CN106025095A - 一种柔性oled器件的封装结构及显示装置 - Google Patents
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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Abstract
本发明提供一种柔性OLED器件的封装结构及显示装置，包括柔性显示单元，其包括：用于承托OLED器件的柔性衬底和位于所述柔性衬底上的OLED器件；封装膜层，位于所述柔性显示单元上面，所述封装膜层包括有机封装膜层和无机封装膜层；以及，设置在封装膜层上的具有高水氧阻隔性能的超薄玻璃；其中所述超薄玻璃与所述封装膜层通过粘结胶材连接。本发明所提供的柔性OLED器件的封装结构及显示装置不再像现有技术在柔性显示单元上交替多周期沉积有机封装薄膜和无机封装薄膜，而是提出一种高水氧阻隔性能的柔性封装结构及显示装置，可以有效的提高显示器件的使用寿命和抗弯折性能，并且工艺制程较简单。
Description
技术领域
本发明属于OLED显示技术领域，具体涉及一种柔性 OLED 器件的封装结构及显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic light-emitting diodes，OLED)器件因具有自发光、响应速度快、驱动电压低、对比度高、广色域、发光效率高等显著优点而被广泛应用在手机屏幕、电脑显示器等领域，尤其是柔性OLED显示装置具有可弯折易携带的特点，成为显示技术领域研究和开发的主要方向。
目前制约柔性OLED器件发展的最大问题是OLED器件的寿命较短，其主要原因是构成OLED器件的电极层和发光层材料对大气中的水汽及氧气非常敏感，受到水氧侵蚀后造成器件性能衰弱。封装是OLED器件制作的关键制程之一，随着柔性OLED器件的兴起，针对性的提出了柔性OLED的封装，其一方面要求封装结构对水汽的渗透率低于5×10-6g/m2d，对氧气的渗透率低于10-5cm2/m2d，另一方面，还要求封装结构需具有可弯曲的特性，这就使得传统的刚性封装结构无法满足需求，而以薄膜封装结构为代表的新的封装材料及封装结构则显现出来。
有机聚合物膜虽然柔性很好，但阻挡水氧渗透能力非常有限，而致密无针孔的无机膜阻挡水氧能力虽较高，但达到一定厚度时很难制备出致密高质量的膜层，薄膜性能表现为刚性结构且易碎裂，目前国际上绝大多数的柔性封装研 究都是基于有机/无机多层膜交替复合结构的封装结构，如图 1所示，10为柔性显示单元，有机薄膜101和无机薄膜102依次交替多周期沉积在10次以上达到封装效果。虽然结合两种薄膜的优点可以制备出水氧阻隔能力强，具有一定弯曲特性的薄膜封装层，但有机无机交替薄膜封装结构复杂，交替沉积薄膜周期太小时达不到高水氧阻隔性能，影响器件使用寿命，交替沉积薄膜周期太大，沉积膜层数量太多时，工艺制程较复杂，较容易出现产品良率下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种柔性 OLED 器件的封装结构及显示装置，既具有良好的可弯曲特性，又能够有效阻止水汽、氧气的渗透，从而可以有效的提高OLED器件的使用寿命和抗弯折性能，并且工艺制程较简单。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种柔性OLED器件的封装结构，包括：
柔性显示单元，其包括：用于承托OLED器件的柔性衬底和位于所述柔性衬底上的OLED器件；
封装膜层，位于所述柔性显示单元上面，所述封装膜层包括有机封装膜层和无机封装膜层；以及，
设置在所述封装膜层上的具有高水氧阻隔性能的超薄玻璃；
其中所述超薄玻璃与所述封装膜层通过粘结胶材连接。
所述有机封装膜层位于所述无机封装膜层上面。
所述有机封装膜层位于所述无机封装膜层下面。
所述有机封装膜层的厚度为300nm-1000nm。
所述无机封装膜层的厚度为50nm-200nm。
所述粘结胶材为光学透明胶。
所述超薄玻璃的厚度为20μm-100μm。
所述有机封装膜层采用SiOxCyHz、SiNxCyHz或SiOxNyCzHm有机材料 制作。
所述无机封装膜层采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、三氧化二铝或二氧化锆无机材料制作。
依据本发明的上述目的，还提出一种显示装置，包括权利要求1-9任一所述的柔性OLED器件封装结构。
本发明所提供的柔性OLED器件的封装结构及显示装置不再像现有技术在柔性显示单元上交替多周期沉积有机封装薄膜和无机封装薄膜，而是提出一种高水氧阻隔性能的柔性OLED器件的封装结构及显示装置，可以有效的提高显示器件的使用寿命和抗弯折性能，并且工艺制程较简单。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1是现有技术柔性OLED器件的封装结构示意图；
图 2是本发明柔性OLED器件的封装结构第一实施例示意图；
图 3是本发明柔性OLED器件的封装结构第二实施例示意图；
图 4是本发明OLED器件结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图 2，为本发明柔性OLED器件的封装结构第一实施例示意图。
本实施例中的柔性OLED器件封装结构，包括柔性显示单元20，其包括：用于承托OLED器件的柔性衬底和位于所述柔性衬底上的OLED器件；封装膜层，位于所述柔性显示单元20上面，所述封装膜层包括有机封装膜层201和无机封装膜层202；以及，设置在所述封装膜层上的具有高水氧阻隔性能的超薄玻璃204；其中所述超薄玻璃204与所述封装膜层通过粘结胶材203连接。
提供一柔性显示单元20，包括用于承托OLED器件的柔性衬底和位于所述柔性衬底上的OLED器件。
所述柔性衬底为聚合物材料，具有柔韧性好、质量轻、耐冲击等主要优点，本实施例中优选的聚合物材料为聚酰亚胺(PI)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
如 图 4所示，所述OLED器件包括第一电极401、第二电极402以及位于所述第一电极401和所述第二电极402之间的有机层403，所述有机层403为电致发光材料，当所述第一电极401和所述第二电极402通电时，发光材料发光显示。
制作本优选实施例的柔性OLED器件的封装结构时，首先在所述柔性显示单元20上面制作一层有机封装膜层201，所述有机封装膜层201一般采用SiOxCyHz(含硅的碳氢氧类有机物)、SiNxCyHz(含硅的碳氮氢有机物)或SiOxNyCzHm(含硅的碳氮氧氢有机物)等有机材料制作。采用有机材料制作的有机封装膜层201具有良好的台阶覆盖性，可以使有机封装膜层201与下边柔性显示单元20界面结合良好。优选地，所述有机封装膜层201的厚度为300nm-1000nm。
本实施例中，有机封装膜层201通过等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)法制成。等离子体化学气相沉积法是通过能量激励将工作物质激发到等离子体态从而引发化学反应生成薄膜，具有反应所需基本温度低、成膜质量好，针孔较少，不易龟裂。
随后，在所述有机封装膜层201上面制作一层无机封装膜层202，所述无机封装膜层202一般采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、三氧化二铝或二氧化锆等无机材料制作。采用无机材料制作的无机封装膜层202具有较高的阻水氧性能，能够阻挡大气中的部分水氧进入OLED器件的电极层和发光层，避免OLED器件的电极层和发光层材料被大气中的水氧侵蚀，从而降低柔性OLED器件的使用寿命。优选地，所述无机封装膜层202的厚度为50nm-200nm。
若所述无机封装膜层202采用氧化硅、氮化硅或氮氧化硅无机材料制作，所述无机封装膜层202通过等离子体化学气相沉积法制成；
若所述无机封装膜层202采用三氧化二铝或二氧化锆无机材料制作，所述无机封装膜层202通过原子层沉积(Atomic layer deposition，ALD)法制成。原子层沉积法是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法，在原子层沉积过程中，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，这种方式使每次反应只沉积一层原子。由于沉积的每一周期有自约束性，因此可以通过控制反应周期数简单精确地控制薄膜的厚度。
最后，在所述无机封装膜层202上面通过粘结胶材粘贴超薄玻璃204，所述粘结胶材203为光学透明胶，通过光学透明胶将所述封装膜层与所述超薄玻璃204贴合在一起，粘结界面致密性高，能起到很高的阻水氧效果；另外OLED器件的发光层对温度特别敏感，高于80度就会不稳定，而该贴合工艺不需加热，因而不会影响柔性OLED器件的显示效果。
所述无机封装膜层202虽具有较高的防水、氧渗透能力，但其自身膜质表面粗糙，且有“小孔”，使得外界的水氧易通过“小孔”入侵，从而降低薄膜封装结构的水氧阻隔性，故在所述封装膜层上通过光学透明胶粘贴具有高水氧阻隔性能的超薄玻璃204。
所述超薄玻璃204的厚度为20μm-100μm，在本实施例中优选为50μm。所述超薄玻璃204具有与普通面板行业所用玻璃类似的性能，但是厚度超薄，其阻水氧性能效果远远高于封装膜层。
本优选实施例的柔性OLED器件的封装结构具有较高的水氧阻隔性能和柔性，可以有效的提高显示器件的使用寿命和抗弯折性能，并且工艺制程较简单。
参见图 3，为本发明柔性OLED器件的封装结构第二实施例示意图。
本发明柔性OLED器件的封装结构第二实施例与第一实施例的区别在于，所述有机封装膜层位于所述无机封装膜层上面。通过先在柔性显示单元上面现覆盖一层无机封装膜层，可以阻挡大气中部分水氧，然后在无机封装膜层上面再覆盖一层有机封装膜层，使其具有一定的柔性，最后在有机封装膜层上面通过粘结胶材粘贴超薄玻璃，从而使柔性OLED器件具有高水氧阻隔性能和一定的柔性。
本实施例中的柔性OLED器件封装结构，包括柔性显示单元30，其包括：用于承托OLED器件的柔性衬底和位于所述柔性衬底上的OLED器件；封装膜层，位于所述柔性显示单元30上面，所述封装膜层包括有机封装膜层301和无机封装膜层302；以及，设置在封装膜层上的具有高水氧阻隔性能的超薄玻璃304；其中所述超薄玻璃304与所述封装膜层通过粘结胶材303连接。
提供一柔性显示单元30，包括用于承托OLED器件的柔性衬底和位于所述柔性衬底上的OLED器件。
所述柔性衬底为聚合物材料，具有柔韧性好、质量轻、耐冲击等主要优点，本实施例中优选的聚合物材料为聚酰亚胺(PI)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
如 图 4所示，所述OLED器件包括一柔性衬底111、位于所述柔性衬底111上面的缓冲层112、位于所述缓冲层上面的低温多晶硅薄膜晶体管120以及位于所述低温多晶硅薄膜晶体管120上面的OLED层134。具体地，所述低温多晶硅薄膜晶体管120包括置于所述缓冲层上面的活性层121、位于所述活性层上面的绝缘层113、位于所述绝缘层113上面的栅极122以及位于所述栅极122 上面的源极123s和漏极123d，所述栅极122与所述源极123s和所述漏极123d之间设有一层间绝缘层114，所述源极123s和所述漏极123d通过所述接触孔124与所述活性层接触。
所述OLED层134与所述低温多晶硅薄膜晶体管120之间设有一平坦层115，所述OLED层134通过一接触孔130与所述低温多晶硅薄膜晶体管120的漏极端123d接触。具体地，所述OLED层134包括第一电极131、第二电极133以及位于所述第一电极131和所述第二电极133之间的有机层132，所述有机层132为电致发光材料，当所述第一电极131和所述第二电极133通电时，发光材料发光显示。
制作本优选实施例的柔性OLED器件封装结构时，首先在所述柔性显示单元30上面制作一层无机封装膜层302，所述无机封装膜层302一般采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、三氧化二铝或二氧化锆等无机材料制作。采用无机材料制作的无机封装膜层302具有较高的阻水氧性能，能够阻挡大气中的部分水氧进入OLED器件的电极层和发光层，避免OLED器件的电极层和发光层材料被大气中的水氧侵蚀，从而降低柔性OLED器件的使用寿命。优选地，所述无机封装膜层302的厚度为50nm-200nm。
若所述无机封装膜层302采用氧化硅、氮化硅或氮氧化硅无机材料制作，所述无机封装膜层302通过等离子体化学气相沉积法制成；
若所述无机封装膜层302采用三氧化二铝或二氧化锆无机材料制作，所述无机封装膜层302通过原子层沉积(Atomic layer deposition，ALD)法制成。原子层沉积法是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法，在原子层沉积过程中，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，这种方式使每次反应只沉积一层原子。由于沉积的每一周期有自约束性，因此可以通过控制反应周期数简单精确地控制薄膜的厚度。
随后，在所述无机封装膜层302上面制作一层有机封装膜层301，所述有机封装膜层301一般采用SiOxCyHz、SiNxCyHz或SiOxNyCzHm等有机材料 制作。优选地，所述有机封装膜层301的厚度为300nm-1000nm。
本实施例中，有机封装膜层301通过等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)法制成。等离子体化学气相沉积法是通过能量激励将工作物质激发到等离子体态从而引发化学反应生成薄膜，具有反应所需基本温度低、成膜质量好，针孔较少，不易龟裂。
最后，在所述有机封装膜层301上面通过粘结胶材粘贴超薄玻璃304，所述粘结胶材303为光学透明胶，通过光学透明胶将所述封装膜层与所述超薄玻璃304贴合在一起，粘结界面致密性高，能起到很高的阻水氧效果；另外OLED器件的发光层对温度特别敏感，高于80度就会不稳定，而该贴合工艺不需加热，因而不会影响柔性OLED器件的显示效果。
所述无机封装膜层302虽具有较高的防水、氧渗透能力，但其自身膜质表面粗糙，且有“小孔”，使得外界的水氧易通过“小孔”入侵，从而降低薄膜封装结构的水氧阻隔性，故在所述封装膜层上通过光学透明胶粘贴具有高水氧阻隔性能的超薄玻璃304。
所述超薄玻璃304的厚度为20μm-100μm，在本实施例中优选为50μm。所述超薄玻璃304具有与普通面板行业所用玻璃类似的性能，但是厚度超薄，其阻水氧性能效果远远高于封装膜层。
在第一优选实施例的基础上，将所述有机封装膜层设于所述无机封装膜层上面，本优选实施例同样具有较高的水氧阻隔性能和柔性，可以有效的提高显示器件的使用寿命和抗弯折性能，并且工艺制程较简单。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的柔性OLED器件的封装结构。
其中，柔性OLED器件的封装结构同上述实施例，在此不再赘述。另外，显示装置其他部分的结构可以参考现有技术，对此本文不再详细描述。该显示装置可以为：电子纸、电视、显示器、数码相框、手机、平板电脑等具有任何 显示功能的产品或部件。
本发明实施例所提供的柔性OLED器件的封装结构及显示装置不再像现有技术在柔性显示单元上交替多周期沉积有机封装薄膜和无机封装薄膜，而是提出一种高水氧阻隔性能的柔性封装结构及显示装置，可以有效的提高显示器件的使用寿命和抗弯折性能，并且工艺制程较简单。
以上对本发明实施例所提供的柔性OLED器件的封装结构及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种柔性OLED器件的封装结构，其特征在于，包括：
柔性显示单元，其包括：用于承托OLED器件的柔性衬底和位于所述柔性衬底上的OLED器件；
封装膜层，位于所述柔性显示单元上面，所述封装膜层包括有机封装膜层和无机封装膜层；以及，
设置在所述封装膜层上的具有高水氧阻隔性能的超薄玻璃；
其中所述超薄玻璃与所述封装膜层通过粘结胶材连接。
2.根据权利要求1所述的柔性OLED器件的封装结构，其特征在于，所述有机封装膜层位于所述无机封装膜层上面。
3.根据权利要求1所述的柔性OLED器件的封装结构，其特征在于，所述有机封装膜层位于所述无机封装膜层下面。
4.根据权利要求1所述的柔性OLED器件的封装结构，其特征在于，所述有机封装膜层的厚度为300nm-1000nm。
5.根据权利要求1所述的柔性OLED器件的封装结构，其特征在于，所述无机封装膜层的厚度为50nm-200nm。
6.根据权利要求1所述的柔性OLED器件的封装结构，其特征在于，所述粘结胶材为光学透明胶。
7.根据权利要求1所述的柔性OLED器件的封装结构，其特征在于，所述超薄玻璃的厚度为20μm-100μm。
8.根据权利要求1所述的柔性OLED器件的封装结构，其特征在于，所述有机封装膜层采用SiOxCyHz、SiNxCyHz或SiOxNyCzHm有机材料制作。
9.根据权利要求1所述的柔性OLED器件的封装结构，其特征在于，所述无机封装膜层采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、三氧化二铝或二氧化锆无机材料制作。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的柔性OLED器件的封装结构。
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