CN109817817A - 一种柔性oled器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种柔性OLED器件及其制备方法，其中所述柔性OLED器件，包括依次设置的基板、阵列(Array)单元层、发光器件(OLED)层和封装层。其中所述封装层包括依次设置的第一无机层、第一有机层和第二无机层。其中所述第二无机层为一种连续的波浪状起伏弯曲构型，其与所述第一有机层间的相接面为一种连续的波浪状起伏曲面形状。本发明提供了一种柔性OLED器件，其采用新型的外层无机层形状结构，通过增加所述外层无机层与内层有机层之间的接触面积，从而实现降低所述外层无机层发生断裂的风险。
Description
技术领域
本发明涉及发光显示技术领域，尤其是，其中的一种柔性OLED器件及其制备方法。
背景技术
已知，由于柔性OLED(有机发光二极管)显示器件具有低功耗、高分辨率、快速响应、可弯折等特性，使得其成为显示行业热门的发展方向，并逐渐成为业界的主流。
其中所述OLED显示器件的发光单元中，其外部封装层中的有机层对外界的水、氧特别敏感，需要较为严苛的封装条件对其进行保护，以防止外界的水、氧透过其封装层进入到其中。
进一步的，为了实现柔性OLED显示屏的可弯折特性，其显示屏基板一般采用的是PI或PET等柔性材料，然后在其上方依次制备薄膜晶体二极管(Thin film transistor,TFT)、OLED器件及薄膜封装层(Thin film encapsulation,TFE)。
其中常用的薄膜封装方式为无机/有机/无机三层膜层交叠而成，如专利US9419247所公开的，其中所述无机层的主要作用是阻隔外界水、氧的侵入，而所述有机层的主要作用是包覆前段制程过程中产生的particle及缓解膜层弯曲时产生的应力。
这种三层薄膜封装结构在进行弯折测试时，由于最外层的无机膜层处于封装结构的最外层，因此，其会承受最大的弯折应力。而由于其本身的材料特性，其膜层存在发生断裂(crack)的风险，而一旦其因承受不了弯折应力而发生断裂，就会造成整个封装结构失效。
因此，确有必要来开发一种新型的柔性OLED器件，来克服现有技术中的缺陷。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种柔性OLED器件，其采用新型的外层无机层形状结构，通过增加所述外层无机层与内层有机层之间的接触面积，从而实现降低所述外层无机层发生断裂的风险。
本发明采用的技术方案如下：
一种柔性OLED器件，包括依次设置的基板、阵列(Array)单元层、发光器件(OLED)层和封装层。其中所述封装层包括依次设置的第一无机层、第一有机层和第二无机层。其中所述第一无机层将所述发光器件层包裹于内并在两侧端与所述阵列单元层相接，所述第一有机层设置在所述第一无机层上，并同样将所述发光器件层包裹于其内；所述第二无机层将所述第一有机层包裹于内并在所述第一有机层两侧部外与所述第一无机层相接。其中所述第二无机层为一种连续的波浪状起伏弯曲构型，其与所述第一有机层间的相接面为一种连续的波浪状起伏曲面形状。其中所述波浪曲面的波峰、波谷的高度以及弯曲角度可随需要而定，并无限定。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述第一有机层的膜层热应力值S1与所述第二无机层的膜层热应力值S2之间存在应力差，并且由于所述第一有机层和第二无机层之间的膜层热应力值差的存在，使得所述第二无机层在制备过程中自发为弯曲构型，并进而使得其与所述第一有机层间的相接面自发的成为所述连续的波浪状起伏曲面形状。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述第一有机层的膜层热应力值大于所述第二无机层的膜层热应力值。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述第一有机层的膜层热应力值S1在-10～10Mpa范围内。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述第二无机层的膜层热应力值S2<-20Mpa。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述第二无机层上设置有光学胶层(OCA层)，用于填平所述第二无机层的弯曲构型表面。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述封装层还包括设置在所述第二无机层上的第二有机层和第三无机层，其中所述第三无机层为弯曲构型，其与所述第二有机层间的相接面也为一种连续的波浪状起伏曲面形状。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述第三无机层上设置有光学胶层(OCA层)，用于填平所述第三无机层的弯曲构型表面。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述第一无机层的厚度为0.1～10μm，其采用的材料包括且不限于SiNx、SiOxNy、SiOx、SiCNx、AlOx、TiOx，其制备方式包括且不限于PECVD、ALD、PLD、Sputter等制程工艺。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述第一有机层的厚度为1～100μm。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述第一有机层的构成材料包括含有氟化等离子体聚合的六甲基二硅氧烷(pp-HMDSO:F)，其制备方式包括PECVD制程工艺。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述第一有机层的PECVD制备工艺中的反应气体至少含有一种含氧气体，如O2、N2O，和一种含Si气体，如SiH4。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述第一有机层的制备过程中含Si的气体与含O的气体流量比例呈分步梯度变化。例如：N2O/SiH4气体流量比例可从小到大分成0.8、1.2、1.5、1.8、2.5以及4六步依次成膜，各步间成膜时间无特别指定，其中优选所述第一有机层的热应力值S1在-10～10MPa之间。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述第二无机层的厚度为0.1～10μm，采用的材料包括且不限于SiNx、SiOxNy、SiOx、SiCNx、AlOx、TiOx，其制备方式包括且不限于PECVD、ALD、PLD、Sputter等工艺。且，其中优选所述第二无机层的膜层热应力值S2<-20Mpa。其中由于所述第二无机层与所述第一有机层之间存在膜层热应力值差，使得所述第二无机层在制备过程中自发的成为弯曲构型，进而使得其与所述第一有机层间的相接面自发形成所述连续的波浪状起伏曲面形状。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述阵列单元层包括缓冲层、TFT层、平坦化层、阳极、像素定义层等。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述发光器件层包括空穴注入/传输层、发光层、电子传输/注入层、阴极等。
进一步的，本发明的又一方面是提供一种用于制备本发明涉及的所述柔性OLED器件的制备方法，其包括以下步骤：
在一基板上依次制备阵列单元层和发光器件层；
在所述发光器件层上制备封装层中的第一无机层，其将所述发光器件层包裹于其内；
在所述第一无机层上制备所述第一有机层，其将所述发光器件层包裹于其内，但其侧部外还存有所述第一无机层；
在所述第一有机层上方设置所述第二无机层，其将所述第一有机层包裹于其内，并在所述第一有机层的侧部外与所述第一无机层相接。
其中制备出的所述第一有机层和所述第二无机层在热应力值上存有差值，因而使得所述第二无机层在制备过程中形成一种连续的波浪状起伏的弯曲构型，进而使得其与所述第一有机层间的相接面为一种连续的波浪状起伏曲面形状。
进一步的，在不同实施方式，其中所述第一无机层的制备方式包括但不限于PECVD、ALD、PLD、Sputter等工艺。
进一步的，在不同实施方式，其中所述第一有机层的制备工艺为PECVD制程，其中包括的反应气体至少含有一种含氧气体，如O2、N2O，和一种含Si气体，如SiH4。
进一步的，在不同实施方式，其中在所述第一有机层的制备过程中，所述含Si气体与含O气体流量比例呈分步梯度变化。例如：N2O/SiH4气体流量比例可从小到大分成0.8、1.2、1.5、1.8、2.5以及4六步依次成膜，各步间成膜时间无特别指定，其中优选所述第一有机层的膜层热应力值S1在-10～10MPa之间。
进一步的，在不同实施方式，其中在所述第二无机层的制备方式包括且不限于PECVD、ALD、PLD、Sputter等工艺。其中优选所述第二无机层的膜层热应力值S2<-20Mpa。其中由于所述第二无机层与所述第一有机层间存在膜层热应力值差，使得所述第二无机层在制备过程中，自发的成为一种连续的波浪状起伏的弯曲构型，进而使得其与所述第一有机层间的相接面为一种连续的波浪状起伏曲面形状。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明涉及的一种柔性OLED器件及其制备方法，其中所述柔性OLED器件封装层中外层无机层采用弯曲构型，一方面能够通过自身的构型结构来降低所述柔性OLED器件弯折处所述无机封装层所承受的应力，同时其弯曲表面形状又增加了所述外层无机层与内层有机层之间的接触表面积，从而有效降低了所述外层无机层在弯折区发生断裂的风险。
进一步的，其中所述外层无机层的弯曲构型，以及其与所述内层有机层间的波浪型曲线相接面的形成，是通过制备过程中两者间的膜层热应力值差而自发实现的，这就使得其制备过程中无需为其弯曲构型而添加额外的加工步骤，整个操作简单易行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本发明的一个实施方式涉及的一种柔性OLED器件的结构示意图。
图1中的附图标记说明如下：
基板 100 阵列单元层 200 发光器件层 300
封装层 400 第一无机层 410 第一有机层 420
第二无机层 430
具体实施方式
以下将结合附图和实施例，对本发明涉及的一种柔性OLED器件及其制备方法的技术方案作进一步的详细描述。
请参阅图1所示，本发明的一个实施方式提供了一种柔性OLED器件，其包括依次设置的基板100、阵列(Array)单元层200、发光器件层300和封装层400。
其中所述阵列单元层200包括缓冲层、TFT层、平坦化层、阳极、像素定义层等。所述发光器件层300包括空穴注入/传输层、发光层、电子传输/注入层、阴极等。所述封装层400包括第一无机层410、第一有机层420、第二无机层430。其中所述第一有机层420和第二无机层430间的相接面为一种连续的起伏波浪状曲面。
为避免不必要的重复赘述，以下将结合本发明涉及的所述柔性OLED器件的制备方法来对本发明涉及的所述柔性OLED器件做进一步的说明。
首先，在提供的业界已知的柔性OLED器件基板100上制备所述阵列(Array)单元层200和发光器件层300。
其次，在所述发光器件层300上方制备所述封装层400的第一无机层410，要求完全覆盖所述发光器件层300，其厚度为0.1～10μm，采用的材料包括且不限于SiNx、SiOxNy、SiOx、SiCNx、AlOx、TiOx，制备方式包括且不限于PECVD、ALD、PLD、Sputter等工艺。
第三，在所述第一无机层410上方制备第一有机层420，要求所沉积的所述第一有机层420完全覆盖所述发光器件层300的发光区，但不能完全覆盖所述第一无机层410，即在其两侧外还存有所述第一无机层410；其厚度为1～100μm。其中所述第一有机层420包括包含氟化等离子体聚合的六甲基二硅氧烷(pp-HMDSO:F)，其制备工艺为PECVD制程。
进一步的，其中所述第一有机层420的PECVD制备工艺中涉及的反应气体至少含有一种含氧气体，如O2、N2O，和一种含Si气体，如SiH4。且在制备过程中，其中所述含Si气体与含O气体流量比例呈分步梯度变化，例如：N2O/SiH4气体流量比例可从小到大分成0.8、1.2、1.5、1.8、2.5以及4六步依次成膜，各步间成膜时间无特别指定，其中所述第一层有机膜层420热应力S1值优选在-10～10MPa之间。
第四，在所述第一有机层420上方制备所述第二无机层430，要求其完全覆盖所述发光器件层300与所述第一有机层420，并在所述第一有机层420的两侧部外与所述第一无机层410相接；其厚度为0.1～10μm，采用的材料包括且不限于SiNx、SiOxNy、SiOx、SiCNx、AlOx、TiOx，其制备方式包括且不限于PECVD、ALD、PLD、Sputter等工艺。
其中所述第二无机层430的膜层热应力值优选S2<-20Mpa。进一步的，其中由于所述第二无机层430与所述第一有机层420间存在膜层热应力值差，因此，使得所述第二无机层430在制备过程中，自发的成为一种连续的波浪状起伏的弯曲构型，进而使得其与所述第一有机层420间的相接面为一种连续的波浪状起伏曲面形状，而无需在其制程中特别介入额外的操作步骤。
最后，在所述第二无机膜层430上方涂覆OCA层，填平其因膜层间热应力差而形成的“波浪”起伏型弯曲构型上表面的凹陷区，经过所述OCA层覆盖后，所述OCA层为一个平面表面形状，从而便于与上方模组膜层进行贴合。
进一步的，以上本发明涉及的所述封装层400为3层叠层结构，而在其他实施方式中，其可以重复2～4步，即可得到不同层数结构的薄膜封装结构，具体叠层数量，可随需要而定，并无限定。
本发明涉及的一种柔性OLED器件及其制备方法，其中所述柔性OLED器件封装层中外层无机层采用弯曲构型，一方面能够通过自身的构型结构来降低所述柔性OLED器件弯折处所述无机封装层所承受的应力，同时其弯曲表面形状又增加了所述外层无机层与内层有机层之间的接触表面积，从而有效降低了所述外层无机层在弯折区发生断裂的风险。
进一步的，其中所述外层无机层的弯曲构型，以及其与所述内层有机层间的波浪型曲线相接面的形成，是通过制备过程中两者间的膜层热应力值差而自发实现的，这就使得其制备过程中无需为其弯曲构型而添加额外的加工步骤，整个操作简单易行。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种柔性OLED器件，包括依次设置的基板、阵列单元层、发光器件层和封装层，其中所述封装层包括依次设置的第一无机层、第一有机层和第二无机层；其特征在于，
其中所述第一无机层将所述发光器件层包裹于内并在两侧端与所述阵列单元层相接；
其中所述第一有机层设置在所述第一无机层上，并同样将所述发光器件层包裹于其内；
其中所述第二无机层将所述第一有机层包裹于内并在所述第一有机层两侧部外与所述第一无机层相接；
其中所述第二无机层为一种连续的波浪状起伏弯曲构型，其与所述第一有机层间的相接面为一种连续的波浪状起伏曲面形状。
2.根据权利要求1所述的柔性OLED器件，其特征在于，其中所述第一有机层的膜层热应力值S1与所述第二无机层的膜层热应力值S2之间存在应力差，并且由于所述第一有机层和第二无机层之间的膜层热应力值差的存在，使得所述第二无机层在制备过程中自发为弯曲构型，并进而使得其与所述第一有机层间的相接面自发的成为所述连续的波浪状起伏曲面形状。
3.根据权利要求2所述的柔性OLED器件，其特征在于，其中所述第一有机层的膜层热应力值大于所述第二无机层的膜层热应力值。
4.根据权利要求2所述的柔性OLED器件，其特征在于，其中所述第一有机层的膜层热应力值S1在-10～10Mpa范围内。
5.根据权利要求2所述的柔性OLED器件，其特征在于，其中所述第二无机层的膜层热应力值S2<-20Mpa。
6.根据权利要求1所述的柔性OLED器件，其特征在于，其中所述第二无机层上设置有光学胶层，用于填平所述第二无机层的表面弯曲构型。
7.根据权利要求1所述的柔性OLED器件，其特征在于，其中所述封装层还包括设置在所述第二无机层上的第二有机层和第三无机层，其中所述第三无机层为弯曲构型，其与所述第二有机层间的相接面也为一种连续的波浪状起伏曲面形状。
8.根据权利要求1所述的柔性OLED器件，其特征在于，其中所述第一无机层的厚度为0.1～10μm，其中所述第一有机层的厚度为1～100μm，其中所述第二无机层的厚度为0.1～10μm。
9.一种用于制备根据权利要求1所述的柔性OLED器件的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
在一基板上依次制备阵列单元层和发光器件层；
在所述发光器件层上制备封装层中的第一无机层，其将所述发光器件层包裹于其内；
在所述第一无机层上制备所述第一有机层，其将所述发光器件层包裹于其内，但其侧部外还存有所述第一无机层；
在所述第一有机层上方设置所述第二无机层，其将所述第一有机层包裹于其内，并在所述第一有机层的侧部外与所述第一无机层相接；
其中制备出的所述第一有机层和所述第二无机层在热应力值上存有差值，因而使得所述第二无机层在制备过程中形成一种连续的波浪状起伏的弯曲构型，进而使得其与所述第一有机层间的相接面为一种连续的波浪状起伏曲面形状。
10.根据权利要求9所述的柔性OLED器件的制备方法，其特征在于，其中所述第一有机层的制备工艺为PECVD制程，其中包括的反应气体包括一种含氧气体和一种含Si气体；其中所述含Si气体与含O气体流量比例呈分步梯度变化。
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