CN106356395B - 一种oled成像装置及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种OLED成像装置，包括用于成像的多膜层、用于承载和封装多膜层的玻璃基板和玻璃盖板以及接收和传输图像的图像传感器，所述玻璃基板和玻璃盖板均为透明材料；所述多膜层位于玻璃基板和玻璃盖板形成的密闭空间内，且多膜层上设有用于成像的小孔；所述图像传感器和玻璃基板相对设置，且所述多膜层和图像传感器之间存在距离差b，b能够根据具体的成像要求调整；本发明装置通过小孔成像原理呈现图像，同时搭配图像传感器，可以组合形成具有生物识别功能的设备，满足电子产品对超薄型光学生物识别的需求。

Description

一种OLED成像装置及制备方法

技术领域

本发明涉及OLED（Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管）技术领域，尤其是一种OLED成像装置及制备方法。

技术背景

传统的光学生物识别装置由于结构和体积过大，其应用也仅仅局限于公安、门禁、安检等场所。随着便携式电子产品的快速发展，生物识别装置也被广泛采用，但是传统的光学成像装置无法满足电子产品对超薄尺寸的要求。因此，本发明基于OLED面板镀膜工艺及超薄型光学成像技术，提供一种OLED成像装置及制备方法，该装置搭配图像传感器后，可以组合形成具有生物识别功能的设备，满足电子产品对超薄型光学生物识别的需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种OLED成像装置及制备方法，本发明装置通过小孔成像原理呈现图像，同时搭配图像传感器，可以组合形成具有生物识别功能的设备，满足电子产品对超薄型光学生物识别的需求。

本发明的技术方案如下：一种OLED成像装置，包括用于成像的多膜层、用于承载和封装多膜层的玻璃基板和玻璃盖板以及接收和传输图像的图像传感器，所述玻璃基板和玻璃盖板均为透明材料；所述多膜层位于玻璃基板和玻璃盖板形成的密闭空间内，且多膜层上设有用成像的小孔；所述图像传感器和玻璃基板相对设置，且所述多膜层和图像传感器之间存在距离差b，b能够根据具体的成像要求调整。

进一步的，所述多膜层依次包括：小孔金属层、绝缘层、阳极金属层、OLED发光层以及阴极金属层，所述小孔金属层为金属薄膜，且金属薄膜上设有均匀排布的小孔一；所述绝缘层位于阳极金属层和小孔金属层之间，且所述绝缘层为透明绝缘材料；所述阳极金属层上设有均匀排布的小孔二，且所述阳极金属层与电源阳极相连接；所述阴极金属层与电源的阴极相连接，且所述阴极金属层为透明的；所述OLED发光层分别于阳极金属层和阴极金属层相连接，且所述OLED发光层的光源能经过玻璃盖板与人体接触面反射后从小孔一和小孔二透过。

进一步的，所述多膜层、玻璃基板和玻璃盖板的位置排列关系为：玻璃基板、小孔金属层、绝缘层、阳极金属层、OLED发光层、阴极金属层、玻璃盖板。

进一步的，所述小孔金属层和触碰在玻璃盖板的人体一起构成一个电容，触碰的瞬间电容会发出一个电信号。

进一步的，所述小孔二和小孔一的中心在同一中轴线上，且所述小孔二的大小是小孔一的1.5-3倍。

进一步的，所述相邻的两个小孔一或小孔二的圆心距离为a，a能够根据具体的成像要求去设定。

进一步的，所述OLED发光层的光强，能够通过控制阳极金属层和阴极金属层之间的电压来调整。

进一步的，所述OLED发光层包括空穴注入层、空穴传输层、有机发光材料层、电子传输层和电子注入层。

一种OLED成像装置的制备方法，包括以下步骤：

（一）准备玻璃基板：用于承载和封装多膜层的玻璃基板和玻璃盖板，两者都必须为透明玻璃，且玻璃盖板也作为承载图像的媒介；

（二）小孔金属层制备：通过物理气相沉积法在玻璃基板上形成一层不透明金属薄膜，然后在金属薄膜上涂布一层光刻胶，该层光刻胶使用刻有对应小孔的掩膜板进行曝光，曝光后，用显影液将曝光过的小孔位置的光刻胶除去，此时小孔位置的金属层就暴露了出来，小孔位置以外的金属层则被光刻胶保护，通过刻蚀工艺将小孔位置的金属层刻蚀除去，除去后剥离多余的光刻胶，便可得到了刻有一系列小孔的不透明金属薄膜，即小孔金属层；

（三）绝缘层制备：通过化学气相沉积法制备透明绝缘层；

（四）阳极金属层制备：该层制备方法同步骤（二），该层小孔位置与步骤（二）相同，但是小孔直径为步骤（二）的小孔的1.5-3倍；

（五）OLED发光层制备：OLED发光层由空穴注入层、空穴传输层、有机发光材料层、电子传输层和电子注入层组成，通过扫描蒸镀的方法依次形成各膜层结构，且对阳极金属层分区，通过控制阳极金属层不同分区的通电状况，能够对OLED发光层进行不同区域的显示，当把部分阳极金属层制作成Logo或提示符号等时，用户可以通过发光提示到相应的地方触碰进行识别，方便便捷；

（六）阴极金属层制备：该层材料作为OLED发光层的阴极，通过扫描蒸镀的方法制备，且该层材料采用的是金属；

（七）粘合：所述OLED发光层分别与阳极金属层和阴极金属层相连接，且所述OLED发光层的光强能够通过控制阳极金属层和阴极金属层之间的电压来调整；

（八）封装：玻璃盖板与玻璃基板封装形成一个密闭空间，将步骤（七）粘合的各层材料封装隔绝在无水和氧的环境；

（九）设置图像传感器：设置图像传感器与步骤（七）封装后的玻璃基板的间距为b，b能够根据具体的成像要求调整。

进一步的，所述步骤（二）制备的小孔金属层上相邻的两小孔的间距为a，a能够根据具体的成像要求去设定；如果同时调整步骤（九）所述的b，则图像传感器上可以形成一个分离的像或一个完整的像。

采用以上技术方案的有益效果是：本发明装置搭配图像传感器，可以组合形成具有生物识别功能的设备，满足电子产品对超薄型光学生物识别的需求。本发明在阳极金属层增加一层绝缘层，将OLED发光层隔离成单独的发光像素，能够防止大面积发光造成的大功耗问题，且可以把部分阳极金属层制作成Logo或提示符号等，通过发光提示用户到某个地方触碰进行识别，而且，本发明设置的小孔金属层可以与触碰在玻璃盖板上的物体构成一个电容，在触碰的时候会产生电信号，电信号可以作为设备唤醒等等的触发要件。

附图说明

图1为本发明的剖面图。

图2为本发明小孔金属层俯视图。

图3为本发明阳极金属层俯视图。

图4为本发明的原理图。

图中的数字或字母代表的相应部件的名称：1. 一种OLED成像装置，2.玻璃基板，3.小孔金属层，31.小孔一，4.绝缘层，5.阳极金属层，51.小孔二，6.OLED发光层，7.阴极金属层，8.玻璃盖板，9. 图像传感器。

具体实施例一

如附图所示，一种OLED成像装置1，包括用于成像的多膜层、用于承载和封装多膜层的玻璃基板2和玻璃盖板8以及接收和传输图像的图像传感器9，玻璃基板2和玻璃盖板8均为透明材料；多膜层位于玻璃基板2和玻璃盖板8形成的密闭空间内，且多膜层上设有用于成像的小孔；图像传感器9和玻璃基板2相对设置，且多膜层和图像传感器9之间存在距离差b，b能够根据具体的成像要求调整，因为有玻璃基板2的存在，所以图像传感器9和多膜层的距离最短为玻璃基板2的厚度。

具体的，所述多膜层依次包括：小孔金属层3、绝缘层4、阳极金属层5、OLED发光层6以及阴极金属层7，多膜层、玻璃基板2和玻璃盖板8的位置排列关系为：玻璃基板2、小孔金属层3、绝缘层4、阳极金属层5、OLED发光层6、阴极金属层7、玻璃盖板8，所述小孔金属层3为金属薄膜，且金属薄膜上设有均匀排布的小孔一31；所述绝缘层4位于阳极金属层5和小孔金属层3之间，且所述绝缘层4为透明绝缘材料；所述阳极金属层5上设有均匀排布的小孔二51，且所述阳极金属层5与电源阳极相连接；所述阴极金属层7与电源的阴极相连接；所述OLED发光层6分别与阳极金属层5和阴极金属层7相连接，且所述OLED发光层6的光源能经过玻璃盖板与人体接触面反射后从小孔一31和小孔二51透过。

具体的，小孔二51和小孔一31的中心在同一中轴线线上，小孔二51的大小是小孔一31的1.5-3倍，且相邻的两个小孔一31或小孔二51的圆心距离为a，a能够根据具体的成像要求去设定。

具体的，所述小孔金属层3和触碰在玻璃盖板8的人体一起构成一个电容，触碰的瞬间电容会发出一个电信号，该电信号可以被接受，可用于装置的唤醒等触发要件。

具体的，所述OLED发光层6包括空穴注入层、空穴传输层、有机发光材料层、电子传输层和电子注入层,这些层都是业内比较常见的。OLED发光层6的光强，能够通过控制阳极金属层5和阴极金属层7之间的电压来调整，因为阳极金属层5有分区，通过控制阳极金属层5的不同分区的通电状况，所以能够对OLED发光层6进行不同区域的显示，当把部分阳极金属层制作成Logo或提示符号等时，用户可以通过发光提示到相应的地方触碰进行识别，方便便捷。

一种OLED成像装置的制备方法，包括以下步骤：

（一）准备玻璃基板2：用于承载和封装多膜层的玻璃基板2和玻璃盖板8，两者都必须为透明玻璃，且玻璃盖板8也作为承载图像的媒介；

（二）小孔金属层3制备：通过物理气相沉积法在玻璃基板2上形成一层不透明金属薄膜，然后在金属薄膜上涂布一层光刻胶，该层光刻胶使用刻有对应小孔的掩膜板进行曝光，曝光后，用显影液将曝光过的小孔位置的光刻胶除去，此时小孔位置的金属层就暴露了出来，小孔位置以外的金属层则被光刻胶保护，通过刻蚀工艺将小孔位置的金属层刻蚀除去，除去后剥离多余的光刻胶，便可得到了刻有一系列小孔的不透明金属薄膜，即小孔金属层3；

（三）绝缘层4制备：通过化学气相沉积法制备透明绝缘层4；

（四）阳极金属层5制备：该层制备方法同步骤（二），该层小孔位置与步骤（二）相同，但是小孔直径为步骤（二）的小孔的1.5-3倍；

（五）OLED发光层6制备：OLED发光层6由空穴注入层、空穴传输层、有机发光材料层、电子传输层和电子注入层组成，通过扫描蒸镀的方法依次形成各膜层结构，且对阳极金属层5分区，通过控制阳极金属层5的不同分区的通电状况，能够对OLED发光层6进行不同区域的显示，当把部分阳极金属层制作成Logo或提示符号等时，用户可以通过发光提示到相应的地方触碰进行识别，方便便捷；

（六）阴极金属层7制备：该层材料作为OLED发光层6的阴极，通过扫描蒸镀的方法制备，且该层材料采用的是金属；

（七）粘合：所述OLED发光层6分别与阳极金属层5和阴极金属层7相连接，且所述OLED发光层6的光强能够通过控制阳极金属层5和阴极金属层7之间的电压来调整；

（八）封装：玻璃盖板8与玻璃基板2封装形成一个密闭空间，将步骤（七）粘合的各层材料封装隔绝在无水和氧的环境；

（九）设置图像传感器9：设置图像传感器9与步骤（七）封装后的玻璃基板2的间距为b，b能够根据具体的成像要求调整。

具体的的，所述步骤（二）制备的小孔金属层3上相邻的两小孔的间距为a，a能够根据具体的成像要求去设定；如果同时调整步骤（九）所述的b，则图像传感器9上可以形成一个分离的像或一个完整的像，这里所述的分离的像，是指如果采集的是掌纹，则不必采集大面积的掌纹，只需要几个特定区域的图像。

本发明原理以及所涉及的一些基本原理：

本发明原理：如图4所示，本发明主要源于小孔成像的原理，在本发明中间有一层发光层，发光层发出的光线在人体与玻璃盖板接触面发生反射，反射光线透过小孔后到达玻璃基板外侧的图像传感器，可以形成一个人体与玻璃盖板接触面的图像，包括指纹、掌纹以及其他生物特征图像等。

所涉及的一些基本原理：

小孔成像：物体表面的反射光线在通过一个小孔后，在小孔另外一侧可以形成一个该物体的倒立的像。

物理气相沉积：指利用物理过程实现物质转移，将原子或分子由源转移到基材表面上的过程。

化学气相沉积：指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。

蒸镀：蒸镀是将待成膜的物质置于真空中进行蒸发或升华，使之在工件或基片表面析出的过程。

曝光：对光刻胶特定位置进行光照射。

显影：被光照射过的光刻胶可以与显影液进行化学反应，进而曝光过的光刻胶被去除。

刻蚀：通过溶液、反应离子或其它机械方式来剥离、去除材料的一种方法。

具体实施例二

本实施例未设置小孔金属层和绝缘层，其他步骤和方法与实施一均相同。实施例一中通过触碰物体和小孔金属层构成的电容，可以发出电信号，但是，某些顾客不需要此功能，所以，本实施例为了节约成本未设置小孔金属层和绝缘层。而且，没有小孔金属层和绝缘层，除了无法构成电容产生电信号，其他方面均可以达到与实施例一相同的效果。

本发明的目的是提供一种OLED成像装置及制备方法，本发明装置通过小孔成像原理呈现图像，同时搭配图像传感器，可以组合形成具有生物识别功能的设备，满足电子产品对超薄型光学生物识别的需求。

以下是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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种OLED成像装置，其特征在于，包括用于成像的多膜层、用于承载和封装多膜层的玻璃基板和玻璃盖板以及接收和传输图像的图像传感器，所述玻璃基板和玻璃盖板均为透明材料；所述多膜层位于玻璃基板和玻璃盖板形成的密闭空间内，且多膜层上设有用成像的小孔；所述图像传感器和玻璃基板相对设置，且所述多膜层和图像传感器之间存在距离差b，b能够根据具体的成像要求调整。

2.根据权利要求1所述的一种OLED成像装置，其特征在于，所述多膜层依次包括：小孔金属层、绝缘层、阳极金属层、OLED发光层以及阴极金属层，所述小孔金属层为金属薄膜，且金属薄膜上设有均匀排布的小孔一；所述绝缘层位于阳极金属层和小孔金属层之间，且所述绝缘层为透明绝缘材料；所述阳极金属层上设有均匀排布的小孔二，且所述阳极金属层与电源阳极相连接；所述阴极金属层与电源的阴极相连接，且所述阴极金属层为透明的；所述OLED发光层分别与阳极金属层和阴极金属层相连接，且所述OLED发光层的光源能经过玻璃盖板与人体接触面反射后从小孔一和小孔二透过。

3.根据权利要求2所述的一种OLED成像装置，其特征在于，所述多膜层、玻璃基板和玻璃盖板的位置排列关系为：玻璃基板、小孔金属层、绝缘层、阳极金属层、OLED发光层、阴极金属层、玻璃盖板。

4.根据权利要求2所述的一种OLED成像装置，其特征在于，所述小孔金属层和触碰在玻璃盖板的人体一起构成一个电容，触碰的瞬间电容会发出一个电信号。

5.根据权利要求2所述的一种OLED成像装置，其特征在于，所述小孔二和小孔一的中心在同一中轴线上，且所述小孔二的大小是小孔一的1.5-3倍。

6.根据权利要求5所述的一种OLED成像装置，其特征在于，相邻的两个小孔一或小孔二的圆心距离为a，a能够根据具体的成像要求去设定。

7.根据权利要求2所述的一种OLED成像装置，其特征在于，所述OLED发光层的光强，能够通过控制阳极金属层和阴极金属层之间的电压来调整。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种OLED成像装置，其特征在于，所述OLED发光层包括空穴注入层、空穴传输层、有机发光材料层、电子传输层和电子注入层。

9.一种OLED成像装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（一）准备玻璃基板：用于承载和封装多膜层的玻璃基板和玻璃盖板，两者都是透明玻璃，且玻璃盖板也作为承载图像的媒介；

（二）小孔金属层制备：通过物理气相沉积法在玻璃基板上形成一层不透明金属薄膜，然后在金属薄膜上涂布一层光刻胶，该层光刻胶使用刻有对应小孔的掩膜板进行曝光，曝光后，用显影液将曝光过的小孔位置的光刻胶除去，此时小孔位置的金属层就暴露了出来，小孔位置以外的金属层则被光刻胶保护，通过刻蚀工艺将小孔位置的金属层刻蚀除去，除去后剥离多余的光刻胶，得到刻有一系列小孔的不透明金属薄膜，即小孔金属层；

（三）绝缘层制备：通过化学气相沉积法制备透明绝缘层；

阳极金属层制备：该层制备方法同步骤（二），该层小孔位置与步骤（二）相同，但是小孔直径为步骤（二）的小孔的1.5-3倍；

（四）OLED发光层制备：OLED发光层由空穴注入层、空穴传输层、有机发光材料层、电子传输层和电子注入层组成，通过扫描蒸镀的方法依次形成各膜层结构，且对阳极金属层分区，通过控制阳极金属层不同分区的通电状况，能够对OLED发光层进行不同区域的显示；

（五）阴极金属层制备：该层材料作为OLED发光层的阴极，通过扫描蒸镀的方法制备，且该层材料采用的是金属；

（六）粘合：所述OLED发光层分别与阳极金属层和阴极金属层相连接，且所述OLED发光层的光强能够通过控制阳极金属层和阴极金属层之间的电压来调整；

（七）封装：玻璃盖板与玻璃基板封装形成一个密闭空间，将步骤（七）粘合的各层材料封装隔绝在无水和氧的环境；

（八）设置图像传感器：设置图像传感器与步骤（七）封装后的玻璃基板的间距为b，b能够根据具体的成像要求调整。

10.根据权利要求9所述的一种OLED成像装置的制备方法，其特征在于，所述步骤（二）制备的小孔金属层上相邻的两小孔的间距为a，a能够根据具体的成像要求去设定；如果同时调整步骤（九）所述的b，则图像传感器上形成一个分离的像或一个完整的像。