CN110061149A - 一种柔性oled器件薄膜封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柔性OLED器件薄膜封装方法。所述薄膜封装方法采用无机/有机交叠封装结构,并且在封装结构的有机层表面进行修饰,使得表面变得疏水,针孔变小和变少,提高封装结构的水氧阻隔性能,同时减少无机/有机层之间的应力;所述周期性重复,并且在封装结构中设置牺牲层,进一步提高封装结构的水氧阻隔性能。本发明工艺程序简单,封装效果好。

Description

一种柔性OLED器件薄膜封装方法
技术领域
本发明属于有机光电器件薄膜封装领域,具体涉及一种柔性OLED器件薄膜封装方法。
背景技术
近年来,有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode)显示技术发展迅速,已经被广泛应用。OLED由于其自身的一系列优点,被公认为下一代主流显示技术。但OLED显示器使用的有机材料以及阴极金属材料对水汽和氧气易于发生反应的原因,其器件稳定性和使用寿命受到制约。因此,器件的封装效果越好,器件的使用寿命将大大延长。
目前使用的封装方法有两种。一是采用玻璃封装或者金属盖板封装,在惰性气体环境中,将盖板与OLED器件用封装胶粘合,并在盖板与OLED器件之间放置干燥剂。这种封装方法不能达到柔性效果,难以在柔性OLED器件上使用。二是,采用薄膜封装,目前,无机/有机交叠薄膜的Vitex Barix封装技术被认为是最具潜力的薄膜封装方法。然而,由于大多数的有机物为多孔结构,其水氧阻隔性能本身不是很好。另一方面,有机层和无机层的应力失配比较严重,使得在弯曲过程中容易产生裂痕和脱落,损坏器件。
本发明针对Vitex Barix封装技术的不足之处,本发明采用等离子体和激光的方式对有机层进行表面修饰,一方面提高有机层的水氧阻隔性能,另一方面降低有机层和无机层之间的应力失配,提出了一种高性能的OLED器件薄膜封装方法。
发明内容
本发明旨在提供一种柔性OLED器件薄膜封装方法,具有工艺程序简单,封装效果好等特点。
为实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:
一种柔性OLED器件薄膜封装方法,采用无机/有机交叠封装结构,对封装结构的有机层表面进行修饰,并且在封装结构中设置牺牲层,封装结构周期性重复;
所述封装方法包括如下步骤:
(1)在柔性基板或预先制备好的OLED器件的表面采用原子层沉积制备无机阻隔层
(2)在步骤(1)的无机阻隔层表面制备有机阻隔层;
(3)采用等离子体或激光对有机阻隔层表面进行处理;
(4)重复第(1)~(3)步骤n次,形成具有(n+1)个无机/有机交叠周期的薄膜封装层, n≥1,且n为整数;
(5)采用蒸镀方法在步骤(4)制备的薄膜封装层表面蒸镀一层牺牲层;
(6)重复第(1)~(4)步骤1次,形成一个周期的含有牺牲层的薄膜封装层;
(7)重复第(1)~(6)步骤m次,形成(m+1)个周期的含有牺牲层的薄膜封装结构;m≥1,且m为整数。
步骤(1)的无机阻隔层为Al2O3或TiO2,其厚度为20nm~100nm。
步骤(2)所述有机阻隔层为有机树脂,包括聚氨酯、硅树脂、丙烯酸树脂、及环氧树脂等具有高可见光透过率及透明性好的有机树脂中的一种或多种,其厚度为2μm~20μm。
步骤(2)所述有机阻隔层的制备方法包括喷墨打印、旋涂、刮涂和丝网印刷。
步骤(3)所述的等离子体对有机阻隔层表面进行处理具体为:(1)采用等离子体对有机阻隔层表面化学键进行改性,使有机阻隔层表面变得疏水;(2)利用等离子体使有机阻隔层表面产生局域高温,有机阻隔层表面熔融,填充有机阻隔层表面针孔;(3)等离子体注入到有机阻隔层表面,使有机阻隔层进行改性,变得更致密;这三种修饰方式一方面可以提高有机阻隔层的水氧阻隔性能,另一方面可以提升有机阻隔层与无机阻隔层的结合力,减小有机阻隔层和无机阻隔层的应力失配。
步骤(3)所述的激光对有机层表面进行修饰为采用激光使有机阻隔层表面产生局域高温,有机阻隔层表面熔融,填充有机阻隔层表面针孔,有机阻隔层表面的熔融状态可以通过激光的聚焦位置及聚焦光斑大小、激光功率、激光移动速度和移动方式来调整。
步骤(3)所述的有机阻隔层等离子体处理气体为氩气、氮气、SF6、CF4、CHF3、CCl4中的一种或多种,气体流量为5sccm~20sccm,气压为1Pa~30Pa,等离子体功率为1W~1000W,所述处理时间为5s~60min。
步骤(5)所述牺牲层材料为容易吸附水汽和氧气的薄膜材料,包括CaO、BaO、金属Ca、金属Ba或金属碳酸物,牺牲层被薄膜封装层覆盖,即牺牲层边缘尺寸小于薄膜封装层。
进一步地,本发明的柔性OLED器件薄膜封装方法还可应用于柔性基板。
有益效果:本发明采用无机/有机交叠封装层,并且在封装层的有机阻隔层表面进行修饰,使得表面变得疏水,针孔变小和变少,提高封装层的水氧阻隔性能,同时减少无机/有机层之间的应力;并且在封装结构中设置牺牲层,进一步提高封装结构的水氧阻隔性能。本发明工艺程序简单,封装效果好。
附图说明
图1为实施例1中步骤(1)的流程图;
图2为实施例1中步骤(2)的流程图;
图3为实施例1中步骤(3)的流程图;
图4为实施例1中步骤(4)的流程图;
图5为实施例1中步骤(5)的流程图;
图6为实施例1中步骤(6)的流程图;
图中:10为 OLED器件;20、21、22和23均为无机封装层;30、31、32和33均为有机封装层;40:等离子体,50:激光;60:牺牲层。
具体实施方式
为让本发明的的目的、技术方案和优点更加清楚明白,特举以下实施例和相关附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种柔性OLED器件薄膜封装方法,采用无机/有机交叠封装层,对封装层的有机阻隔层表面进行修饰,并且在封装结构中设置牺牲层,封装结构周期性重复;
所述封装方法包括如下步骤:
(1)如附图1所示,提供预先制备好的OLED器件10,在所述预先制备好的OLED器件10的表面采用原子层沉积制备无机阻隔层20;
(2)如附图2所示,在步骤(1)的无机阻隔层20表面制备有机阻隔层30;
(3)如附图3所示,采用等离子体40对有机阻隔层20表面进行处理;
(4)如附图4所示,重复第(1)~(3)步骤1次,再依次制备无机阻隔层21、有机阻隔层31,形成具有2个无机/有机交叠周期的薄膜封装层;
(5)如附图5所示,采用蒸镀方法在步骤(4)制备的薄膜封装层表面蒸镀一层牺牲层60;
(6)如附图6所示,在牺牲层60上重复第(1)~(4)步骤,继续制备无机阻隔层22、有机阻隔层32、无机阻隔层23、有机阻隔层33形成1个周期的含有牺牲层的薄膜封装结构。
具体的,步骤(1)所述的无机阻隔层20、21材料为Al2O3,所述无机阻隔层20、21的厚度均为50nm。
具体的,步骤(2)所述有机阻隔层30、31材料为有机树脂,所述有机树脂为亚克力树脂,所述有机阻隔层30、31的厚度均为10μm。
优选的,步骤(2)所述有机层的采用旋涂方法制备。所述旋涂工艺条件为:低速300转,低速时间为1分钟;高速1000r,高速时间为10秒。
具体的,步骤(3)所述的等离子体对有机层表面进行修饰包括三种作用:(1)采用等离子体对有机层表面化学键进行改性,使有机层表面变得疏水;(2)利用等离子体使有机层表面产生局域高温,有机层表面熔融,填充有机层表面针孔;(3)等离子体注入到有机层表面,使有机层进行改性,变得更致密;这三种修饰方式一方面可以提高有机层的水氧阻隔性能,另一方面可以提升有机层与无机层的结合力,减小有机层和无机层的应力失配。
具体的,步骤(3)所述的有机层等离子体处理方法,所述设置于OLED器件表面的水氧阻隔层中等离子体处理气体为氩气、氮气、SF和CF4混合气体。气体流量为30sccm,气压为10Pa,等离子体功率为300W,所述处理时间为20分钟。
具体的,步骤(5)所述的牺牲层60材料为容易吸附水汽和氧气的薄膜材料,具体为CaO、,所述牺牲层60厚度为100nm。
具体的,步骤(5)所述的牺牲层被薄膜封装层覆盖,即牺牲层边缘尺寸小于薄膜封装层。
本发明提供的示意图,为了清楚放大了层和区域的厚度,但作为示意图不应该被认为严格反映了几何尺寸的比例关系。
上述较佳实施方式是为了进一步阐释本发明的目的、技术方案和优点,本发明不局限于上述较佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他形式的柔性OLED器件的封装方法。凡在本发明的精神和原则之内所做的均等变化与修饰和改进等,都应属于本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种柔性OLED器件薄膜封装方法,其特征在于,采用等离子体处理或激光处理手段改变无机/有机层堆叠结构中有机材料表面形貌或结构,提高封装结构的水氧阻隔性能,减少无机/有机层之间的应力;所述方法具体包括如下步骤:
(1)在预先制备好的柔性OLED器件的表面采用原子层沉积制备无机阻隔层;
(2)在步骤(1)的无机阻隔层表面制备有机阻隔层;
(3)采用等离子体或激光对步骤(2)的有机阻隔层表面进行处理;
(4)重复步骤(1)~(3)n次,形成具有(n+1)个无机/有机交叠周期的薄膜封装层;n≥0,且为整数;
(5)采用蒸镀方法在步骤(4)制备的薄膜封装结构的表面蒸镀一层牺牲层;
(6)在牺牲层表面重复步骤(1)~(4)一次,形成一个周期的含有牺牲层的薄膜封装层;
(7)重复步骤(1)~(6)m次,形成(m+1)个周期的含有牺牲层的薄膜封装结构;m≥0,且为整数。
2.根据权利要求1所述的柔性OLED器件薄膜封装方法,其特征在于:所述采用等离子体对有机阻隔层表面进行处理具体为:1)采用等离子体对有机阻隔层表面化学键进行改性,使有机阻隔层变得疏水;2)利用等离子体使有机阻隔层表面产生局域高温而熔融,填充有机阻隔层表面针孔;3)等离子体注入到有机阻隔层表面,有机阻隔层表面变得更致密。
3.根据权利要求1所述的柔性OLED器件薄膜封装方法,其特征在于:所述采用激光对有机阻隔层表面进行处理具体为:采用激光使有机阻隔层表面产生局域高温,有机层表面熔融,填充有机层表面针孔。
4.根据权利要求1所述的柔性OLED器件薄膜封装方法,其特征在于:所述有机层的制备方法为喷墨打印、旋涂、刮涂或丝网印刷。
5.根据权利要求1所述的柔性OLED器件薄膜封装方法,其特征在于:所述牺牲层材料为容易吸附水汽和氧气的薄膜材料,为 CaO、BaO、金属Ca、金属Ba、或金属碳酸物,牺牲层的尺寸小于薄膜封装层。
6.根据权利要求1所述的柔性OLED器件薄膜封装方法,其特征在于:所述等离子体处理气体为氩气、氮气、SF6、CF4、CHF3、CCl4中的一种或多种;气体流量为5sccm~200sccm,气压为1Pa~30Pa,等离子体功率为1W ~1000W,处理时间为5秒~60分钟。
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