CN101931058A - 一种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

本发明公开了一种有机电致发光器件的封装结构，包括底板1和盖板2，所述底板1上设置透明导电电极层3，在透明导电电极层3上依次设置有机发光功能层，所述有机发光功能层至少包括空穴传输层5、发光层6、电子传输层7和阴极层8，其特征在于，所述底板1和盖板2之间的对应封接位置的封接层4的材料为真空封蜡，在封接层4的外侧与底板1及盖板2构成的缝隙内设置有紫外固化树脂或热固化树脂作为封接增强层5。该封装结构及其封装方法能克服现有技术中所存在的缺陷，减小水蒸气和氧气对器件封接层的水蒸气和氧气的渗透。

Description

一种有机电致发光器件的封装结构及其封装方法
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件技术领域，具体涉及一种有机电致发光器件的封装结构和封装方法。
背景技术
小分子有机电致发光器件(OLED)和高分子有机电致发光器件(PLED)具有主动发光、亮度高、全彩色显示、驱动电压低、器件厚度薄、可实现柔性显示，以及制备工艺相对于液晶显示器件(LCD)和等离子体显示器件(PDP)简单等特点，在大屏幕平板显示器和柔性显示器方面具有良好的应用前景。
传统封装的有机电致发光器件的结构如图1所示。图中1、2分别为器件底板和盖板；3为透明导电电极层，兼作发光功能层中的阳极层；4为封接层，起基板和盖板之间的密封作用和粘合作用。大多数应用中，封接层的材料采用紫外固化环氧树脂(也称UV胶)。5、6、7、8为发光功能层，分别是空穴传输层、有机发光层、电子传输层和阴极层，9为吸气片。
有机电致发光器件中的有机发光材料对水蒸气和氧气非常敏感，很少量的水蒸气和氧气就能损害有机发光材料，使器件的发光性能劣化。传统的有机电致发光器件底板和盖板之间的封接处采用紫外固化环氧树脂(UV胶)或热固化环氧树脂粘接。环氧树脂的粘接性能很好，但水蒸气、氧气对这种材料的渗透率很高，一般为100-10-1g/m2day量级，导致水蒸气和氧气从器件的封接处渗透进入有机电致发光器件内部。器件内设置的吸气片因吸附大量水蒸气和氧气，短时间内就失去吸气能力，导致器件内水蒸气和氧气逐渐累积，使器件内的有机发光材料受损，器件的寿命和光电性能显著下降。因此，如何减少水蒸气和氧气对器件封装材料的渗透，是制造长寿命有机电致发光器件要解决的关键问题之一。
传统封装的OLED/PLED器件的制程：
1)在底板1上制做无机或有机的透明导电电极层3；
2)在底板1上制作发光功能层5、6、7、8，该过程在真空环境下进行；
3)把底板1从真空室中移送到充有常压保护气体的手套箱中，保护气体中的水和氧的含量为ppm量级。
4)把盖板2送到手套箱中，贴上吸气片；
5)在底板1和盖板2的边框封接部位涂上封接层4(UV胶或其它热固化环氧树脂)；
6)将底板1和盖板2的封接部位4对位并贴合；
7)把贴合后的组件送入手套箱中的紫外光曝光机，对封接层UV胶进行固化；如果使用热固化环氧树脂作为封接层材料，将贴合后的基板和盖板组件送入位于手套箱中的加热烘烤设备，对封接层进行加温固化。
封接过程完成后，把有机发光器件移出手套箱，器件制程结束。
发明内容
本发明所要解决的问题是：如何提供一种有机电致发光器件的封装结构及其封装方法，该封装结构及其封装方法能克服现有技术中所存在的缺陷，减小水蒸气和氧气对器件封接层的水蒸气和氧气的渗透。
本发明所提出的技术问题是这样解决的：提供一种有机电致发光器件的封装结构，包括底板1和盖板2，所述底板1上设置无机或有机的透明导电电极层3，在透明导电电极层3上依次设置有机发光功能层，所述有机发光功能层至少包括空穴传输层5、发光层6、电子传输层7和阴极层8，其特征在于，所述底板1和盖板2之间的对应封接位置的封接层4的材料为真空封蜡，在封接层4的外侧与底板1及盖板2构成的缝隙内设置有紫外固化树脂或热固化树脂作为封接增强层5。
按照本发明所提供的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于，封接层4的材料是真空封蜡，厚度为0.1-0.5毫米，宽度为2-5毫米。
按照本发明所提供的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于，底板(1)和盖板(2)的材料是可见光透明的玻璃或聚合物。
按照本发明所提供的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于，器件的内部充有压强等于或小于1个大气压的氮气或氩气作为保护气体，该保护气体中水蒸气和氧气的含量低于5ppm。
按照本发明所提供的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于，盖板2的内表面设置有吸气片9。
一种有机电致发光器件的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
①在盖板2的封接位置处用热涂覆法或浆料印刷法涂覆一层真空封蜡作为封接层4；
②用直流磁控溅射法或印刷法在底板1上制备无机或有机的透明导电电极层3；
③用真空蒸发法在透明导电电极层3上制作有机发光功能层，该过程在高真空环境下进行，所述有机发光功能层至少包括空穴传输层5、发光层6、电子传输层7和阴极层8；
④把步骤③所得器件移送到充有常压保护气体的手套箱中，手套箱中充入纯度高于99.999％、压强为一个大气压的氮气或氩气，气体中的水和氧的含量低于5ppm；
⑤把盖板2和吸气片9送到手套箱中，将吸气片9贴在盖板2的合适位置上
⑥把底板1和盖板2的封接部位对位重合，并在底板1和盖板2封接部位的外侧表面，用夹具加上大于0.5-1kg/cm2的对向压力；
⑦用红外辐射加热或热传导加热或激光束照射加热方法对封接层4加热，使其温度增加到80-100℃，使真空封蜡熔化，然后保温，使封接层4与底板1和盖板2封接；
⑧将器件降温至室温，从手套箱中取出封接完成的器件；
⑨在大气环境下，在底板1和盖板2的封接层4外侧的缝隙之间，涂覆一层紫外固化环氧树脂或热固化环氧树脂作为封接增强层5；
⑩如果使用紫外固化环氧树脂，在盖板2上方用紫外灯照射器件，使环氧树脂固化；如果使用热固化环氧树脂，将器件置于一烘箱中加热，加热温度为50-70℃，使环氧树脂固化。
本发明的有益效果：真空封蜡常用于电真空器件的半永久性密封，对水蒸气和氧气的阻隔能力很高，其水蒸气和氧气的渗透率低于常用的紫外固化环氧树脂(UV胶)和热固化环氧树脂，可以显著提高有机发光器件封装材料对水蒸气、氧气的阻隔性，从而大大提高有机电致发光器件的性能和寿命。同时，在真空封蜡封接层外层设置了紫外固化或热固化环氧树脂粘接层，可以有效提高封接的机械强度和粘接强度，提高封接的可靠性。这些特点对于制造长寿命的有机电致发光显示器件具有重要的意义。
附图说明
图1是传统封装的有机电致发光器件的结构示意图；
图2是本发明所提供的一种实施例的封装结构图。
其中，1、底板，2、盖板，3、透明导电电极层，4、封接层，5、空穴传输层，6、发光层，7、电子传输层，8阴极层，9、吸气片，10、封接增强层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
该有机电致发光器件的封装结构，以玻璃或柔性透明材料作为底板和盖板。在底板上制作透明导电薄膜电极层和各个有机发光功能层，然后与盖板封接，封接材料采用真空封蜡。真空封蜡具有良好的阻隔性能，其水蒸气和氧气的渗透率比环氧树脂的低一个数量级，可以显著减小水蒸气和氧气通过有机发光器件封接层的渗透，提高有机发光器件的寿命。真空封蜡封接所需的温度为80-100℃，低于一般有机发光功能层材料的玻璃化转化温度，可以保证封接过程不会对有机发光功能层的性能产生损害。为了提高封接的机械强度和可靠性，在封接层的外表面设置了一层环氧树脂粘接层作为封接增强层。
具体封接结构为：包括底板1和盖板2，所述底板1上设置透明薄膜电极层3，在透明导电电极层3上依次设置有机发光功能层，所述有机发光功能层至少包括空穴传输层5、发光层6、电子传输层7和阴极层8，底板1和盖板2之间的对应封接位置的封接层4的材料为真空封蜡，在封接层4的外侧缝隙内设置有紫外固化树脂或热固化树脂作为封接增强层5。封接层4的厚度为0.1-0.5毫米，宽度为2-5毫米。器件的内部充有压强等于或小于1个大气压的氮气或氩气作为保护气体，该保护气体中水蒸气和氧气的含量低于5ppm。盖板2的内表面设置有吸气片9。
封装方法包括以下步骤：
①在盖板2的封接位置处用热涂覆法或浆料印刷法涂覆一层真空封蜡封接层4；
②用直流磁控溅射法或印刷法在底板1上制备无机或有机透明导电电极层3；
③用真空蒸发法在透明导电电极层3上制作有机发光功能层，该过程在高真空环境下进行，所述有机发光功能层至少包括空穴传输层5、发光层6、电子传输层7和阴极层8；
④把步骤③所得器件移送到充有常压保护气体的手套箱中，手套箱中充入纯度高于99.999％、压强为一个大气压的氮气或氩气，气体中的水和氧的含量低于5ppm；
⑤把盖板2和吸气片9送到手套箱中，将吸气片9贴在盖板2内表面的合适位置上
⑥把底板1和盖板2的封接部位对位重合，并在底板1和盖板2封接部位的外侧表面，用夹具加上大于0.5-1kg/cm2的对向压力；
⑦用红外辐射加热或热传导加热或激光束照射加热方法对封接层4加热，使其温度增加到80-100℃，使真空封蜡熔化，然后保温，使封接层4与底板1和盖板2封接；
⑧将器件降温至室温，从手套箱中取出封接完成的器件；
⑨在大气环境下，在底板1和盖板2的封接层4外侧的缝隙之间，涂覆一层紫外固化环氧树脂或热固化环氧树脂作为封接增强层5；
⑩如果使用紫外固化环氧树脂，在盖板2上方用紫外灯照射器件，使环氧树脂固化；如果使用热固化环氧树脂，将器件置于一烘箱中加热，加热温度为50-70℃，使环氧树脂固化。

Claims (6)

1.一种有机电致发光器件的封装结构，包括底板(1)和盖板(2)，所述底板(1)上设置无机或有机的透明导电电极层(3)，在透明导电电极层(3)上依次设置有机发光功能层，所述有机发光功能层至少包括空穴传输层(5)、发光层(6)、电子传输层(7)和阴极层(8)，其特征在于，所述底板(1)和盖板(2)之间的封接位置处的封接层(4)的材料为真空封蜡，在封接层(4)的外侧与底板(1)及盖板(2)构成的缝隙内设置有紫外固化树脂或热固化树脂作为封接增强层(5)。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于，封接层(4)的材料是真空封蜡，厚度为0.1-0.5毫米，宽度为2-5毫米。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于，底板(1)和盖板(2)的材料是可见光透明的玻璃或聚合物。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于，器件的内部充有压强等于或小于1个大气压的氮气或氩气作为保护气体，该保护气体中水蒸气和氧气的含量均低于5ppm。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于，盖板(2)的内表面设置有吸气片(9)。
6.一种有机电致发光器件的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
①在盖板(2)的封接位置处用热涂覆法或浆料印刷法涂覆一层真空封蜡作为封接层4；
②用直流磁控溅射法在底板(1)上制备透明薄膜电极层3；
③用真空蒸发法在透明薄膜电极层(3)上制作发光功能层，该过程在高真空环境下进行，所述有机发光功能层至少包括空穴传输层(5)、发光层(6)、电子传输层(7)和阴极层(8)；
④把步骤③所得器件移送到充有常压保护气体的手套箱中，手套箱中充入纯度高于99.999％、压强为一个大气压的氮气或氩气，气体中的水和氧的含量低于5ppm；
⑤把盖板(2)和吸气片(9)送到手套箱中，将吸气片(9)贴在盖板(2)内表面的合适位置上
⑥把底板(1)和盖板(2)的封接部位对位重合，并在底板(1)和盖板(2)封接部位的外侧表面，用夹具加上大于0.5-1kg/cm2的对向压力；
⑦用红外辐射加热或热传导加热或激光束照射加热方法对封接层(4)加热，使其温度增加到80-100℃，使真空封蜡熔化，然后保温，使封接层(4)与底板(1)和盖板(2)封接；
⑧将器件降温至室温，从手套箱中取出封接完成的器件；
⑨在大气环境下，在底板(1)和盖板(2)的封接层(4)外侧的缝隙之间，涂覆一层紫外固化环氧树脂或热固化环氧树脂作为封接增强层(5)；
⑩如果使用紫外固化环氧树脂，在盖板(2)上方用紫外灯照射器件，使环氧树脂固化；如果使用热固化环氧树脂，将器件置于一烘箱中加热，加热温度为50-70℃，使环氧树脂固化。
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