[發(fā)明專(zhuān)利]有機(jī)電致發(fā)光器件的封裝結(jié)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210070178.4
• 申請(qǐng)日: 2012-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102593371A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭德權(quán);潘曉勇;李斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川長(zhǎng)虹電器股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L51/52
• 分類(lèi)號(hào): H01L51/52;H01L51/50
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所 51124
• 代理人: 李順德

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)的封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)具有功耗低、輕便、亮度高、視野寬以及高對(duì)比度和反應(yīng)快等特點(diǎn)，并且能夠很好地實(shí)現(xiàn)柔性顯示。在過(guò)去十多年的時(shí)間里有機(jī)電致發(fā)光器件取得了巨大進(jìn)展。有機(jī)電致發(fā)光器件已廣泛在智能手機(jī)、平板電腦中應(yīng)用，未來(lái)幾年將出現(xiàn)大尺寸電視。三星、LG正在籌建8.5代有機(jī)電致發(fā)光器件生產(chǎn)線，其它顯示器廠家也紛紛投入研發(fā)。

目前，有機(jī)電致發(fā)光器件技術(shù)發(fā)展至今還存在一些問(wèn)題，器件壽命短在很大程度上限制了有機(jī)電致發(fā)光器件產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。有機(jī)電致發(fā)光器件的壽命一方面與所選用的有機(jī)材料的性能及壽命有關(guān)，另一方面與發(fā)光器件的封裝方法有關(guān)。引起有機(jī)電致發(fā)光器件壽命降低的主要因素有：1、有機(jī)電致發(fā)光器件陰極的金屬材料多為化學(xué)性質(zhì)較為活潑的金屬，極易在空氣中或其它含有氧的氣氛中受到侵蝕，特別是在含有水汽的環(huán)境中更容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。有機(jī)電致發(fā)光器件陰極材料的制作一般采用物理氣相沉積法，微小的灰塵顆粒粘附在有機(jī)功能層上都極易使陰極材料產(chǎn)生針孔，成為水汽、氧氣與有機(jī)功能層接觸的通道。2、氧氣與發(fā)光層發(fā)生氧化作用生成的羰基化合物是有效的淬滅劑，會(huì)顯著降低有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光量子效率。水汽使有機(jī)層化合物發(fā)生水解并影響導(dǎo)電性能，導(dǎo)致穩(wěn)定性大大降低。3、有機(jī)電致發(fā)光器件工作時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)進(jìn)一步加劇有機(jī)電致發(fā)光器件中的發(fā)光材料、輔助材料、電極等在空氣中的老化，進(jìn)而影響器件的使用壽命。為了使有機(jī)電致發(fā)光器件壽命達(dá)到實(shí)用要求，要求發(fā)光器件封裝的水汽滲透率小于10^-6g/(m²·d)，氧氣滲透率小于10^-5～10^-3g/(m²·d)。在實(shí)際工作時(shí)，陰極被腐蝕10％就會(huì)嚴(yán)重影響器件的工作。

傳統(tǒng)的有機(jī)電致發(fā)光器件封裝技術(shù)是對(duì)剛性基板(玻璃或金屬)上制作的電極和各有機(jī)功能層進(jìn)行封裝。這種封裝方式一般是給發(fā)光器件加一個(gè)蓋板，在蓋板內(nèi)側(cè)貼附干燥劑，通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂等密封膠將基板和蓋板結(jié)合。封裝蓋板主要分為金屬蓋板和玻璃蓋板兩大類(lèi)，金屬蓋板即可以阻擋水、氧等成分對(duì)發(fā)光器件封裝的滲透，又可以使器件堅(jiān)固，但是其不透光性、重量及成本問(wèn)題限制了這種封裝方法在有機(jī)電致發(fā)光器件上的應(yīng)用。玻璃蓋板具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性、致密性，但其機(jī)械強(qiáng)度差，容易產(chǎn)生微裂紋，且大尺寸蓋板容易產(chǎn)生變形。傳統(tǒng)有機(jī)電致發(fā)光器件封裝需要密封膠，由于密封膠的多孔性，空氣中的水分容易滲透進(jìn)入器件內(nèi)部，產(chǎn)生黑點(diǎn)。傳統(tǒng)的有機(jī)電致發(fā)光器件封裝技術(shù)雖然有效但很笨拙，并且成本高，如果有機(jī)電致發(fā)光器件還是采用這些機(jī)械部件來(lái)封裝，很難在價(jià)位上與液晶顯示器(LCD)競(jìng)爭(zhēng)。

薄膜封裝能夠有效地阻隔水氧、降低器件厚度及成本。薄膜封裝不再使用金屬或玻璃蓋板、密封膠和干燥劑，由此帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)有：1、顯示器的重量和厚度減半；2、用薄膜濕氣隔離層來(lái)替代機(jī)械封裝件，大大降低了成本；3、如果薄膜封裝材料為透明材料，有機(jī)電致發(fā)光器件制造商完全可以撇棄光被TFT晶體管阻擋的底部發(fā)光方式，采用頂部發(fā)光方式，有效的提高發(fā)光效率和分辨率；4、薄膜封裝為柔性顯示技術(shù)帶來(lái)突破性的進(jìn)展。因此臺(tái)灣工研院-產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與趨勢(shì)研究所把薄膜封裝列為大尺寸有機(jī)電致發(fā)光器件封裝制程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

薄膜封裝按材料類(lèi)型主要分為無(wú)機(jī)材料封裝、有機(jī)材料封裝、有機(jī)/無(wú)機(jī)材料封裝。芬蘭倍耐克公司開(kāi)發(fā)的nClear封裝層封裝效果優(yōu)秀，但是封裝層全是無(wú)機(jī)材料，在柔性封裝應(yīng)用上有一定難度；單一的有機(jī)材料封裝很難有效阻隔水氧；有機(jī)/無(wú)機(jī)材料組合的薄膜封裝效果優(yōu)秀，適合在柔性上應(yīng)用。

專(zhuān)利號(hào)為02149122.4的發(fā)明專(zhuān)利“一種有機(jī)電致發(fā)光器件的封裝層及其制備方法和應(yīng)用”，公開(kāi)了一種有機(jī)電致發(fā)光器件的封裝層及其制備方法，并介紹了其封裝層的應(yīng)用。該封裝層位于器件一側(cè)或兩側(cè)，包括有聚合物材料層和陶瓷材料層以一定周期數(shù)n交替重疊組成的薄膜層，還包括位于薄膜層上的一層有機(jī)絕緣材料厚膜層，厚膜層的厚度為10～1000um。該專(zhuān)利中的聚合物材料層需將未聚合的聚合物單體蒸鍍到器件上，再經(jīng)紫外線照射原位聚合成平整的固態(tài)薄膜，這樣就增加了工藝復(fù)雜性和設(shè)備成本，并且難以實(shí)現(xiàn)柔性卷料的生產(chǎn)。Vitex?Systems公司開(kāi)發(fā)的Barix封裝層，需在多腔室內(nèi)用不同方法完成聚合物/無(wú)機(jī)薄膜的沉積，部分聚合物還需要UV固化形成薄膜，這種方式操作步驟多，處理周期長(zhǎng)，且常用的物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)等方法生產(chǎn)無(wú)機(jī)絕緣薄膜所需要的較高溫度對(duì)器件有機(jī)層有一定的損傷，并且容易產(chǎn)生針孔。