[發(fā)明專利]一種頂發(fā)射OLED的復(fù)合薄膜封裝方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210057243.X
• 申請(qǐng)日: 2012-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN102569678A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 桑仁政;張民艷;龍梨;于建寧;童亮;張浩;魏斌;張建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/56
• 分類號(hào): H01L51/56;H01L51/52
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)的封裝方法，屬于有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

有機(jī)電致發(fā)光顯示器件是一種利用電流驅(qū)動(dòng)有機(jī)半導(dǎo)體薄膜發(fā)光的器件，簡(jiǎn)稱OLED，其結(jié)構(gòu)屬于夾層式結(jié)構(gòu)，通常由陽(yáng)極、空穴注入層（EIL）、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EML)、電子傳輸層(ETL)和陰極等組成。在外電場(chǎng)的作用下，電子和空穴被注入到有機(jī)發(fā)光層，然后在發(fā)光層內(nèi)復(fù)合后形成激子，由激子輻射衰減而發(fā)光。由于OLED具有自主發(fā)光、響應(yīng)速度快、可視角大、輕薄、可實(shí)現(xiàn)柔性顯示、工藝簡(jiǎn)單、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的下一代顯示技術(shù)。

OLED按照出光方向可分為底部出光（底發(fā)射）和頂部出光(頂發(fā)射)兩種結(jié)構(gòu)。底發(fā)射OLED器件的透明陽(yáng)極位于透明襯底上面，透明陽(yáng)極上是多層有機(jī)薄膜層，有機(jī)薄膜層上面是全反射金屬或合金陰極，光線只能透過陽(yáng)極從襯底方向發(fā)射出。但在有源矩陣有機(jī)電致發(fā)光顯示中要在器件下方制作像素驅(qū)動(dòng)電路，若使用底發(fā)射OLED器件，像素驅(qū)動(dòng)電路就會(huì)占據(jù)像素的發(fā)光面積，降低開口率。而頂發(fā)射OLED器件則不一樣，其陽(yáng)極用的是全反射金屬，頂部陰極是很薄的半透明金屬或合金薄膜，光線從頂部陰極發(fā)射出，這樣就可以解決OLED顯示器件的發(fā)光面積受像素驅(qū)動(dòng)電路限制的問題。

但是因密封失效而導(dǎo)致壽命縮短仍是有機(jī)電致發(fā)光器件面臨的一個(gè)重要問題，其中水汽和氧氣是導(dǎo)致器件失效的主要原因。一方面，OLED器件工作時(shí)需要從陰極注入電子，這就要求陰極功函數(shù)越低越好，通常作為陰極的金屬材料如AL、Mg、Ca等一般比較活潑，容易與滲透進(jìn)來的氧氣和水汽發(fā)生氧化反應(yīng)，在陰極和有機(jī)功能層間形成絕緣層，導(dǎo)致器件無法發(fā)光。另一方面，OLED器件工作時(shí)水汽的存在會(huì)誘發(fā)陽(yáng)極和陰極之間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)和水的電解放氣，形成黑斑。更為嚴(yán)重的是有機(jī)材料本身會(huì)和水汽、氧氣發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)，破壞有機(jī)分子及聚合物的結(jié)構(gòu)，降低其發(fā)光效率。因此，OLED器件的封裝技術(shù)研究對(duì)阻擋水汽和氧的滲透、延長(zhǎng)器件的壽命具有重要的意義。

傳統(tǒng)的OLED?器件是在玻璃、金屬等剛性襯底上制作電極和有機(jī)功能層，對(duì)這類器件進(jìn)行的封裝一般是給器件加一個(gè)剛性蓋板，在蓋板內(nèi)側(cè)貼上足夠的干燥劑，并將襯底和蓋板用環(huán)氧樹脂粘接以達(dá)到密封的效果。對(duì)OLED?進(jìn)行封裝所用的蓋板，通常采用玻璃和金屬兩種材料。用金屬蓋板進(jìn)行封裝時(shí)要特別注意金屬蓋板不能接觸到器件的電極，以免引起短路。同時(shí)，玻璃或金屬蓋板內(nèi)側(cè)的干燥劑會(huì)吸收器件發(fā)出的光線。另外，封裝后的器件的體積和重量較大，不能對(duì)可彎曲的柔性O(shè)LED封裝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)傳統(tǒng)OLED封裝技術(shù)存在的缺陷，提供一種頂發(fā)射OLED的復(fù)合薄膜封裝方法，與傳統(tǒng)OLED封裝相比，本方法簡(jiǎn)化了封裝工藝，提高了生產(chǎn)效率，降低了封裝后的器件的體積和重量，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)可彎曲的柔性O(shè)LED的封裝。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是：氧化硅薄膜和氮化硅薄膜是精細(xì)的半透明陶瓷薄膜材料，硬度高，耐磨損性能好，具有優(yōu)秀的光電性能、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和抗高溫氧化性，抗雜質(zhì)擴(kuò)散和水汽滲透能力強(qiáng)。20世紀(jì)70?年代初，以等離子體化學(xué)汽相沉積（PECVD）法制備的氧化硅薄膜和氮化硅薄膜已在硅集成電路工藝中用作鈍化層，此后，又在塑封微電子電路中用作水汽和腐蝕離子的阻擋層。所以本發(fā)明中利用氧化硅薄膜和氮化硅薄膜作為OLED器件的封裝薄膜（如圖3是我們制備的SiOx/SiNx復(fù)合薄膜的光透過率測(cè)試結(jié)果，對(duì)可見光具有很好的透過率）。但是由于頂發(fā)射OLED主要是通過真空蒸鍍的方式制備的，而且其頂電極很薄，在轉(zhuǎn)移到PECVD設(shè)備的過程中很容易受到空氣中的氧氣和水汽的滲透，另外，利用PECVD設(shè)備直接在頂發(fā)射OLED器件上制備氧化硅和氮化硅封裝薄膜，由于等離子體的轟擊作用，頂發(fā)射OLED的很薄的頂電極和有機(jī)層很容易受到破壞。MgF₂和ZnS可以通過真空蒸鍍的方式制備半透明的光學(xué)薄膜（如圖4是我們制備的MgF₂/ZnS和MgF₂/NPB/ZnS復(fù)合薄膜的光透過率測(cè)試結(jié)果，在可見光范圍內(nèi)具有相當(dāng)好的透明度），這種薄膜對(duì)于熱和機(jī)械振動(dòng)有一定的阻抗能力，而且具有天然的憎水性。因此，本發(fā)明提出在利用化學(xué)汽相沉積（PECVD）制備氧化硅和氮化硅封裝薄膜前，先在頂發(fā)射OLED器件上蒸鍍上若干層透明有機(jī)薄膜作為緩沖層或若干層MgF₂、ZnS或MgF₂/ZnS薄膜作為預(yù)封裝層，形成緩沖層或預(yù)封裝層與封裝層薄膜組合的復(fù)合薄膜封裝結(jié)構(gòu)。

根據(jù)上述的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：