專利名稱:一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光器件的封裝結構及其制備方法,屬于有機電致發(fā)光技術領域。
背景技術:
當今,隨著多媒體技術的發(fā)展和信息社會的來臨,對平板顯示器性能的要求越來越高。近年來新出現(xiàn)了三種顯示技術等離子顯示器、場發(fā)射顯示器和有機電致發(fā)光顯示器(以下簡稱OLED),均在一定程度上彌補了陰極射線管和液晶顯示器的不足。其中,有機電致發(fā)光顯示器具有自主發(fā)光、低電壓直流驅動、全固化、視角寬、顏色豐富等一系列的優(yōu)點,與液晶顯示器相比,有機電致發(fā)光顯示器不需要背光源,視角大,功率低,其響應速度可達液晶顯示器的1000倍,其制造成本卻低于同等分辨率的液晶顯示器。因此,有機電致發(fā)光顯示器具有廣闊的應用前景,被看作極賦競爭力的未來平板顯示技術之一。
OLED產品從量產技術上講,目前還沒有達到產品化的要求,實現(xiàn)OLED量產所面臨的困難,主要有以下幾個方面(1)OLED的壽命問題,(2)生產技術和質量管理問題,(3)相關技術問題(特別是驅動技術),其中,壽命是目前面臨的最大問題之一??梢哉f,OLED的壽命問題得不到相應的解決,新一代的顯示器的產品化和實用化就無從談起。目前,因為器件中的有機物和陰極對水汽和氧氣都非常敏感,就是說OLED的壽命問題很大程度上取決于器件封裝效果的好壞。大量的研究表明水汽和氧氣是造成OLED失效的主要原因,作為OLED陰極的活潑金屬很容易和水汽、氧氣反應。我們可以做一個簡單的估算,Mg的原子量是24,密度是1.74g/cm3,如果OLED中的金屬陰極Mg層的厚度為50nm,則該器件含金屬Mg的量為3.6×10-7mol/cm2,只需要約6.4×10-6g水就能與之完全反應。要使得Mg完全被破壞時間為一年,則封裝層必須使得水滲透率小于1.5×10-4g/m2/day。而實際上器件中陰極只要有10%被氧化,形成的不發(fā)光區(qū)域就非常明顯(如果陰極的氧化發(fā)生在金屬與有機物的界面處,即使被破壞的陰極僅為5也可能導致器件失效),通常認為,忽略水、氧對有機層的破壞作用,OLED要求的封裝層水氧透過率應小于10-5g/m2/day(Burrows PE,Graff GL,Gross ME,et al.Displays 22,65 2001)。
現(xiàn)有的OLED封裝方法是盔式封裝結構,即使用金屬或玻璃作為封裝蓋,粘合劑在涂布在封裝蓋的邊緣,將封裝蓋和顯示屏粘合到一起形成一個相對密封的空間;為了進一步吸收水汽,還需要將封裝蓋制作一個凹槽,并將干燥粉或干燥片填充到封裝蓋的凹槽中。此種封裝方法可以很好的解決水、氧對OLED器件的傷害,但由于整個顯示屏是由兩塊厚重的玻璃或金屬制作,使得OLED失去其輕薄的優(yōu)勢;此外,由于封裝蓋上存在一個凹槽,封裝蓋的中心必然存在塌陷變形,當制備大尺寸的顯示屏時,這種塌陷更加的明顯,封裝蓋的中心甚至會摩擦到顯示屏的像素,破壞顯示屏;塌陷過程中由于凹槽中的氣體壓強的變化,與大氣產生一個壓強差,進而導致封裝膠出現(xiàn)裂縫,破壞封裝效果。同時,這種封裝方法也無法用于柔軟顯示器不適用于軟屏,因為軟屏器件在彎曲時,粘合的封裝片有可能摩擦破壞金屬層。如今,OLED作為一種全固化的顯示器件(無論是小分子還是聚合物),其最大優(yōu)越性在于能夠制備出柔性的顯示器件,柔性有機電致發(fā)光器件指以柔性材料為基片的有機電致發(fā)光器件,由于柔性基片的特點就給這類器件賦予了獨特的應用前景,如柔性的顯示器件,柔性的電子報刊,壁紙電視,可穿戴的顯示器等。
針對于以上情況,薄膜封裝技術正在逐步的發(fā)展和完善,其代表是Vitex公司的有機無機復合薄膜封裝技術。其技術的特點是首先利用有機材料于器件背面形成一平整的平面,而后在該平面上形成一致密的無機薄膜以達到阻隔水、氧的能力,由于單一的無機薄膜層無法獲得良好的阻隔效果,封裝層需要制備成多層交替的結構。但是要制備多個周期的有機聚合物和無機陶瓷類材料,工藝、設備都很復雜,特別是陶瓷類材料,一般采用磁控濺射、等離子增強型化學氣相沉淀等方法制備,制備過程中溫度較高,容易破壞OLED器件的有機層或金屬電極,并且物體被彎折時,彎折能力差的材料(如陶瓷材料)容易脫落,并遵循“隧穿—分層—隆起—斷裂”的機理,影響器件的壽命和機械性能。因此,該技術在實際生產應用中存在制備工序、設備復雜,工藝難度增加,生產節(jié)奏慢,制備的成本高等缺點。
發(fā)明內容
本發(fā)明重點針對上述薄膜封裝技術中存在的問題,提出一種新的封裝結構和封裝方法,尤其適用于大尺寸的OLED和柔性的OLED,以大幅提高利用薄膜封裝技術所制備的器件的壽命,同時簡化制備工藝,降低生產成本。
本發(fā)明提出一種有機電致發(fā)光器件,包括基板、陽極、陰極和位于兩電極之間的有機功能層,還包括封裝結構,該封裝結構中具有平面封裝蓋。
封裝結構位于器件的陰極一側,通過封裝膠與器件相粘合。
本發(fā)明平面封裝蓋的材質為玻璃、聚合物、金屬或合金材料及其復合膜材料。優(yōu)選的材料為聚酯(PET)、聚碳酸脂(PC)、聚醚砜(PES)、聚芳醚腈(PEN)中的一種,鋁箔、鋼箔、TiN/鋼箔片、PET/鋁箔片中的一種。
本發(fā)明中的封裝膠選自UV膠、熱固化膠、AB膠中的一種。
該封裝膠中還可以摻雜有干燥吸濕材料。干燥吸濕材料選自堿金屬、堿土金屬、金屬氧化物、鹵化物、硫酸鹽、高氯酸鹽、沸石、具有長鏈碳化氫的金屬醇化物中的至少一種。
封裝結構中的封裝膠與器件之間還包括一層保護膜,其材料選自有機小分子材料、無機材料或金屬材料中的至少一種,優(yōu)選自AlQ、CuPc、SiOx、AlOx、SiNxOy、TiN中的一種。
封裝結構中的平面封裝蓋與器件之間還包括一層干燥層,其材料選自堿金屬、堿土金屬、金屬氧化物、鹵化物、硫酸鹽、高氯酸鹽、沸石、具有長鏈碳化氫的金屬醇化物。
封裝結構中的平面封裝蓋與器件之間還包括一層水、氧阻隔層,其材料選自SiOx、AlOx、SiNxOy、TiN、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、環(huán)氧樹脂、丙烯酸脂、UV固化膠中的一種及其復合結構。
本發(fā)明的有機電致發(fā)光器件的基片可以為柔性,其材料選自塑料、金屬箔片或超薄玻璃。
本發(fā)明還提供了一種有機電致發(fā)光器件中封裝結構的方法,當平面封裝蓋為柔性材料時,封裝過程包括器件傳送、封裝膠沉積、平面封裝蓋傳送、平面封裝蓋覆蓋在器件上、封裝膠固化,其特征在于平面封裝蓋是通過滾筒擠壓法覆蓋在器件上。
本發(fā)明中的有機電致發(fā)光器件的封裝方法中所述的平面封裝蓋傳送是滾筒傳送。
本發(fā)明的有機電致發(fā)光器件的封裝方法中所述的器件傳送方法選自傳送帶傳送和滾筒—滾筒傳送中的一種。
本發(fā)明的有機電致發(fā)光器件的封裝方法中所述的封裝膠沉積是通過印刷方法沉積,沉積過程在器件傳送過程中進行。
本發(fā)明的技術方案優(yōu)點封裝蓋為平面封裝蓋,封裝過程中不存在氣體空間,避免因此而產生的封裝蓋變形,進而導致漏氣和破壞陰極的缺陷,可以使得器件制備得更薄;封裝過程可以采取流水作業(yè),生產節(jié)奏連續(xù)、快速、穩(wěn)定,特別適合大尺寸屏體制備、大規(guī)模生產。
圖1為本發(fā)明的實施例4中器件的封裝方法示意圖。
具體實施例方式
(1)有機發(fā)光器件OLED的制備方法在基板上依次制備陽極、有機功能層和陰極基板透明基片,可以是玻璃或是柔性基片,柔性基片采用聚酯類、聚酰亞胺類化合物、金屬箔片或超薄玻璃中的一種材料;陽極層可以采用無機材料或有機導電聚合物,無機材料一般為ITO、氧化鋅、氧化錫鋅等金屬氧化物或金、銅、銀等功函數(shù)較高的金屬,最優(yōu)化的選擇為ITO,有機導電聚合物優(yōu)選為聚噻吩/聚乙烯基苯磺酸鈉(以下簡稱PEDOT:PSS)、聚苯胺(以下簡稱PANI)中的一種材料;
陰極層一般采用鋰、鎂、鈣、鍶、鋁、銦等功函數(shù)較低的金屬或它們與銅、金、銀的合金,或金屬與金屬氟化物交替形成的電極層,本發(fā)明優(yōu)選為依次的Mg:Ag合金層、Ag層和依次的LiF層、Al層;有機功能層,包括發(fā)光層,還可以包括電子傳輸層、空穴傳輸層等功能層。
發(fā)光層可以采用小分子材料,也可采用聚合物材料;發(fā)光層材料可以為熒光材料,如金屬有機配合物(如Alq3、Gaq3、Al(Saph-q)或Ga(Saph-q))類化合物,該小分子材料中可摻雜有染料,摻雜濃度為小分子材料的0.01wt%~20wt%,染料一般為芳香稠環(huán)類(如rubrene)、香豆素類(如DMQA、C545T)或雙吡喃類(如DCJTB、DCM)化合物中的一種材料,發(fā)光層材料也可采用磷光材料,其中咔唑衍生物如CBP、聚乙烯咔唑(PVK)為主體材料,該主體材料中可摻雜磷光染料,如三(2-苯基吡啶)銥(Ir(ppy)3),二(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)銥(Ir(ppy)2(acac)),八乙基卟啉鉑(PtOEP)等。
電子傳輸層,使用材料一般為小分子電子傳輸材料,可為金屬有機配合物(如Alq3、Gaq3、Al(Saph-q)、BAlq或Ga(Saph-q)),芳香稠環(huán)類(如pentacene、苝)或鄰菲咯啉類(如Bphen、BCP)化合物。
空穴傳輸層,使用的材料一般為芳胺類和枝聚物族類低分子材料,如N,N’-二-(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1-聯(lián)苯基-4,4-二胺(NPB)、N,N’-二苯基-N,N’-雙(間甲基苯基)-1,1’-聯(lián)苯基-4,4’-二胺(TPD)等。
具體的制備方法是首先清洗預刻有陽極的基板,然后在其上依次蒸鍍空穴傳輸層材料、發(fā)光層材料和電子傳輸層材料,最后通過蒸鍍的方法制備陰極層。
(2)本發(fā)明提出的有機發(fā)光器件的封裝結構的制備方法平面封裝蓋的材質可為玻璃、聚合物、金屬或合金材料及其復合膜材料,優(yōu)選為聚酯(PET)、聚碳酸脂(PC)、聚醚砜(PES)、聚芳醚腈(PEN)中的一種,鋁箔、鋼箔、TiN/鋼箔片、PET/鋁箔片中的一種。
封裝膠選自UV膠、熱固化膠或AB膠。封裝膠的厚度約為10μm~500μm。
封裝膠中還可以摻雜有干燥吸濕材料。干燥吸濕材料選自堿金屬、堿土金屬、金屬氧化物、鹵化物、硫酸鹽、高氯酸鹽、沸石、具有長鏈碳化氫的金屬醇化物中的至少一種。干燥劑在封裝膠中所占的體積百分比含量為10%~60%。
封裝膠與器件之間還可以包括一層保護膜,其材料選自有機小分子材料、無機材料或金屬材料中的至少一種,優(yōu)選自AlQ、CuPc、SiOx、AlOx、SiNxOy、TiN中的一種。
平面封裝蓋與器件之間還可以包括一層干燥層,其材料選自堿金屬、堿土金屬、金屬氧化物、鹵化物、硫酸鹽、高氯酸鹽、沸石、具有長鏈碳化氫的金屬醇化物。
平面封裝蓋與器件之間還可以包括一層水、氧阻隔層,其材料選自SiOx、AlOx、SiNxOy、TiN、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、環(huán)氧樹脂、丙烯酸脂、UV固化膠中的一種及其復合結構。
制備本發(fā)明的封裝結構時,可采用下面兩種方法(2-1)首先將封裝膠以旋涂、印刷等濕法制膜方法沉積到OLED器件背面的陰極層上,將平面封裝蓋緊密的粘貼到封裝膠上。
(2-2)如果平面封裝蓋為柔性材料,封裝工藝示意圖如圖1,基片的傳送是通過傳送帶方式傳送,如果基片為柔軟基片可采用滾筒—滾筒的方法傳送,在基片傳送過程中用印刷方法沉積封裝膠薄膜,覆蓋在基片帶封裝側表面,封裝蓋傳送通過滾筒—滾筒方式傳送,用滾筒擠壓法將封裝蓋覆蓋在基片上,最后經過UV光照射固化封裝膠。利用滾筒技術可以有效的將封裝膠中的氣泡擠出,并且特別適合大規(guī)模的生產。
實施例1(1)在基板上制備陽極、有機功能層和陰極(1-1)預刻有ITO玻璃基板的清洗利用熱的洗滌劑超聲和去離子水超聲的方法對透明導電基片ITO玻璃進行清洗,清洗后將其放置在紅外燈下烘干,然后對烘干的ITO基板進行紫外臭氧清洗和低能氧離子束轟擊的預處理,其中導電基片上面的ITO膜作為器件的陽極層,ITO膜的方塊電阻為50Ω,膜厚為150nm;
(1-2)有機發(fā)光層的制備將上述清洗烘干并經過預處理的ITO玻璃置于真空腔內,抽真空至1×10-3Pa,然后在上述ITO膜上蒸鍍一層空穴傳輸材料NPB,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50nm;在空穴傳輸材料上蒸鍍一層有機發(fā)光材料,8-羥基喹啉鋁Alq,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50nm;(1-3)陰極的制備保持上述真空腔內壓力不變,在上述電子傳輸層之上依次蒸鍍Mg,Ag合金層作為器件的陰極層,膜厚為8nm。在MgAg合金層的上面再蒸鍍15nm的Ag層。其中合金層采用雙源蒸鍍的方法進行摻雜;(2)制備器件的封裝結構(2-1)將上述器件傳入手套箱中,以印刷方法在器件表面制備一層聚甲基丙烯酸乙酯,厚度為100μm;(2-2)將玻璃壓在上述器件上,UV光照射固化使得基片和封裝片形成一個整體。
實施例2(1)在基板上制備陽極、有機功能層和陰極(1-1)預刻有ITO玻璃基板的清洗利用熱的洗滌劑超聲和去離子水超聲的方法對透明導電基片ITO玻璃進行清洗,清洗后將其放置在紅外燈下烘干,然后對烘干的ITO基板進行紫外臭氧清洗和低能氧離子束轟擊的預處理,其中導電基片上面的ITO膜作為器件的陽極層,ITO膜的方塊電阻為50Ω,膜厚為150nm;(1-2)有機發(fā)光層的制備將上述清洗烘干并經過預處理的ITO玻璃置于真空腔內,抽真空至1×10-3Pa,然后在上述ITO膜上蒸鍍一層空穴傳輸材料NPB,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50nm;在空穴傳輸材料上蒸鍍一層有機發(fā)光材料,8-羥基喹啉鋁Alq,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50nm;(1-3)陰極的制備保持上述真空腔內壓力不變,在上述電子傳輸層之上依次蒸鍍Mg,Ag合金層作為器件的陰極層,膜厚為8nm。在MgAg合金層的上面再蒸鍍15nm的Ag層。其中合金層采用雙源蒸鍍的方法進行摻雜;(2)制備器件的封裝結構
(2-1)在真空腔體中濺射金屬Al,同時通入高純度的氧氣,腔體內的氣壓為10-2Pa,在如(1)中所述的器件上沉積Al2O3,沉積速率為0.5nm/s,膜厚為80nm;(2-2)將上述器件傳入手套箱中,以印刷方法在器件表面和平面封裝板TiN/鋼箔分別制備AB膠的A膠和B膠,厚度均為100μm;(2-3)將TiN/鋼箔壓在上述器件上,放置1分鐘后,基片和封裝片形成一個整體。
實施例3(1)在基板上制備陽極、有機功能層和陰極(1-1)預刻有ITO玻璃基板的清洗利用熱的洗滌劑超聲和去離子水超聲的方法對透明導電基片ITO玻璃進行清洗,清洗后將其放置在紅外燈下烘干,然后對烘干的ITO基板進行紫外臭氧清洗和低能氧離子束轟擊的預處理,其中導電基片上面的ITO膜作為器件的陽極層,ITO膜的方塊電阻為50Ω,膜厚為150nm;(1-2)有機發(fā)光層的制備將上述清洗烘干并經過預處理的ITO玻璃置于真空腔內,抽真空至1×10-3Pa,然后在上述ITO膜上蒸鍍一層空穴傳輸材料NPB,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50nm;在空穴傳輸材料上蒸鍍一層有機發(fā)光材料,8-羥基喹啉鋁Alq,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50nm;(1-3)陰極的制備保持上述真空腔內壓力不變,在上述電子傳輸層之上依次蒸鍍Mg,Ag合金層作為器件的陰極層,膜厚為8nm。在MgAg合金層的上面再蒸鍍15nm的Ag層。其中合金層采用雙源蒸鍍的方法進行摻雜;(2)制備器件的封裝結構(2-1)保持真空腔體的壓強不變,在如(1)中所述的器件上濺射無極材料SiOxNy,沉積速率為0.5nm/s,膜厚為120nm;(2-2)保持真空腔室的壓強不變,在SiOxNy上蒸鍍一層環(huán)氧樹脂膠,厚度為20μm;(2-3)將PET基片壓在上述器件上,PET基片表面具有由SiO2和Al2O3形成的復合薄膜,進UV光照射,使得基片和封裝片形成一個整體。
實施例4(1)在基板上制備陽極、有機功能層和陰極(1-1)預刻有ITO玻璃基板的清洗利用熱的洗滌劑超聲和去離子水超聲的方法對透明導電基片ITO玻璃進行清洗,基板的尺寸為370cm×470cm,清洗后將其放置在真空烘箱中烘干,然后對烘干的ITO基板進行紫外臭氧清洗和低能氧離子束轟擊的預處理,其中導電基片上面的ITO膜作為器件的陽極層,ITO膜的方塊電阻為50Ω,膜厚為150nm;(1-2)有機發(fā)光層的制備將上述清洗烘干并經過預處理的ITO玻璃置于真空腔內,抽真空至1×10-4Pa,然后在上述ITO膜上蒸鍍一層空穴傳輸材料NPB,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50nm;在空穴傳輸材料上蒸鍍一層有機發(fā)光材料,8-羥基喹啉鋁Alq,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50nm;(1-3)陰極的制備保持上述真空腔內壓力不變,在上述電子傳輸層之上依次蒸鍍Mg,Ag合金層作為器件的陰極層,膜厚為8nm。在MgAg合金層的上面再蒸鍍15nm的Ag層。其中合金層采用雙源蒸鍍的方法進行摻雜;(2)制備器件的封裝結構(2-1)保持真空腔體的壓強不變,在如(1)中所述的器件上蒸鍍有機材料CuPc,沉積速率為0.5nm/s,膜厚為300nm;(2-2)將上述器件傳入手套箱中,放置在傳輸帶上,基片以10cm/min的速度傳輸,以印刷方法在器件表面制備一層環(huán)氧樹脂膠,厚度為300μm;(2-3)將Al箔套在一個滾筒上,滾筒以10cm/min的線速度滾動,將Al箔壓在基片上。在80℃的條件下放置1小時,封裝板和基片形成一個整體。
實施例5(1)在基板上制備陽極、有機功能層和陰極(1-1)預刻有ITO的PET基板的清洗利用熱的洗滌劑超聲和去離子水超聲的方法對透明導電基片覆蓋水氧阻隔層和ITO的PET基片進行清洗,清洗后將其放置在紅外燈下烘干,然后對烘干的ITO基板進行紫外臭氧清洗和低能氧離子束轟擊的預處理,其中導電基片上面的ITO膜作為器件的陽極層,ITO膜的方塊電阻為50Ω,膜厚為150nm;(1-2)有機發(fā)光層的制備將上述清洗烘干并經過預處理的ITO基片置于真空腔內,抽真空至1×10-3Pa,然后在上述ITO膜上蒸鍍一層空穴傳輸材料NPB,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50nm;在空穴傳輸材料上蒸鍍一層有機發(fā)光材料,8-羥基喹啉鋁Alq,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50nm;(1-3)陰極的制備保持上述真空腔內壓力不變,在上述電子傳輸層之上依次蒸鍍Mg,Ag合金層作為器件的陰極層,膜厚為8nm。在MgAg合金層的上面再蒸鍍15nm的Ag層。其中合金層采用雙源蒸鍍的方法進行摻雜;(2)制備器件的封裝結構(2-1)保持真空腔體的壓強不變,在如(1)中所述的器件上濺射方法制備一層Al2O3膜,沉積速率為0.5nm/s,膜厚為120nm;(2-2)將上述器件傳入手套箱中,以印刷方法在器件表面制備一層環(huán)氧樹脂膠,環(huán)氧樹脂膠中混合有直徑200nm的CaO顆粒,厚度為200μm;(2-3)將PC基片壓在上述器件上,PC基片表面具有由SiO2和Al2O3形成的復合薄膜,進UV光照射,使得基片和封裝片形成一個整體。
實施例6(1)在基板上制備陽極、有機功能層和陰極(1-1)預刻有ITO的PET基板的清洗利用熱的洗滌劑超聲和去離子水超聲的方法對透明導電基片覆蓋水氧阻隔層和ITO的PET基片進行清洗,清洗后將其放置在紅外燈下烘干,然后對烘干的ITO基板進行紫外臭氧清洗和低能氧離子束轟擊的預處理,其中導電基片上面的ITO膜作為器件的陽極層,ITO膜的方塊電阻為50Ω,膜厚為150nm;(1-2)有機發(fā)光層的制備將上述清洗烘干并經過預處理的ITO基片置于真空腔內,抽真空至1×10-3Pa,然后在上述ITO膜上蒸鍍一層空穴傳輸材料NPB,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50nm;在空穴傳輸材料上蒸鍍一層有機發(fā)光材料,8-羥基喹啉鋁Alq,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50mn;(1-3)陰極的制備保持上述真空腔內壓力不變,在上述電子傳輸層之上依次蒸鍍Mg,Ag合金層作為器件的陰極層,膜厚為8nm。在MgAg合金層的上面再蒸鍍15nm的Ag層。其中合金層采用雙源蒸鍍的方法進行摻雜;(2)制備器件的封裝結構(2-1)保持真空腔體的壓強不變,在如(1)中所述的器件上濺射方法制備一層TiN膜,沉積速率為0.5nm/s,膜厚為80nm;(2-2)將上述器件傳入手套箱中,放置在滾筒上,以10cm/min的線速度滾動,以印刷方法在器件表面制備一層環(huán)氧樹脂膠,環(huán)氧樹脂膠中混合有直徑200nm的CaCl2顆粒,厚度為200μm;(2-3)將PEN/Al封裝片,放置在滾筒上,以10cm/min的線速度滾動,將PEN/Al封裝片壓在器件上,在80℃條件下放置1小時固化環(huán)氧樹脂膠,使得基片和封裝片形成一個整體。
實施例7(1)在基板上制備陽極、有機功能層和陰極(1-1)預刻有ITO玻璃基板的清洗利用熱的洗滌劑超聲和去離子水超聲的方法對透明導電基片ITO玻璃或覆蓋水氧阻隔層的PET基片進行清洗,清洗后將其放置在紅外燈下烘干,然后對烘干的ITO基板進行紫外臭氧清洗和低能氧離子束轟擊的預處理,其中導電基片上面的ITO膜作為器件的陽極層,ITO膜的方塊電阻為50Ω,膜厚為150nm;(1-2)有機發(fā)光層的制備將上述清洗烘干并經過預處理的ITO玻璃置于真空腔內,抽真空至1×10-3Pa,然后在上述ITO膜上蒸鍍一層空穴傳輸材料NPB,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50nm;在空穴傳輸材料上蒸鍍一層有機發(fā)光材料,8-羥基喹啉鋁Alq,材料薄膜的蒸鍍速率為0.5nm/s,膜厚為50nm;(1-3)陰極的制備保持上述真空腔內壓力不變,在上述電子傳輸層之上依次蒸鍍Mg,Ag合金層作為器件的陰極層,膜厚為8nm。在MgAg合金層的上面再蒸鍍15nm的Ag層。其中合金層采用雙源蒸鍍的方法進行摻雜;(2)制備器件的封裝結構(2-1)保持真空腔內壓強不變,在如(1)中所述方法制備的器件上蒸鍍Alq,沉積速率為0.5nm/s,膜厚為500nm;(2-2)將上述器件傳入手套箱中,以印刷方法在器件表面制備一層聚甲基丙烯酸乙酯,厚度為100μm;(2-3)在封裝玻璃表面以旋轉涂布的方法涂布液體的分子篩干燥劑,旋轉速率為1000轉/min,在220℃的條件下放置2小時,分子篩干燥劑中的溶劑揮發(fā)完全成為固體。
(2-4)將涂布干燥劑的玻璃壓在器件上,UV光照射固化,基片與封裝片形成一個整體。
因為常用氣體透過率檢測設備只能檢測10-2g/m2/day以上透過率,封裝后透過率均在此范圍以下,所以用活潑金屬Ca的氧化來檢測周期數(shù)對封裝性能的影響上述三個實施例與未進行封裝器件的Ca氧化測試結果見下表封裝結構為玻璃基片(或者PET基片)/Ca/封裝層在溫度50℃,濕度95%的環(huán)境下用肉眼對Ca完全氧化的時間進行觀察
對比未封裝的結構,本發(fā)明的封裝結構顯著的改善了水、氧的透過率,因此可以保護器件不受外界水、氧侵蝕。
盡管結合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了說明,但本發(fā)明并不局限于上述實施例,尤其是本發(fā)明的封裝層可以制備在器件陰極一側,也可以制備在整個器件的表面。應當理解,在本發(fā)明構思的引導下,本領域技術人員可進行各種修改和改進,所附權利要求概括了本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種有機電致發(fā)光器件,包括基板、陽極、陰極和位于兩電極之間的有機功能層,還包括封裝結構,其特征在于,所述封裝結構中具有平面封裝蓋。
2.根據(jù)權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件,其特征在于,所述封裝結構位于器件的陰極一側。
3.根據(jù)權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件,其特征在于,所述平面封裝蓋的材質為玻璃、聚合物、金屬或合金材料及其復合膜材料。
4.根據(jù)權利要求3所述的有機電致發(fā)光器件,其特征在于,所述平面封裝蓋的材質優(yōu)選為聚酯(PET)、聚碳酸脂(PC)、聚醚砜(PES)、聚芳醚腈(PEN)中的一種。鋁箔、鋼箔、TiN/鋼箔片、PET/鋁箔片中的一種。
5.根據(jù)權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件,其特征在于,所述平面封裝蓋通過封裝膠與器件相粘合。
6.根據(jù)權利要求5所述的有機電致發(fā)光器件,其特征在于,所述封裝膠選自UV膠、熱固化膠、AB膠中的一種。
7.根據(jù)權利要求5所述的有機電致發(fā)光器件,其特征在于,所述封裝膠中摻雜有干燥吸濕材料。
8.根據(jù)權利要求7所述的有機電致發(fā)光器件,其特征在于,所述干燥吸濕材料選自堿金屬、堿土金屬、金屬氧化物、鹵化物、硫酸鹽、高氯酸鹽、沸石、具有長鏈碳化氫的金屬醇化物中的至少一種。
9.根據(jù)權利要求5所述的有機電致發(fā)光器件,其特征在于,在所述封裝膠與器件之間還包括一層保護膜,其材料選自有機小分子材料、無機材料或金屬材料中的至少一種。
10.根據(jù)權利要求9所述的有機電致發(fā)光器件,其特征在于,所述保護膜的材料優(yōu)選自AlQ、CuPc、SiOx、AlOx、SiNxOy、TiN中的一種。
11.根據(jù)權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件,其特征在于,所述平面封裝蓋與器件之間還包括一層干燥層,其材料選自堿金屬、堿土金屬、金屬氧化物、鹵化物、硫酸鹽、高氯酸鹽、沸石、具有長鏈碳化氫的金屬醇化物。
12.根據(jù)權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件,其特征在于,所述平面封裝蓋與器件之間還包括一層水、氧阻隔層,其材料選自SiOx、AlOx、SiNxOy、TiN、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、環(huán)氧樹脂、丙烯酸脂、UV固化膠中的一種及其復合結構。
13.根據(jù)權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件,其特征在于所述器件的基片為柔性,其材料選自塑料、金屬箔片或超薄玻璃。
14.一種制備權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件中封裝結構的方法,當平面封裝蓋為柔性材料時,封裝過程包括器件傳送、封裝膠沉積、平面封裝蓋傳送、平面封裝蓋覆蓋在器件上、封裝膠固化,其特征在于平面封裝蓋是通過滾筒擠壓法覆蓋在器件上。
15.根據(jù)權利要求14所述的有機電致發(fā)光器件的封裝方法,其特征在于,所述的平面封裝蓋傳送是滾筒傳送。
16.根據(jù)權利要求14所述的有機電致發(fā)光器件的封裝方法,其特征在于,所述的器件傳送方法選自傳送帶傳送和滾筒—滾筒傳送中的一種。
17.根據(jù)權利要求15所述的有機電致發(fā)光器件的封裝方法,其特征在于,所述的封裝膠沉積是通過印刷方法沉積,沉積過程在器件傳送過程中進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光器件的封裝結構及其制備方法。一種有機電致發(fā)光器件包括封裝結構,該結構中具有平面封裝蓋,其材質為玻璃、聚合物、金屬或合金材料及其復合膜材料中的一種。本發(fā)明的平面封裝蓋可通過滾筒擠壓法制備覆蓋在器件上。本發(fā)明尤其適用于大尺寸或柔性的OLED,因封裝過程中不存在氣體空間,可以使得器件制備得更薄,并可避免因此而產生的封裝蓋變形,進而避免導致漏氣和破壞陰極的缺陷,制備過程可以采取流水作業(yè),生產節(jié)奏連續(xù)、快速、穩(wěn)定,降低生產成本。
文檔編號H05B33/10GK101080121SQ20071011848
公開日2007年11月28日 申請日期2007年7月6日 優(yōu)先權日2007年7月6日
發(fā)明者邱勇, 劉嵩, 段煉 申請人:清華大學, 北京維信諾科技有限公司, 昆山維信諾顯示技術有限公司