CN101707237A - 一种柔性有机电致发光器件的封装结构及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性有机电致发光器件的封装结构及其制备方法,该封装结构包括基板,在基板上依次涂覆有阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、缓冲层和阴极,在阴极上封装盖板;其特征在于:在基板与阳极之间,以及盖板与阴极之间均涂覆有保护层,在阴极上还涂覆叠层封装层,均叠层封装层和盖板上的保护层固化封装;保护层包括两层聚甲基丙烯酸甲酯膜的阻挡层,以及两层阻挡层之间的三氧化二铝薄膜层;叠层封装层包括氮化硅薄膜阻挡层和聚酰亚胺薄膜封装层交替层叠涂覆的封装层。通这样的三道防护层,抑制水汽和氧气对柔性有机电致发光器件的侵蚀;显著提高柔性有机电致发光器件的使用寿命,其稳定工作长达30000小时以上。
Description
技术领域
本发明属于有机电致发光器件的封装领域,具体涉及一种柔性有机电致发光器件的封装结构及其封装方法。
背景技术
柔性有机电致发光器件一般是在聚合物或玻璃基板上,由透明阳极、金属阴极以及夹在二者之间的两层或更多层有机层构成的器件,所述的有机层一般包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和缓冲层。有机电致发光器件对氧和水汽非常敏感,如果氧和水汽渗入器件内部就会严重影响器件的寿命。因而,有效抑制有机电致发光器件在工作过程中的出现器件老化和失效问题是目前国内外研究的热点领域。为了使有机电致发光器件,特别是柔性有机电致发光器件能够稳定工作达到足够的使用时间,目前最为重要的解决方法就是对有机电致发光器件进行有效的封装。
发明内容
本发明的目的是为了有效隔绝环境中氧气和水汽进入有机电致发光器件内部,延长柔性有机电致发光器件稳定工作的使用寿命,提供一种柔性有机电致发光器件的封装结构及其封装方法。
本发明是通过以下技术方案来实现:
一种柔性有机电致发光器件的封装结构,包括基板,在基板上依次涂覆有阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、缓冲层和阴极,在阴极上封装盖板;其特征在于:在基板与阳极之间,以及盖板与阴极之间均涂覆有保护层,在阴极上还涂覆叠层封装层,均叠层封装层和盖板上的保护层固化封装;
所述的保护层包括两层聚甲基丙烯酸甲酯膜的阻挡层,以及两层阻挡层之间的三氧化二铝薄膜层;
所述的叠层封装层包括氮化硅薄膜阻挡层和聚酰亚胺薄膜封装层交替层叠涂覆的封装层。
所述的聚甲基丙烯酸甲酯膜的厚度为20~100nm,三氧化二铝薄膜层的厚度为5~40nm。
所述的叠层封装层为由氮化硅薄膜阻挡层和聚酰亚胺薄膜封装层交替层叠涂覆多次的封装层。
所述的氮化硅薄膜阻挡层的厚度为400~600nm,聚酰亚胺薄膜封装层的厚度为800~1200nm。
所述保护层与叠层封装层通过紫外固化胶固化封装。
上述柔性有机电致发光器件的封装方法,包括如下步骤:
1)保护层的制备:
在基板上采用印刷或涂敷的方法沉积一层厚度为20~80nm的聚甲基丙烯酸甲酯膜薄,在75~95℃下干燥形成第一层阻挡层;
在第一层阻挡层上采用化学气相沉积的方法制备厚度5~40nm的三氧化二铝薄膜形成第二层阻挡层;
在第二层阻挡层上采用印刷或涂敷的方法沉积一层厚度为30~100nm的聚甲基丙烯酸甲酯膜薄,在75~95℃下干燥形成第三层阻挡层;
以上三层阻挡层构成保护层;
2)阳极、阴极和有机层的制备:
采用真空蒸镀的方法在保护层上沉积厚度为180~220nm的氧化铟锡导电薄膜制备阳极层;
采用真空蒸镀或溶液涂敷的方法在阳极上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层;
采用真空蒸镀或磁控溅射的方法在电子传输层上依次沉积缓冲层以及阴极层;
3)叠层封装层的制备:
采用真空蒸发或磁控溅射的方法在阴极层上沉积厚度为400~600nm的氮化硅薄膜层;
采用印刷或涂敷的方法在氮化硅薄膜上沉积厚度为800~1200nm的聚酰亚胺薄膜层,并在60~100℃、1×10-4条件下干燥;
待干燥后,再按照上述方法进行氮化硅薄膜层和聚酰亚胺薄膜层交替涂覆1~2次;
4)固化封装:
按照步骤1)所述的方法在盖板上制备保护层,然后在盖板保护层的周边涂覆紫外胶,将保护层的第三层阻挡层与叠层封装层的最外层对合,紫外照射下固化封装。
所述的基板和盖板均为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明提供的柔性有机电致发光器件的封装结构与现有的薄膜封装结构相比,通过在基板与阳极之间的保护层和阴极外的叠层封装层,以及叠层封装层和盖板之间保护层的三道防护层,抑制水汽和氧气对柔性有机电致发光器件的侵蚀;这样能够显著提高柔性有机电致发光器件的使用寿命,其稳定工作长达30000小时以上。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明在现有薄膜封装基础上通过对柔性有机电致发光器件的阳极、阴极两端加固防护层,抑制水汽和氧气对器件的侵蚀,实现有效的封装。
本发明对于在柔性有机电致发光器件的基板上首先涂覆保护层,然后在基板上的保护层上蒸镀导电薄膜层作为阳极层;保护层从外到内包括三层:聚甲基丙烯酸甲酯膜层、三氧化二铝薄膜层和聚甲基丙烯酸甲酯膜层;
发光器件所包括的阳极层、阴极层、以及之间的有机层的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层,均可以采用现有的材料和技术予以实现;
叠层封装层从阴极层开始,氮化硅薄膜阻挡层和聚酰亚胺薄膜封装层交替层叠涂覆,从而形成最外层的封装层;
最后的固化封装是使用制备有保护层的盖板对器件进行封装,在盖板保护层的周边涂覆紫外胶,并将保护层的第三层阻挡层与前基板叠层封装层的最外层对合,紫外照射下固化封装。
具体的结构如图1所示,封装结构从下到上依次为基板1,保护层2,阳极层3,空穴注入层4、空穴传输层5,发光层6,电子传输层7,缓冲层8,阴极层9,叠层封装层10,保护层2和盖板11。
下面结合具体实施例给出的上述的封装结构的制备方法对本发明作进一步说明,所述是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
1)保护层的制备:
以聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)作为基板,在基板上采用印刷的方法沉积一层厚度为20nm的聚甲基丙烯酸甲酯膜薄,在75℃下干燥形成第一层阻挡层;
在第一层阻挡层上采用化学气相沉积的方法制备厚度5nm的三氧化二铝薄膜形成第二层阻挡层;
在第二层阻挡层上采用印刷的方法沉积一层厚度为30nm的聚甲基丙烯酸甲酯膜薄,在75℃下干燥形成第三层阻挡层;
以上三层阻挡层构成保护层;
2)阳极、阴极和有机层的制备:
按照柔性有机电致发光器件的设计要求,在保护层上真空蒸镀沉积厚度为180nm的氧化铟锡导电薄膜制备阳极层;
采用真空蒸镀的方法在阳极上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层;
采用真空蒸镀或磁控溅射的方法在电子传输层上依次沉积缓冲层以及阴极层;
3)叠层封装层的制备:
采用真空蒸发的方法在阴极层上沉积厚度为400nm的氮化硅薄膜层;
采用印刷的方法在氮化硅薄膜上沉积厚度为800nm的聚酰亚胺薄膜层,并在60℃、1×10-4条件下干燥;
待干燥后,再按照上述方法进行氮化硅薄膜层和聚酰亚胺薄膜层交替涂覆1次;
4)固化封装:
以PET薄膜作为盖板,按照步骤1)的方法在盖板上制备保护层,然后盖板保护层的周边涂覆紫外胶,并将保护层的第三层阻挡层与前基板叠层封装层的最外层对合,紫外照射下固化封装。
实施例2
1)保护层的制备:
以聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)作为基板,在基板上采用印刷的涂敷沉积一层厚度为40nm的聚甲基丙烯酸甲酯膜薄,在80℃下干燥形成第一层阻挡层;
在第一层阻挡层上采用化学气相沉积的方法制备厚度15nm的三氧化二铝薄膜形成第二层阻挡层;
在第二层阻挡层上采用涂敷的方法沉积一层厚度为50nm的聚甲基丙烯酸甲酯膜薄,在80℃下干燥形成第三层阻挡层;
以上三层阻挡层构成保护层;
2)阳极、阴极和有机层的制备:
按照柔性有机电致发光器件的设计要求,在保护层上溶液涂敷沉积厚度为200nm的氧化铟锡导电薄膜制备阳极层;
采用溶液涂敷的方法在阳极上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层;
采用磁控溅射的方法在电子传输层上依次沉积缓冲层以及阴极层;
3)叠层封装层的制备:
采用磁控溅射的方法在阴极层上沉积厚度为450nm的氮化硅薄膜层;
采用印刷的方法在氮化硅薄膜上沉积厚度为900nm的聚酰亚胺薄膜层,并在80℃、1×10-4条件下干燥;
待干燥后,再按照上述方法进行氮化硅薄膜层和聚酰亚胺薄膜层交替涂覆2次;
4)固化封装:
以PET薄膜作为盖板,按照步骤1)的方法在盖板上制备保护层,然后盖板保护层的周边涂覆紫外胶,并将保护层的第三层阻挡层与前基板叠层封装层的最外层对合,紫外照射下固化封装。
实施例3
1)保护层的制备:
以聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)作为基板,在基板上采用印刷的方法沉积一层厚度为80nm的聚甲基丙烯酸甲酯膜薄,在95℃下干燥形成第一层阻挡层;
在第一层阻挡层上采用化学气相沉积的方法制备厚度25nm的三氧化二铝薄膜形成第二层阻挡层;
在第二层阻挡层上采用印刷的方法沉积一层厚度为70nm的聚甲基丙烯酸甲酯膜薄,在95℃下干燥形成第三层阻挡层;
以上三层阻挡层构成保护层;
2)阳极、阴极和有机层的制备:
按照柔性有机电致发光器件的设计要求,在保护层上真空蒸镀沉积厚度为210nm的氧化铟锡导电薄膜制备阳极层;
采用真空蒸镀的方法在阳极上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层;
采用真空蒸镀的方法在电子传输层上依次沉积缓冲层以及阴极层;
3)叠层封装层的制备:
采用真空蒸发的方法在阴极层上沉积厚度为530nm的氮化硅薄膜层;
采用印刷的方法在氮化硅薄膜上沉积厚度为980nm的聚酰亚胺薄膜层,并在100℃、1×10-4条件下干燥;
待干燥后,再按照上述方法进行氮化硅薄膜层和聚酰亚胺薄膜层交替涂覆1次;
4)固化封装:
以PET薄膜作为盖板,按照步骤1)的方法在盖板上制备保护层,然后盖板保护层的周边涂覆紫外胶,并将保护层的第三层阻挡层与前基板叠层封装层的最外层对合,紫外照射下固化封装。
实施例4
1)保护层的制备:
以聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)作为基板,在基板上采用印刷的涂敷沉积一层厚度为65nm的聚甲基丙烯酸甲酯膜薄,在85℃下干燥形成第一层阻挡层;
在第一层阻挡层上采用化学气相沉积的方法制备厚度40nm的三氧化二铝薄膜形成第二层阻挡层;
在第二层阻挡层上采用涂敷的方法沉积一层厚度为100nm的聚甲基丙烯酸甲酯膜薄,在85℃下干燥形成第三层阻挡层;
以上三层阻挡层构成保护层;
2)阳极、阴极和有机层的制备:
按照柔性有机电致发光器件的设计要求,在保护层上溶液涂敷沉积厚度为220nm的氧化铟锡导电薄膜制备阳极层;
采用溶液涂敷的方法在阳极上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层;
采用磁控溅射的方法在电子传输层上依次沉积缓冲层以及阴极层;
3)叠层封装层的制备:
采用磁控溅射的方法在阴极层上沉积厚度为450nm的氮化硅薄膜层;
采用印刷的方法在氮化硅薄膜上沉积厚度为900nm的聚酰亚胺薄膜层,并在85℃、1×10-4条件下干燥;
待干燥后,再按照上述方法进行氮化硅薄膜层和聚酰亚胺薄膜层交替涂覆1次;
4)固化封装:
以PET薄膜作为盖板,按照步骤1)的方法在盖板上制备保护层,然后盖板保护层的周边涂覆紫外胶,并将保护层的第三层阻挡层与前基板叠层封装层的最外层对合,紫外照射下固化封装。
Claims (7)
1.一种柔性有机电致发光器件的封装结构,包括基板(1),在基板(1)上依次涂覆有阳极层(3)、空穴注入层(4)、空穴传输层(5)、发光层(6)、电子传输层(7)、缓冲层(8)和阴极层(9),在阴极层(9)上封装盖板(11);其特征在于:在基板(1)与阳极层(3)之间,以及盖板(11)与阴极层(9)之间均涂覆有保护层(2),在阴极层(9)上还涂覆叠层封装层(10),叠层封装层(10)和盖板(11)上的保护层(2)固化封装;
所述的保护层(2)包括两层聚甲基丙烯酸甲酯膜的阻挡层,以及两层阻挡层之间的三氧化二铝薄膜层;
所述的叠层封装层(10)是氮化硅薄膜阻挡层和聚酰亚胺薄膜封装层交替层叠涂覆的封装层。
2.如权利要求1所述的柔性有机电致发光器件的封装结构,其特征在于:聚甲基丙烯酸甲酯膜的厚度为20~100nm,三氧化二铝薄膜层的厚度为5~40nm。
3.如权利要求1所述的柔性有机电致发光器件的封装结构,其特征在于:叠层封装层为由氮化硅薄膜阻挡层和聚酰亚胺薄膜封装层交替层叠涂覆1~2次的封装层。
4.如权利要求1所述的柔性有机电致发光器件的封装结构,其特征在于:氮化硅薄膜阻挡层的厚度为400~600nm,聚酰亚胺薄膜封装层的厚度为800~1200nm。
5.如权利要求1所述的柔性有机电致发光器件的封装结构,其特征在于:保护层(2)与叠层封装层(10)通过紫外固化胶固化封装。
6.一种柔性有机电致发光器件的封装方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)保护层的制备:
在基板上采用印刷或涂敷的方法沉积一层厚度为20~80nm的聚甲基丙烯酸甲酯膜薄,在75~95℃下干燥形成第一层阻挡层;
在第一层阻挡层上采用化学气相沉积的方法制备厚度5~40nm的三氧化二铝薄膜形成第二层阻挡层;
在第二层阻挡层上采用印刷或涂敷的方法沉积一层厚度为30~100nm的聚甲基丙烯酸甲酯膜薄,在75~95℃下干燥形成第三层阻挡层;
以上三层阻挡层构成保护层;
2)阳极、阴极和有机层的制备:
采用真空蒸镀的方法在保护层上沉积厚度为180~220nm的氧化铟锡导电薄膜制备阳极层;
采用真空蒸镀或溶液涂敷的方法在阳极上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层;
采用真空蒸镀或磁控溅射的方法在电子传输层上依次沉积缓冲层以及阴极层;
3)叠层封装层的制备:
采用真空蒸发或磁控溅射的方法在阴极层上沉积厚度为400~600nm的氮化硅薄膜层;
采用印刷或涂敷的方法在氮化硅薄膜上沉积厚度为800~1200nm的聚酰亚胺薄膜层,并在60~100℃、1×10-4条件下干燥;
待干燥后,再按照上述方法进行氮化硅薄膜层和聚酰亚胺薄膜层交替涂覆1~2次;
4)固化封装:
按照步骤1)所述的方法在盖板上制备保护层,然后在盖板保护层的周边涂覆紫外胶,将保护层的第三层阻挡层与叠层封装层的最外层对合,紫外照射下固化封装。
7.如权利要求1所述的柔性有机电致发光器件的封装方法,其特征在于:所述的基板和盖板均为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
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