fā) 光器件的外緣切割兩個聚對二曱苯層。然后，從母板上分離出具有包 括第 一聚對二曱苯層、有機發(fā)光層和第二聚對二曱苯層結(jié)構(gòu)的器件， 從而制得所述器件。
所述制得的有機發(fā)光器件的總厚度為大約60(am。此外，該有機發(fā) 光器件可以被容易地彎曲并正常工作。
圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案制備具有柔性基板的有機發(fā) 光器件的方法。
圖4顯示制備的具有柔性基板的有機發(fā)光器件在發(fā)光和不發(fā)光時 的圖片。
如圖4中所示，即使將有機發(fā)光器件彎曲至曲率半徑為1 cm以內(nèi)， 根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案的具有柔性基板的有機發(fā)光器件也會發(fā) 光。
第二實施方案:根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案制備具有柔性基板的
器件
根據(jù)第一實施方案，第一和第二聚對二曱苯層的厚度分別為30 jim。總厚度為60pm的所述器件可以很容易地彎曲并且更易損壞。作 為彌補該缺陷并減小厚的聚對二曱苯層的沉積時間的方法，可以在器 件的 一 面或兩面另外粘合上柔性聚合物膜或金屬膜。
根據(jù)該實施方案制備器件的方法與根據(jù)第一實施方案的方法相 同，直到在母板上形成了第一聚對二曱苯層、有機發(fā)光器件、第二聚 對二曱苯層，然后切割兩個聚對二曱苯層。在本實施方案中，第一聚對二曱苯層和第二聚對二曱苯層的厚度分別為10pm。由于要粘合上另
外的膜，因此聚對二曱苯不需要是厚的。
將第一聚對二曱苯層和第二聚對二甲苯層從根據(jù)第一實施方案制 得的器件上切割下來后，在切割區(qū)域內(nèi)向第二聚對二曱苯層施用粘合
劑，并粘合上PET膜。然后，從母板上分離第一聚對二曱苯層，從而 制成器件。
此外，可以將粘合劑施用于附著有第 一聚對二曱苯層的器件的反 面，然后可以粘合上PET膜。
該PET膜的厚度為大約100iim，并且制成的有機發(fā)光器件的物理 強度大。
圖5顯示制備其一面粘合上PET的具有柔性基板的有機發(fā)光器件 的方法。圖6顯示制備其兩面粘合上PET的具有柔性基板的有機發(fā)光 器件的方法。只要膜透光，可以用任何其它膜代替PET膜。也可以用 金屬膜代替PET膜，但金屬膜需僅粘合在發(fā)光處的反面。
第三和第四實施方案
除了用聚對二曱苯N代替聚對二曱苯C作為密封材料外，以同第 一和第二實施方案中的相同方法制得具有柔性基板的有機發(fā)光器件。
獲得與第一和第二實施方案相同的結(jié)果。
權(quán)利要求
1、一種制備具有柔性基板的器件的方法，該方法包括以下步驟1)采用化學(xué)氣相沉積法或真空蒸發(fā)法在母板上形成第一聚合物層；2)在所述第一聚合物層上形成器件，該器件選自由光學(xué)器件、電子器件以及光學(xué)器件和電子器件的組合組成的組中；3)采用化學(xué)氣相沉積法或真空蒸發(fā)法在所述器件上形成第二聚合物層；以及4)沿所述器件的外緣切割第一聚合物層和第二聚合物層，并從母板上分離出具有第一聚合物層、器件和第二聚合物層順序?qū)訅旱慕Y(jié)構(gòu)的器件。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，在步驟l)中，所述母板包括 選自由玻璃基板、金屬板和陶瓷制品組成的組中的一種。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，在步驟l)中，將所述第一聚 合物層沉積在母板的整個表面上。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，在步驟2)中形成的器件選自 由有機發(fā)光器件、有機/無機薄膜晶體管、硅薄膜晶體管和液晶組成的 組中。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述第一聚合物層的聚合物 和所述第二聚合物層的聚合物相同，并且選自聚對二曱苯N、 C和D 中。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述第一聚合物層和第二聚 合物層的厚度為5 ~ 1,000 )im。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，該方法進(jìn)一步包括在步驟4)中沿所述器件的外緣切割第一聚合物層和第二聚合物層 后，在從母板上分離出具有第一聚合物層、器件和第二聚合物層順序 層壓的結(jié)構(gòu)的器件前，在切割區(qū)域內(nèi)向第二聚合物層施用粘合劑，并 粘合上柔性聚合物膜或金屬膜。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，該方法進(jìn)一步包括從母板上分離出所述器件后，向?qū)訅河械谝痪酆衔飳拥脑撈骷?反面施用粘合劑，并粘合上柔性聚合物膜或金屬膜。
9、 一種如權(quán)利要求1 ~ 8中任一項所述的方法制備的器件。
10、 如權(quán)利要求9所述的器件，其中，該器件選自由有機發(fā)光器 件、有機/無機薄膜晶體管、硅薄膜晶體管和液晶組成的組中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備具有柔性基板的器件的方法以及一種采用該方法制備的具有柔性基板的器件。根據(jù)本發(fā)明制備具有柔性基板的器件的方法，將玻璃用作母板，采用化學(xué)氣相沉積法或真空蒸發(fā)法在母板上形成用作基板的聚合物層，形成器件，以及最后，從母板上分離出其上形成器件的基板，從而可以制得具有柔性基板的大型器件。此外，因為形成有機發(fā)光器件的基板和密封劑是由相同材料形成的，在器件制成后，由于器件自身產(chǎn)生的應(yīng)力，該器件不會彎曲。
文檔編號H05B33/10GK101300899SQ200680040850
公開日2008年11月5日 申請日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日
發(fā)明者盧正權(quán), 李宰承, 李永喆 申請人:Lg化學(xué)株式會社