CN104425747A - 有机发光二极管封装结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种有机发光二极管封装结构，包括基板、设置在基板上的有机发光二极管及覆盖该有机发光二极管的封装层，还包括至少一保护层设置在所述有机发光二极管上，所述封装层沉积形成在所述至少一保护层上。与先前技术相比，本发明提供的有机发光二极管封装结构中有机发光二极管与封装层之间设置有至少一保护层，该保护层在沉积形成该封装层时保护该有机发光二极管避免沉积产生的能量损坏该有机发光二极管，从而有效延长该有机发光二极管封装结构的使用寿命。本发明还涉及一种该有机发光二极管封装结构的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体发光元件及其制造方法，尤其涉及一种有机发光二极管封装结构及其制造方法。
背景技术
有机发光二极管（organic light emitting diode，OLED）是一种发光层由有机复合物构成的发光二极管，作为一种高效的发光源，其具有重量轻、厚度薄、多色彩、低制造成本等诸多特点，使得有机发光二极管在大面积面光源的照明应用上逐渐显露出取代传统发光二极管的趋势，已经被广泛的运用于各种领域。
由于有机发光二极管自身的发光特性，空气中的氧气及水分等成分会对该有机发光二极管的寿命造成影响，因此有机发光二极管在使用前必须先加以封装。一般的有机发光二极管封装结构包括有机发光二极管及直接沉积在该有机发光二极管表面上的封装层。然而，有机发光二极管元件对封装环境比较敏感，在覆盖封装层的过程中，沉积产生的能量往往过大而容易损坏该有机发光二极管，进而导致该有机发光二极管的使用寿命受到影响。故，需进一步改进。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种使用寿命长的有机发光二极管封装结构以及制造该有机发光二极管封装结构的方法。
一种有机发光二极管封装结构，包括基板、设置在基板上的有机发光二极管及覆盖该有机发光二极管的封装层，还包括至少一保护层设置在所述有机发光二极管上，所述封装层沉积形成在所述至少一保护层上。
一种有机发光二极管封装结构的制造方法，包括步骤：提供一基板；在所述基板的一表面上设置一有机发光二极体；在该有机发光二极管表面上形成至少一保护层；及在所述至少一保护层上沉积形成一封装层。
与先前技术相比，本发明提供的有机发光二极管封装结构中有机发光二极管与封装层之间设置有至少一保护层，该保护层在沉积形成所述封装层时保护该有机发光二极管，以避免沉积产生的能量损坏该有机发光二极管，从而有效延长该有机发光二极管封装结构的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施方式提供的有机发光二极管封装结构的剖面示意图。
图2为图1有机发光二极管封装结构中有机发光二极管的剖面示意图。
图3为图1有机发光二极管封装结构的俯视图。
主要元件符号说明
| 有机发光二极管封装结构 | 100 |
| 基板 | 10 |
| 阻隔层 | 20 |
| TFT阵列 | 30 |
| 有机发光二极管 | 40 |
| 保护层 | 50 |
| 封装层 | 60 |
| 下表面 | 11 |
| 上表面 | 12 |
| 阳极 | 41 |
| 发光层 | 42 |
| 阴极 | 43 |
| 入光层 | 61 |
| 缓冲层 | 62 |
| 出光层 | 63 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1至图3，为本发明有机发光二极管封装结构100的一较佳实施例，该有机发光二极管封装结构100为上发光型封装结构。该有机发光二极管封装结构100包括基板10、设置在该基板10上的阻隔层20和薄膜场效应晶体管(Thin Film Transistor, TFT)阵列30、设置在TFT阵列30上的有机发光二极管40、设置在该有机发光二极管40上的保护层50及设置在该保护层50上的封装层60。
具体的，该基板10为软性基板。该基板10由塑胶材料制成，如聚亚酰胺（polyimide）、聚合物(polymer)等复合材料。该基板10包括下表面11及与该下表面11相对的上表面12。
所述阻隔层20贴设于该基板10的下表面11，以防止外界水汽渗入该有机发光二极管封装结构100。该阻隔层20为致密的薄膜，其可由氧化物、氮化物、氟化物、金属或有机材料等制成。本实施例中，所述阻隔层20为氧化铝（Al2O3）。
所述TFT阵列30设置于该基板10的上表面12上并与所述有机发光二极管40形成电性连接用以驱动该有机发光二极管40并控制该有机发光二极管40的发光状态。
如图2所示，本实施方式中，所述有机发光二极管40包括设置在TFT阵列30上的阳极41、设置在该阳极41上的发光层42及设置在该发光层42上的阴极43，即该发光层42夹设于该阳极41和阴极43之间。该阳极41和阴极43分别与所述TFT阵列形成电性连接。该阳极41为一反射型电极，用以反射该发光层42产生的部分光线经该阴极43出射。该阴极43为一半透明电极，其厚度为10纳米左右。该发光层42为一透明的半导体膜层。
所述保护层50贴设于该有机发光二极管40的阴极43上并覆盖该有机发光二极管40的侧面，用以在沉积封装层60的过程中保护该有机发光二极管40避免沉积封装层60产生的能量损坏该有机发光二极管40。该保护层50为半透明薄膜，其可由二氧化硅（SiO2）、氮化硅（SiN）、氧化铝（Al2O3）或聚合物（polymer）等材料制成。优选的，该保护层50的折射率略小于该阴极43的折射率。
所述封装层60设置于该保护层50上。该封装层60为半透明的复合膜层，其包括贴设于该保护层50外表面的入光层61，贴设于该入光层61外表面的缓冲层62及贴设于该缓冲层62外表面的出光层63。该入光层61和出光层63由相同材料制成，如塑胶、树脂等。该缓冲层62夹设于入光层61和出光层63之间，且材料不同于该入光层61和出光层63的材料，以缓冲该封装层60内部产生的挠曲应力破环其内部结构，避免该封装层60出现裂膜现象，从而增强该封装层60的稳定性。该缓冲层62可由二氧化硅（SiO2）、氮化硅（SiN）、氧化铝（Al2O3）或聚合物（polymer）等材料制成。优选的，所述封装层60的折射率小于所述保护层50的折射率。本实施例中，所述封装层60的折射率范围为1.46至1.9。可以理解的，该封装层60中也可包含多层缓冲层62。优选的，该多层缓冲层62连续设置在入光层61和出光层62之间，以增强该封装层60的稳定性。优选的，该缓冲层62的折射率与该入光层61及出光层63的折射率相近，以利用复合膜层之间折射率及穿透率的差异变化增强出射光线的发光强度。
工作时，所述有机发光二极管40的阳极41和阴极43分别与该TFT阵列30形成电性连接，该阳极41中的空穴和阴极43中的电子在电场的作用下在发光层42中复合，能量以光线的形式释放，并以此经阴极43、保护层50传导至该入光层61，最终经该出光层63出射至外界。
与现有技术相比，本发明提供的有机发光二极管封装结构100中基板10底面设置有阻隔层20，有机发光二极管40与封装层60之间设置有保护层50，封装层60中入光层61与出光层63之间夹设有缓冲层62，从而使该有机发光二极管封装结构100的稳定性大幅度增强，为该有机发光二极管40提供稳定理想的发光环境，避免该有机发光二极管40的结构受到损坏，从而延长该有机发光二极管封装结构100的使用寿命。
此外，由于位于该有机发光二极管40出光方向上的半透明膜层折射率逐渐减小，使得该有机发光二极管封装结构100的光萃取率提升，从而增强经该出光层63出射的光线强度，提升该有机发光二极管封装结构100的发光效果。对于相同发光强度需求的封装结构而言，本发明的有机发光二极管封装结构100只需以较小的电流作驱动即可达到相同的出光强度，避免高电流驱动损坏该有机发光二极管40，从而延长该有机发光二极管封装结构100的使用寿命。
以下，将结合附图对本发明上述有机发光二极管封装结构100的制造方法进行详细说明。
首先，提供一软性基板10，利用原子层沉积（Atomic Layer Deposition，ALD）的方法在基板10的下表面11上镀上所述阻隔层20。由于原子层沉积的方式具有自限制的特点，使得该阻隔层20与基板10之间形成良好的致密性，从而有效防止外界水汽渗入该有机发光二极管封装结构100。
其次，将所述TFT阵列30排布设置于该基板10的上表面12上。
接着，将所述有机发光二极管40设置在该TFT阵列30上。具体的，将该有机发光二极管40的阳极41贴设于该TFT阵列30上，并将该阳极41和阴极43分别与该TFT阵列电性连接。
然后，将所述保护层50镀膜贴设在该阴极43上并覆盖该有机发光二极管40的侧面。由于该保护层50的耐候性及耐高温性强于该有机发光二极管40的相关特性，因而能够保护该有机发光二极管40避免其结构被破坏。
最后，在所述保护层50上沉积形成该封装层60。具体的，可利用等离子体增强化学气相沉积法（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD）、物理气相沉积法（Physical Vapor Deposition，PVD）或者溅射（Sputter）等方法在该保护层50上依次沉积形成该封装层60的入光层61、缓冲层62及出光层63。由于所述保护层50隔离该封装层60与该有机发光二极管40，在沉积过程中产生的高能量不会直接作用于该有机发光二极管40，从而避免该有机发光二极管40的结构受到损坏。
可以理解的，还可在该有机发光二极管40与封装层60之间镀膜形成多层材质不同的保护层50，该多层保护层50均为半透明薄膜。可以理解的，也可在该入光层61与出光层63之间连续形成多层材质不同的缓冲层62，该多层缓冲层62均为半透明薄膜。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种有机发光二极管封装结构，包括基板、设置在基板上的有机发光二极管及覆盖该有机发光二极管的封装层，其特征在于：还包括至少一保护层设置在所述有机发光二极管上，所述封装层沉积形成在所述至少一保护层上。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于：所述至少一保护层为半透明薄膜，其由二氧化硅、氮化硅、氧化铝或聚合物材料制成。
3.如权利要求2所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于：所述有机发光二极管包括阳极、阴极及夹设于阳极和阴极之间的发光层，所述至少一层保护层贴设于该阴极上。
4.如权利要求3所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于：所述阳极为反射型电极，所述阴极为半透明电极。
5.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于：所述基板为软性基板，该封装结构还包括一阻隔层，所述阻隔层贴设于该基板上与有机发光二极管相对的一表面，所述阻隔层由氧化物、氮化物、氟化物、金属或有机材料制成。
6.如权利要求1所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于：所述封装层为半透明的复合膜层，其包括相同材质的入光层和出光层及夹设于所述入光层和出光层之间的至少一缓冲层，所述至少一缓冲层的材质不同于该入光层及出光层，所述入光层贴设于该至少一保护层上。
7.如权利要求6所述的有机发光二极管封装结构，其特征在于：所述封装层的折射率范围为1.46至1.9。
8.一种有机发光二极管封装结构的制造方法，包括步骤：
提供一基板；
在所述基板的一表面上设置一有机发光二极体；
在该有机发光二极管表面上形成至少一保护层；及
在所述至少一保护层上沉积形成一封装层。
9.如权利要求8所述的有机发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：所述基板为软性基板，还包括形成一阻隔层的步骤，利用原子层沉积方法在所述基板的另一表面形成一阻隔层，所述阻隔层由氧化物、氮化物、氟化物、金属或有机材料制成。
10.如权利要求8所述的有机发光二极管封装结构的制造方法，其特征在于：利用镀膜方法在所述有机发光二极管上形成所述至少一保护层，利用离子体增强化学气相沉积法、物理气相沉积法或者溅射方法在所述至少一保护层上沉积形成所述封装层，所述封装层为半透明的复合膜层。
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