CN113594141A - 一种柔性oled发光模组及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种柔性OLED发光模组及其制备方法。所述柔性OLED发光模组包含：具有若干孔洞A的柔性基板，具有若干孔洞B的OLED器件，具有若干孔洞C的封装层和外部电路，所述孔洞A、B、C重合以构成贯穿所述发光模组的通孔，所述OLED器件具有共通有机发光层。这种新型柔性OLED发光模组由于具有通孔而具有良好的透气性，可用于多种光疗装置中，使光疗装置不仅具有较大的发光面积，且具有良好透气性，适合长期佩戴。还公开了一种所述柔性OLED发光模组的制备方法和一种包含所述柔性OLED发光模组的光疗装置。

Description

一种柔性OLED发光模组及其制备方法
技术领域
本发明涉及柔性OLED发光模组，更特别地，涉及一种具有通孔结构的柔性OLED发光模组，以及所述柔性OLED发光模组的制备方法和包含所述柔性OLED发光模组的光疗装置。
背景技术
20世纪中后期出现了微光治疗(Low Light Laser Treatment)和光生物调控(Photobiomodulation,PBM)等技术，都是以光照作为治疗疾病的手段应用于医学领域(Michael R.Hamblin,Ying-ying Huang,Handbook of Photomedicine,CRC Press)。多项研究表面，红光到近红外光照有助于促进胶原蛋白和皮肤细胞等组织的再生，可以被应用在抗皱美容、促进伤口愈合、祛斑消疤、刺激生发等领域(Chan Hee Nam et al.,Dermatologic Surgery,2017；43:371–380；Daniel Barolet,Semin Cutan Med Surg,27:227-238,2008；Yongmin Jeon et al.,Adv.Mater.Technol.2018,1700391)。同时，蓝光照射也是目前治疗小儿黄疸症的最有效手段，使用半导体发光二极管(LED)作为光源并集成在柔性基底上的光疗产品开始逐渐出现(US 6,811,563；US 6,596,016；US 6,974,224)，甚至已经有商用的治疗新生儿黄疸症的光疗毯，如Philips公司的BiliTX产品(https://www.philips.com.cn/healthcare/product/HC866437/bilitx-)。
多种针对抗衰紧肤的光疗设备已经在美容院得到应用，例如市场上已经有商业化的LED面罩。这些产品将LED芯片以阵列形式排在塑料面罩的背面。LED是高强度的点光源，通常伴随发热。所以LED灯源一般会集成散热装置来降低温度，而且这些LED在阵列形式中使用时必须相隔一定距离排布以便散热。这导致了LED面罩的三个劣势。首先，这种面罩很厚很沉，因为考虑散热，其必须加入散热装置，且为了安全必须与人脸有一定距离。这其中的一些面罩重达1.6公斤，戴在脸上是很不舒服的。第二，在阵列排布中，LED都是独立在某个位置，彼此之间存在间距，这导致发光不均匀。在美容治疗中，这样不均匀的光照可能带来肤色不均或者需要在不同区域多次治疗。最后，为了覆盖整张面部，需要使用大量LED，有时多达200个芯片。这增加了LED筛选、组装和维修的难度。
另外，还有使用LED或激光阵列作为光源的产品也常见于一些生发帽产品(https://goods.kaola.com/product/9018726.html)和专利申请中，如有使用激光作为光源的(CN102015021B,CN110038231A，TW200718447A)，也有使用半导体发光二极管LED作为光源的(CA2683090A1，CN102784437B，CN106139413A，CN107676638A,CN109123868A，CN204502144U，CN206198484U，US10525278B2)，以及使用LED或者激光作为光源但由光纤进行传导的(CN108553765A，CN109173075A)。同上述原因，所有这些产品都无可避免的厚重，且会发热，透气性差，并非理想的穿戴品。
相反，OLED是一个面光源，冷光源，不刺眼，而且具有轻薄的特质，使得它非常容易集成到柔性基板上。这使得OLED成为穿戴应用中理想的光源选择，而与此相关的专利申请近年来也涵盖各个领域。专利申请CN205108772、CN204951964以及CN102481456都提到可以使用OLED光源作为穿戴产品进行医学治疗。US 2009/0030489A1和US 2010/0179469A1中提到了使用波长在450nm附近的OLED作为光源来治疗小儿黄疸症，本发明人之前的申请CN111450421A中则提出结合TTA上转化将柔性绿光OLED转换为蓝光治疗黄疸症；申请CN203694423和本发明人之前的申请CN109173071提到使用OLED制备光疗面膜；本发明人之前的专利申请CN111481833A，CN111514466A，CN111544774A和CN112754764A分别提到使用OLED制备生发帽、减肥塑形衣、光疗袜以及创可贴。然而，尽管柔性OLED从形态和功能上都能满足光疗产品的需求，但其通常制备在整张塑料基板上，且需要进行全片严密封装，使得透气性变差，这对于像面膜、衣帽、创可贴这一类需要长时间佩戴的产品来说，舒适性变差，甚至有可能会引起过敏等其他皮肤疾病。
CN108400152A和CN104576709B都提到了在OLED显示屏上开孔的方法。其中CN108400152A的目的是在OLED显示屏上开出一个用于安置摄像头的孔，其对保护层(即封装层)和OLED器件进行开孔，但是孔洞不会贯穿基板；并且，显示屏上用于摄像头的孔洞只有一个，且直径至少是3mm以上。本发明中在完整的OLED发光面板上分布若干孔洞，贯穿所有层，孔洞直径不会超过2mm，且针对的是光疗照明应用，不会填充其他材质或者部件，这些都在结构和制备工艺上和上述申请不同。CN104576709B将OLED显示屏应用在穿戴领域，为了增加透气性而进行开孔设计。但首先，CN104576709B是具有复杂背板电路以及包含多个像素的显示屏，使用时整个背板电路部分与人体皮肤接触，而发光面则朝向远离人体的一面，因此在开孔时必须穿透整个背板电路区域。但为了避开有缘电路部分，只能在显示区域进行挖空，这对对位有很高的要求，其直径也因此受限于像素大小，申请中要求在80μm以下，这对开孔工艺又提出了很高要求。本申请使用的是非像素化的柔性OLED发光面板，由于没有背板电路，需要在面板制备完后设计外部驱动的连接机构，通常会在制备工艺中加入焊接电路板的步骤以及因此带来的流程上的调整。
发明内容
本发明旨在提供一种具有良好透气性的柔性OLED发光模组来解决至少部分上述问题。所述柔性OLED发光模组包含：具有若干孔洞A的柔性基板，孔洞的直径在0.09-5mm之间，间距在1-50mm之间，孔洞面积占比为0.01％-50％，具有若干孔洞B的OLED器件，具有若干孔洞C的封装层和外部电路。这种新型柔性OLED发光模组由于具有通孔而具有良好的透气性，可用于多种光疗装置中，使光疗装置不仅具有较大的发光面积，且具有良好透气性，适合长期佩戴。本发明同时公开了该柔性OLED发光模组的制备方法，特别是形成孔洞的方法：可以在蒸镀OLED器件之前，使用激光在柔性基板上刻蚀出目标孔洞；也可以在整个OLED蒸镀完成后，并完成至少部分薄膜封装后，用激光或其他工艺刻蚀出来。
根据本发明的一个实施例，公开一种柔性OLED发光模组，其包含：
柔性基板，具有若干孔洞A；
OLED器件，具有若干孔洞B以及接触电极；
封装层，具有若干孔洞C；
外部电路，所述外部电路与所述接触电极电连接；
所述孔洞A、B、C重合以构成贯穿所述发光模组的通孔；所述若干孔洞A的直径在0.09–5mm之间，所述若干孔洞B和C的直径是孔洞A直径的90％-100％之间，若干孔洞A彼此之间的最小间距为S，且S在1-50mm之间，
所述OLED器件具有共通有机发光层。
在本实施例中，孔洞的直径是指以其中心为圆心的能完全覆盖所述孔洞的横截面的最小的圆的直径。
在本文中，所述孔洞A、B、C重合是指所述孔洞A、B、C在基板平面的垂直投影部分或完全重合。
根据本发明的一个实施例，其中，所述外部电路为FPC电路板。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A的直径在0.1–3mm之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A的直径在0.3-1mm之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A都具有相同的直径。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A彼此之间的最小间距S在1-30mm之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A彼此之间的最小间距S在1–10mm之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A等间距排列。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A、B、C的横截面为圆形、多边形或椭圆形。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A、B、C的横截面为圆形或正多边形。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A、B、C的横截面为圆形。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A相对于柔性基板的面积占比在0.01％-50％之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A相对于柔性基板的面积占比在0.1％-30％之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A相对于柔性基板的面积占比在0.2％-10％之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述OLED器件发出至少一种波长在400–2000nm之间的光。
根据本发明的一个实施例，其中，所述OLED器件发出至少一种波长在450–1000nm之间的光。
根据本发明的一个实施例，其中，所述OLED器件发出至少一种波长在600–970nm之间的光。
根据本发明的一个实施例，其中，所述柔性基板的厚度在25–500μm之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述柔性基板的厚度在30–200μm之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述柔性基板的厚度在50–100μm之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述柔性基板所用材料为超薄柔性玻璃、塑料、金属箔、纸张、纺织品或其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，所述柔性基板所用材料为塑料、金属箔、纸张、纺织品、皮革或其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，所述柔性基板所用材料为塑料。
根据本发明的一个实施例，其中，所述柔性基板所用材料为PET，PEN或PI。
根据本发明的一个实施例，其中，所述柔性基板所用材料为PI。
根据本发明的一个实施例，其中，所述封装层为薄膜封装。
根据本发明的一个实施例，其中，进一步包含保护膜和/或柔性膜。
根据本发明的一个实施例，其中，所述保护膜和/或柔性膜是透明的，或所述保护膜是FPC电路板，或所述保护膜和/或柔性膜是塑料或硅胶材质，或所述保护膜和/或柔性膜是用选自丝稠或棉麻的天然材料制成。
根据本发明的一个实施例，其中，所述保护膜和/或柔性膜是用选自丝稠或棉麻的天然材料制成。
根据本发明的一个实施例，其中，所述保护膜上具有若干孔洞D，和/或所述柔性膜上具有若干孔洞E；所述若干孔洞D和/或E与若干孔洞A、B、C的重合度在50％以上。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞D和/或E与若干孔洞A的重合度在70％以上。
根据本发明的一个实施例，其中，所述保护膜和/或柔性膜厚度在25–500μm之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述保护膜和/或柔性膜厚度在50–200μm之间。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A、B、C的边缘由保护膜和/或柔性膜融化封结。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A、B、C、D和E同时形成。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A、B、C由选自以下组的方法形成：冲压、干法刻蚀、湿法刻蚀、激光刻蚀、等离子轰击、及其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，所述若干孔洞A、B、C由激光刻蚀方法形成。
根据本发明的另一个实施例，公开一种制备如上述任一实施例所述的柔性OLED发光模组的方法，其包含以下步骤：
a.获取支持基板，
b.在支持基板上贴敷柔性基板，
c.制备OLED器件，
d.封装OLED器件并暴露接触电极，
e.电连接外部电路到OLED器件的接触电极上，
f.剥离支持基板，
打孔步骤1.在基板上形成若干孔洞A，所述孔洞A直径大小在0.09–5mm之间，所述孔洞A彼此间的最小间距在1-50mm之间，
打孔步骤2.在OLED器件以及封装层上形成孔洞B和C，所述孔洞B和C的直径在孔洞A直径的90-100％之间，所述孔洞B、C和所述孔洞A重合；
在上述步骤中，打孔步骤1可在步骤b之后的任一时刻发生，打孔步骤2可与步骤c同时发生或在步骤c之后的任一时刻发生。
根据本发明的一个实施例，其中，所述步骤e中的所述外部电路为FPC电路板。
根据本发明的一个实施例，其中，所述打孔步骤1在步骤b和c之间发生，或在步骤d和e之间发生，或在步骤e和f之间发生。
根据本发明的一个实施例，其中，所述打孔步骤2与步骤c同时发生，或在步骤d和e之间发生，或在步骤e和f之间发生，或在步骤f之后发生。
根据本发明的一个实施例，其中，所述打孔步骤1和2同时发生。
根据本发明的一个实施例，其中，进一步包含步骤j和/或步骤k，所述步骤j为贴敷保护膜且可在步骤d之后任一时刻发生，所述步骤k为贴敷柔性膜且可在步骤f之后任一时刻发生。
根据本发明的一个实施例，其中，所述步骤j进一步包含步骤j-1，所述步骤j-1为在保护膜上形成若干孔洞D。
根据本发明的一个实施例，其中，所述步骤j在步骤d与e之间发生，或在步骤e与f之间发生，或在步骤f之后发生，或与步骤e同时发生。
根据本发明的一个实施例，其中，所述步骤j-1与步骤j同时发生，或与打孔步骤1和/或2同时发生。
根据本发明的一个实施例，其中，所述步骤k-1与步骤k同时发生，或与打孔步骤1和/或2同时发生。
根据本发明的一个实施例，其中，进一步包含步骤l，所述步骤l为将若干孔洞A、B、C、D和/或E的边缘融化封结。
根据本发明的另一个实施例，还公开了一种光疗装置，其包含至少一个柔性OLED发光模组，所述柔性OLED发光模组的具体结构为前述任一实施例所示。
根据本发明的一个实施例，其中，所述光疗装置选自：光疗面膜，光疗眼膜，光疗护颈仪，光疗生发帽，光疗腰带，光疗毯，光疗创可贴，光疗膏药贴，光疗手套，光疗袜子或光疗衣。
本发明公开的柔性OLED发光模组包含：具有若干孔洞A的柔性基板，具有若干孔洞B的OLED器件，具有若干孔洞C的封装层和外部电路。这种新型柔性OLED发光模组由于具有通孔而具有良好的透气性，可用于多种光疗装置中，使光疗装置不仅具有较大的发光面积，且具有良好透气性，适合长期佩戴。
附图说明
图1是单层OLED器件结构示意图。
图2是叠层OLED器件结构示意图。
图3是本发明的柔性OLED发光面板的截面示意图。
图4a-4b是本发明的柔性OLED发光面板的部分平面示意图。
图5a-5e是图4a中AA’切割线的截面结构示意图。
图6a是带有支持基板的本发明的柔性OLED发光面板打孔前的界面结构示意图。
图6b是带有支持基板的本发明的柔性OLED发光面板打孔后的界面结构示意图。
图7a-7b是本发明的柔性OLED发光模组制备方法的流程图。
具体实施方式
一个典型的单层OLED器件100的结构如图1所示。其中，OLED器件100包含阳极层101，空穴注入层(HIL)102，空穴传输层(HTL)103，电子阻挡层(EBL)104，发光层(EML)105，空穴阻挡层(HBL)106，电子传输层(ETL)107，电子注入层(EIL)108，阴极层109，以及封盖层(CPL)110。在底发射器件中，阳极层101是透明或半透明的材料，包括但不限于，ITO，IZO，MoOx(氧化钼)等，其透明度一般大于50％，优选的大于70％；阴极层109是具有高反射率的材料，包括但不限于Al，Ag等，反射率大于70％，优选的大于90％。在顶发射器件中，阳极层101是具有高反射率的材料或材料组合，包括但不限于Ag、Ti、Cr、Pt、Ni、TiN，以及上述材料与ITO和/或MoOx(氧化钼)的组合，通常反射率大于50％；优选地，大于80％；更优选地，大于90％；而阴极层109应是半透明或透明的导电材料，包括但不限于MgAg合金、MoOx、Yb、Ca、ITO、IZO或其组合，其透明度一般大于30％；优选地，大于50％。电子注入层108可以是单层金属如Yb，也可以是有机材料如LiQ。发光层105通常还包含至少一个主体材料和至少一个发光材料，而电子阻挡层104和空穴阻挡层106为可选层，在底发射器件中可以不需要封盖层110。空穴注入层102可以是单一材料层，例如常用的HATCN；空穴注入层102也可以是空穴传输材料掺杂了一定比例的p型导电掺杂材料，通常掺杂比例不高于5％，常用的在1％-3％之间。
一个典型的叠层OLED器件200的结构如图2所示，其包含阳极层201，第一发光单元202，电荷产生层(CGL)203，第二发光单元204，以及阴极层205。其中，第一发光单元202和第二发光单元204可以进一步包含单层发光器件100中从102到108的若干有机层，第一发光单元和第二发光单元的发光层可以相同也可以不同。电荷产生层203一般由一种n型材料和一种p型材料构成，也可以增加缓冲层，如专利申请CN112687811A中所描述。如果叠层器件是顶发射器件，还可以在阴极层205之上增加封盖层(图中未画出)。图2所示的为双单元的叠层器件，还可以在此基础上增加第三发光单元和第二电荷产生层形成三单元的叠层器件。单层和叠层OLED器件的制备都为业内所熟知，不在此赘述。
一个柔性OLED光源可以是一个柔性的OLED发光面板。一个柔性OLED发光面板的截面图显示在图3中。柔性OLED发光面板300包含了柔性基板301，一个OLED器件302，一对接触电极304与OLED器件302电连接，一层柔性封装层303但把接触电极304暴露。柔性基板301可以是超薄柔性玻璃，优选的是不易碎材料，包含但不限于塑料(PET，PEN，PI)、纺织品、皮革、纸张、金属箔或其组合。特别的，基板301可以是事先以溶液形式涂敷在支撑底板上的材料(例如PI，即Polyimide聚酰亚胺类材料)，经过固化以及平坦化后用于器件制备。在完成器件制备后使用激光将其从支撑底板上剥离下来，并根据需要转印在其他柔性膜上。柔性基板301上可以另外涂有水分阻挡层(图中未画出)。OLED器件302可以是底发光器件或顶发光器件，优选的是顶发光器件因为其发光效率更高。OLED器件302可以是单层结构，也可以是叠层结构，优选叠层结构是因为其在相同亮度下的寿命更长，且因为膜层更厚有利于提高生产良率。OLED器件302中的有机材料可以是在真空舱中以热蒸发形式蒸镀形成(真空蒸镀法)，也可以部分甚至全部使用溶液法形成，包括但不限于喷墨打印(ink jet printing)、旋涂、有机蒸汽喷涂打印(OVJP)等。柔性封装层303可以是利用UV固化胶黏附在器件上的超薄玻璃，优选的柔性封装层303是薄膜封装层，厚度通常都在5μm以上，例如单层的无机薄膜，或是有机、无机薄膜交替的多层结构，通过PECVD、ALD、打印、旋涂等方式成膜。接触电极304可以包含至少一个阳极接触和一个阴极接触。在此基础上，还可以添加光提取层、前盖膜、后盖膜、外部电路(例如FPC电路板)等，具体描述可以在中国专利申请CN108644628A中找到，其以全文引用的方式并入，它不在本申请研究的范围内。这样的一个柔性OLED发光面板当与外部电驱动形成电连接后(不管处于开启或关闭状态)即为一个柔性OLED光源，是本发明中的基本构成要素之一。上述柔性OLED发光面板中的OLED器件都使用共通有机层，尤其是具有共通有机发光层，即非像素化处理，在一个固定的工作点下只能发出一种颜色的光。上述柔性OLED发光面板可以发出至少一种波长在400-2000nm的光，优选的是上述柔性OLED发光面板可以发出至少一种波长在450-1000nm的光。如果是用于面膜、创可贴等场景，优选使用红光及近红外的OLED发光面板，即上述柔性OLED发光面板可以发出至少一种波长在600-970nm之间的光。
上述柔性OLED发光面板所用基板、封装层、以及前后盖膜等通常都是透气性较差的人造材料，如果制成面膜、生发帽等长期佩戴的光疗产品，舒适性会降低，甚至有可能引起过敏等皮肤疾病。为了在不显著降低有效发光面积的基础上解决这一问题，本发明提出在柔性OLED发光面板上设置孔洞来增加透气性，并给出了具体可行的方案。
图4a-4b展示了带孔洞的柔性OLED发光面板400的部分平面图，其上具有若干孔洞401。每个孔洞401都有圆心o，直径d，孔洞与孔洞之间有间距s。我们定义孔洞面积占比F为整个柔性OLED面板上孔洞横截面积之和与整个柔性OLED面板面积之比。图4a-4b中，所有孔洞401具有相同的直径，孔洞间距在x和y两个方向上也都相等。在如图4a这样等距排列的等面积孔洞阵列中，孔洞面积占比F即为单位三角形402中所包含的孔洞面积与整个三角形面积的比值。注意，在一些实施例中，孔洞401可以非等距排列，例如在x方向是等距排列且具有间距s1，在y方向是等距排列且具有间距s2，其中s1≠s2。在另一些实施例中，孔洞401在单个方向上也可以非等距排列。但是优选，孔洞401至少在x或y轴的一个方向上是等距排列，更优选的，孔洞401在x和y两个方向上都是等距排列。孔洞401彼此之间也可以具有不同的直径d，例如在面膜使用中，可以在敏感部位，如眼部周围使用开孔较大(即直径d较大)的孔洞，而在非敏感部位，如额头处使用开孔相对较小(即直径d较小)的孔洞。根据实际应用需要，孔洞面积占比F应在0.01％-50％之间，优选的在0.1％-30％之间，更优选的在0.2％-10％之间。为了保证一定的透气性且又尽可能减少对发光面积的损失，孔洞直径d应在0.09-5mm之间，优选的，在0.1-3mm之间，更优选的在0.3-1mm之间。同样道理，孔洞间距s应控制在1-50mm之间，优选的，在1-30mm之间，更优选的在1-10mm之间。除了图4a-4b上展示的圆形孔洞外，孔洞的横截面也可以是其他形状，包括但不限于多边形(例如正方形、六边形、长方形、三角形、菱形)，椭圆形等图形，在此不一一画出。为了加工方面的便利性，孔洞的横截面优选是圆形或正多边形；更优选的是圆形。柔性OLED发光面板上还需要制备接触电极403，如图4a-4b中所示在面板外围的电极条。这些接触电极在器件完成封装后会与外部电路(例如FPC电路板)实现电连接，以便外部电源驱动。最后的产品可以使用单独一片的柔性OLED发光面板400实现，也可以拼接多块柔性OLED发光面板400来实现，各柔性OLED发光面板可以发同样颜色的光也可以发出不同颜色的光，具体拼接方式可以参考本发明人之前的申请US20190376650中的描述。
当柔性OLED发光面板400以单片形式制备成光疗产品(例如发光面膜)时，通常发光面积会较大，此时为了降低电流经过方块电阻率较低的电极时产生的压降，可以在柔性OLED发光面板上制备一些金属导线(busline)如图4b中所示的4031和4032。如果OLED发光面板采用的是底发射器件结构，则阳极(通常为ITO)的电阻率通常较大，其方块电阻一般在10-25ohm/sq左右，即可以在阳极上预先制备金属导线以降低电阻率；如果OLED发光面板采用的是顶发射器件结构，则通常阴极(通常为MgAg合金)的电阻率较大，其方块电阻一般在1-30ohm/sq之间，因此可以在阴极上制备金属导线以降低电阻率。制备金属导线的具体方式可以参考本发明人之前的专利US8,927,308。图4b中所示的金属导线4031和4032仅为示例，金属导线的排布为业内人士所熟知，不在此赘述。
沿图4a中AA’切割线的截面图结构500如图5a所示，其包含了柔性基板501，OLED器件502，封装层503，接触电极504。从AA’截面看，柔性基板501、OLED器件502和封装层503都有被孔洞507(对应图4a-4b中的孔洞401)隔断，但注意从图4的平面图看，它们在孔洞401以外的区域仍然是连续的。在制备过程中，柔性基板501被贴敷在一个支持基板505上以保证正常的工艺流程，支持基板505一般是硬质的，如玻璃，硅片等。如果柔性基板501是固态膜，如PET，PEN，铝箔等，可以使用Kapton胶带将柔性基板501固定在支持基板505上，还可以选择已经涂有水分阻挡层的固态膜；优选的，是将PI溶液以旋涂、印刷、喷涂等方式涂敷在支持基板505上并进行固化形成柔性基板501。注意支持基板505最终是要被去除的，不出现在最终产品中。增加柔性OLED发光面板透气性的一种方案是在制备OLED器件502之前，就对柔性基板501进行打孔处理。如果柔性基板501是固态膜，可以先打孔再贴敷在支持基板505上，如果是以溶液形式涂敷到支持基板505上的，则可以在固化成形后再打孔。在这里，优选使用溶液法涂敷PI并固化形成柔性基板501。柔性基板501的厚度一般为25-500μm，优选的，30-200μm，更优选的，50-100μm。为了确保精度和可控性，可使用冲压、湿法刻蚀、干法刻蚀、激光等方法来打孔，优选的使用激光打孔，在柔性基板501上形成若干孔洞507，其具有圆心o，直径d，相邻两个孔洞之间的间距为s。其后在已有孔洞507的柔性基板501上制备OLED器件502。由于柔性基板厚度至少在25μm以上，而OLED器件501的整体厚度一般在1-2μm的量级，因此制备过程中OLED器件的有机膜或金属电极膜层都不会覆盖住孔洞510。不仅如此，由于是原位生长(in-situ)，OLED器件一层的孔洞圆心与基板上的孔洞圆心是重合的。器件制备完后要进行封装，优选使用薄膜封装，一般厚度在10μm以下，此时由于封装工艺一般是各向同性的，就会有封装层的部分5031覆盖住OLED器件502全部侧面以及柔性基板501的部分甚至全部侧面，这样就能有效保护OLED器件502不被环境中的水氧从侧面侵蚀。尽管封装层会包裹一部分侧壁，但是由于封装层自身就很薄，覆盖在侧壁上的部分会更薄，一般在5μm以下，而孔洞的直径至少为0.09mm即90μm，因此可以认为封装之后的孔洞直径d’与封装前直径d相比减小幅度在10％及以下，且封装层、OLED器件层以及基板层的孔洞圆心都是重合的。在完成封装后，需要将柔性基板501从支持基板505上剥离下来，这时有几种方法。第一种，可以先将FPC电路板508电连接到接触电极504上，随后将保护膜506贴敷在封装层503之上，如图5b所示。FPC电路板508可以是连续的膜状形式连接到外部电源，优选的是网格状或框状形式只连接接触电极504并将封装层503完全暴露出来，FPC电路板508在OLED发光面板中的使用可以参考本发明人之前的申请US20190376650。保护膜506可以塑封(laminate)的形式贴敷在柔性面板上，再将柔性基板501从支持基板505上剥离下来。如果柔性基板501是固态膜，则可以直接撕除胶带，如果是PI薄膜，则需使用激光剥离，优选使用激光剥离PI薄膜。保护膜的材料包含但不限于，PET，PEN，PI，FPC电路板，硅胶等人工材料，也可以是丝绸、棉麻等天然透气性良好的材料，如果是这种天然透气性良好的材料则不需要额外开孔。保护膜506如果是不透气材料同样也需要打孔，如图5c所示。保护膜506上的孔洞位置应与柔性基板和OLED器件上已形成的孔洞位置507对应，即其中心点与孔洞507中心o点重合或重合度在50％以上，在这里，重合度指保护膜所具有的孔洞与孔洞A在基板平面的垂直投影中重叠部分的面积与孔洞A的垂直投影面积的比值；优选地，孔洞的重合度在70％以上。保护膜506上孔洞直径为D，优选D≥d。保护膜506上的孔洞可以预先打孔形成，这样在进行贴合时需要进行对位操作，以确保与固有孔洞507对准；另一种方案是在贴合之后，再进行打孔操作，这样的好处是不需要额外对准即可保证保护膜的圆心与现有圆心o点基本对齐，但缺点是在打孔过程中有损伤到OLED器件的风险。对保护膜的打孔可以采用冲压、激光等方式。第二种方法中，保护膜506也可以是已经集成有电路的FPC电路板，这有一个好处是：一般在做电路连接(bonding)时都带有对位系统，这样就可以在做贴合时同步做电路连接(bonding)，解决孔洞对准的问题，这种情况下就不需要额外的FPC电路板508。保护膜506的厚度一般在25-500μm，优选的，50-200μm。如果柔性OLED发光面板使用顶发射器件，保护膜需要是透光的，透光率在10％以上，优选的透光率在20％以上，更优选的透光率在50％以上。第三种方法如图5d所示，在将柔性基板501从支持基板505上剥离下来时，可以使用转移膜5061先贴敷在面板530上，然后将柔性基板501从支持基板505上剥离下来，紧接着将柔性基板501连同其上的OLED器件502、封装层503一起转移并贴合到柔性膜509上，然后再去除转移膜5061。FPC电路板508可以在转移前就与接触电极504完成电连接，也可以在去除转移膜5061之后再做电连接。如果OLED器件502是底发射器件，则要求柔性膜509是透明的。柔性膜509如果是不透气薄膜，如各种塑料或硅胶材质等，也需要做打孔处理，使其具有若干孔洞E，如图5e中所示，打孔可以采用冲压、激光等方式实现。这时柔性膜509上的孔洞的位置应与现有孔洞507进行对位，即其中心点与孔洞507中心o点重合或重合度在50％以上，在这里，重合度指柔性膜所具有的孔洞与孔洞A在基板平面的垂直投影中重叠部分的面积与孔洞A的垂直投影面积的比值，优选地，孔洞的重合度在70％以上。也可以自上而下进行打孔，且孔径D’不大于孔洞507孔径d’以确保不损伤已有器件及封装层，如图5e中的箭头所示，这种方法可以保证柔性膜509上的孔洞圆心与现有圆心重合。柔性膜509可以已经带有孔洞，且直径应不小于孔洞507的直径d，转移时就需要将两种孔洞进行对位。当然，柔性膜509也可以是自带空隙的材料，如丝绸、棉麻这类透气性良好的天然材料，这样就不需要额外打孔。柔性膜509的厚度一般在25-500μm，优选的，50-200μm。最后，也可以在柔性发光面板540的封装层503上再添加保护膜506，其方式及选择如上文所述，不再赘述。
在一些实施例中，可以在OLED器件和封装层都完成后再进行打孔。如图6a中所示，在支持基板605上贴敷有柔性基板601，其上有制备完成的OLED器件602和完整的封装层603，以及暴露在封装层603外的接触电极604。由于整个OLED器件602和封装层603的总厚度一般在10-15μm左右，可以通过激光自上而下(如图6a中箭头所示)精准刻蚀，形成如图6b所示的孔洞607。也可以在完成的器件上设置掩模版，然后在PECVD舱室中使用等离子轰击在封装层603和OLED器件602上形成孔洞，其后再用激光或冲压方式在柔性基板601上形成孔洞。孔洞607具有直径d和间距s。FPC电路板606可以在打孔前贴合，也可以在打孔后贴合。这种方法发使得OLED器件602的侧面6021被暴露，有可能导致器件性能衰退。此时可以在后续过程中贴敷保护膜和/或柔性膜，然后利用激光或高温烧结孔洞边缘，由于一般保护膜和柔性膜都可以是塑料制品或硅胶材质，在激光或高温烧灼下会融化，冷却后重新固化就能将孔洞侧面封住，避免OLED有机层暴露。还可以在贴敷完保护膜和/或柔性膜之后，贯穿开孔，即将保护膜、封装层、OLED器件、柔性基板、柔性膜一起开孔，然后再使用高温封结边缘。这种做法避免了使用对位，工艺更简单。在另一些实施例中，可以在上述基础上进行改良。具体来说就是先对OLED器件做初步封装，比如先用PECVD沉积一层1-2μm厚的半导体薄膜，包括但不限于，SiOx(氧化硅)，AlOx(氧化铝)，SiNx(氮化硅)等。然后进行打孔，具体如前文所述。紧接着打印有机层继续封装，并可以在此基础上转移回PECVD做第二层半导体薄膜，以及打印第二层有机层。这样即可将OLED器件的侧面6021用封装层保护起来。这种多层封装工艺为业内所熟知，不在此赘述。
一种制备具有良好透气性的OLED柔性发光面板的流程图700如图7a所示。制备流程700的核心步骤包括(都由实心箭头标出)：获取支持基板，在支持基板上贴敷柔性基板，对柔性基板打孔，在具有孔洞的柔性基板上制备OLED器件，随后进行全部封装，将FPC电路板电连接到接触电极上，最后剥离支持基板。电连接FPC电路板与剥离支持基板的顺序可以颠倒，即先剥离支持基板，后电连接FPC电路板，如虚线箭头707所示。在这个核心流程基础上，可选的步骤都以虚线箭头标出，例如，在电连接FPC电路板前贴敷保护膜(步骤701)，或在电连接FPC电路板之后但在剥离支持基板之前贴敷保护膜(步骤702)，或在剥离支持基板之后再贴敷保护膜(步骤703和704)。如果贴敷不透气保护膜，则需要对保护膜进行打孔处理(步骤705)，并在贴敷时与现有孔洞进行对准，当然也可以在贴敷完保护膜后再进行打孔。还可选的步骤有，在柔性基板下贴敷柔性膜(步骤706)，与保护膜类似同样对不透气柔性膜进行打孔(步骤709)。也可以在贴敷完柔性膜后再做FPC电路板的电连接，如步骤708所示。注意，保护膜也可以就是FPC电路板，则步骤电连接FPC电路板和贴敷保护膜为同一步骤。另一种制备流程710如图7b所示，其核心步骤包括(以实心箭头表示)：获取支持基板，在支持基板上贴敷柔性基板，直接制备OLED器件，其后进行部分或全部封装，贯穿打孔，电连接FPC电路板，以及剥离支持基板。其中，如果对器件进行全部封装，可以选择直接进行贯穿打孔(步骤711)，即在基板、OLED器件和封装层上形成孔洞，接着电连接FPC电路板(步骤712)，最后剥离支持基板。也可以在对器件进行全部封装之后，先进行FPC电路板连接(步骤713)，再进行贯穿打孔(步骤712)，如果电路板是网格状，即在基板、OLED器件和封装层上形成孔洞，如果电路板是连续的薄膜，则需在基板、OLED器件和封装层和电路板上形成贯穿孔洞。另外可选步骤有贴敷保护膜(步骤714)和打孔保护膜(步骤7141)，还可以在贴敷完保护膜后做贯穿打孔处理，即同时对保护膜、封装层、OLED器件、柔性基板进行打孔，之后可以选择连同保护膜封结孔洞边缘(步骤7142)。保护膜也可以在电连接FPC电路板之后贴敷(步骤715)，或剥离支持基板之后贴敷(步骤716)，或在贴敷柔性膜之后(步骤717)同样可以进一步包括打孔和封结边缘，在此不再画出。最后还可选的是贴敷柔性膜(步骤718)，以及对柔性膜进行打孔(步骤7181)，如果在贴敷完柔性膜后进行贯穿打孔，即同时对保护膜、封装层、OLED器件、柔性基板以及柔性膜进行打孔(步骤719)，则可选封结孔洞(步骤7182)。
如上所述的具有良好透气性的柔性OLED发光模组可以应用在多种光疗领域，例如，如上所述的具有良好透气性的柔性OLED发光模组可以被并入多种可穿戴的光疗装置中，包括但不限于，OLED光疗面膜、OLED光疗眼膜、OLED光疗护颈仪、OLED光疗生发帽内胆或生发帽、OLED光疗腰带、OLED光疗毯或光疗婴儿衣、OLED光疗创可贴、OLED光疗膏药贴，OLED光疗手套、OLED光疗袜、以及OLED光疗衣等。在这些可穿戴的光疗装置中，上述的柔性OLED发光模组可以剪切成所需形式以适合相关的应用，也可以使用单独一块上述柔性OLED发光模组，还可以使用多个上述发光模组进行组合。这样制备出来的可穿戴的光疗产品不仅具有较大的发光面积，且具有良好透气性，适合长期佩戴。
应当理解，这里描述的各种实施例仅作为示例，并无意图限制本发明的范围。因此，如本领域技术人员所显而易见的，所要求保护的本发明可以包括本文所述的具体实施例和优选实施例的变化。本文所述的材料和结构中的许多可以用其它材料和结构来取代，而不脱离本发明的精神。应理解，关于本发明为何起作用的各种理论无意为限制性的。

Claims (30)

1.一种柔性OLED发光模组，其包含：
柔性基板，具有若干孔洞A；
OLED器件，具有若干孔洞B以及接触电极；
封装层，具有若干孔洞C；
外部电路，所述外部电路与所述接触电极电连接；
所述孔洞A、B、C重合以构成贯穿所述发光模组的通孔；所述若干孔洞A的直径在0.09–5mm之间，所述若干孔洞B和C的直径是孔洞A直径的90％-100％之间，若干孔洞A彼此之间的最小间距为S，且S在1-50mm之间，
所述OLED器件具有共通有机发光层。
2.如权利要求1所述的柔性OLED发光模组，其中，所述外部电路为FPC电路板。
3.如权利要求1所述的柔性OLED发光模组，其中，所述若干孔洞A的直径在0.1–3mm之间；
优选地，所述若干孔洞A的直径在0.3-1mm之间。
4.如权利要求1所述的柔性OLED发光模组，其中，所述若干孔洞A彼此之间的最小间距S在1-30mm之间；
优选地，所述若干孔洞A彼此之间的最小间距S在1–10mm之间。
5.如权利要求1所述的柔性OLED发光模组，其中，所述若干孔洞A等间距排列。
6.如权利要求1所述的柔性OLED发光模组，其中，所述若干孔洞A、B、C的横截面为圆形、多边形或椭圆形；
优选地，所述若干孔洞A、B、C的横截面为圆形或正多边形；
更优选地，所述若干孔洞A、B、C的横截面为圆形。
7.如权利要求1所述的柔性OLED发光模组，其中，所述若干孔洞A相对于柔性基板的面积占比在0.01％-50％之间；
优选地，所述若干孔洞A相对于柔性基板的面积占比在0.1％-30％之间；
更优选地，所述若干孔洞A相对于柔性基板的面积占比在0.2％-10％之间。
8.如权利要求1所述的柔性OLED发光模组，其中，所述OLED器件发出至少一种波长在400–2000nm之间的光；
优选地，所述OLED发出至少一种波长在450–1000nm之间的光；
更优选地，所述OLED发出至少一种波长在600–970nm之间的光。
9.如权利要求1所述的柔性OLED发光模组，其中，所述柔性基板的厚度在25–500μm之间；
优选地，所述柔性基板的厚度在30–200μm之间；
更优选地，所述柔性基板的厚度在50–100μm之间。
10.如权利要求1或9所述的柔性OLED发光模组，其中，所述柔性基板所用材料为PI。
11.如权利要求1所述的柔性OLED发光模组，其中，所述封装层为薄膜封装。
12.如权利要求1所述的柔性OLED发光模组，其中，进一步包含保护膜和/或柔性膜。
13.如权利要求12所述的柔性OLED发光模组，其中，所述保护膜和/或柔性膜是透明的，或所述保护膜是FPC电路板，或所述保护膜和/或柔性膜是塑料或硅胶材质，或所述保护膜和/或柔性膜是用选自丝稠或棉麻的天然材料制成。
14.如权利要求12所述的柔性OLED发光模组，其中，所述保护膜上具有若干孔洞D，和/或所述柔性膜上具有若干孔洞E；所述若干孔洞D和/或E与若干孔洞A的重合度在50％以上；优选地，所述若干孔洞D和/或E与若干孔洞A的重合度在70％以上。
15.如权利要求12或13所述的柔性OLED发光模组，其中，所述保护膜和/或柔性膜厚度在25–500μm之间；
优选地，所述保护膜和/或柔性膜厚度在50–200μm之间。
16.如权利要求12所述的柔性OLED发光模组，其中，所述若干孔洞A、B、C的边缘由保护膜和/或柔性膜融化封结。
17.如权利要求14所述的柔性OLED发光模组，其中，所述若干孔洞A、B、C、D和E同时形成。
18.如权利要求1所述的柔性OLED发光模组，其中，所述若干孔洞A、B、C由选自以下组的方法形成：冲压、干法刻蚀、湿法刻蚀、激光刻蚀、等离子轰击、及其组合；
优选地，所述若干孔洞A、B、C由激光刻蚀方法形成。
19.一种制备如权利要求1所述的柔性OLED发光模组的方法，其包含以下步骤：
a.获取支持基板，
b.在支持基板上贴敷柔性基板，
c.制备OLED器件，
d.封装OLED器件并暴露接触电极，
e.电连接外部电路到OLED器件的接触电极上，
f.剥离支持基板，
打孔步骤1.在柔性基板上形成若干孔洞A，所述孔洞A直径大小在0.09–5mm之间，所述孔洞A彼此间的最小间距在1-50mm之间，
打孔步骤2.在OLED器件上形成孔洞B，在封装层上形成孔洞C，所述孔洞B和C的直径在孔洞A直径的90-100％之间，所述孔洞B、C和所述孔洞A重合；
在上述步骤中，打孔步骤1可在步骤b之后的任一时刻发生，打孔步骤2可与步骤c同时发生或在步骤c之后的任一时刻发生。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述步骤e中的所述外部电路为FPC电路板。
21.如权利要求19所述的方法，其中，所述打孔步骤1在步骤b和c之间发生，或在步骤d和e之间发生，或在步骤e和f之间发生。
22.如权利要求19所述的方法，其中，所述打孔步骤2与步骤c同时发生，或在步骤d和e之间发生，或在步骤e和f之间发生，或在步骤f之后发生。
23.如权利要求19所述的方法，其中，所述打孔步骤1和2同时发生。
24.如权利要求19所述的方法，其中，进一步包含步骤j和/或步骤k，所述步骤j为贴敷保护膜且可在步骤d之后任一时刻发生，所述步骤k为贴敷柔性膜且可在步骤f之后任一时刻发生。
25.如权利要求24所述的方法，其中，所述步骤j进一步包含步骤j-1，所述步骤j-1为在保护膜上形成若干孔洞D。
26.如权利要求24所述的方法，其中，所述步骤j在步骤d与e之间发生，或在步骤e与f之间发生，或在步骤f之后发生，或与步骤e同时发生。
27.如权利要求25所述的方法，其中，所述步骤j-1与步骤j同时发生，或与打孔步骤1和/或2同时发生。
28.如权利要求24所述的方法，其中，进一步包含步骤k-1，所述步骤k-1为在柔性膜上形成若干孔洞E；所述步骤k-1与步骤k同时发生，或与打孔步骤1和/或2同时发生。
29.如权利要求19、25或28所述的方法，其中，进一步包含步骤l，所述步骤l为将若干孔洞A、B、C、D和/或E的边缘融化封结。
30.一种光疗装置，其包含至少一个如权利要求1-18中任一项所述的柔性OLED发光模组；
优选地，所述光疗装置选自：光疗面膜，光疗眼膜，光疗护颈仪，光疗生发帽，光疗腰带，光疗毯，光疗创可贴，光疗膏药贴，光疗手套，光疗袜子或光疗衣。
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