[发明专利]一种有机电致发光器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光器件的封装结构及其制备方法，属于有机电致发光技术领域。

背景技术

当今，随着多媒体技术的发展和信息社会的来临，对平板显示器性能的要求越来越高。近年来新出现了三种显示技术：等离子显示器、场发射显示器和有机电致发光显示器(以下简称OLED)，均在一定程度上弥补了阴极射线管和液晶显示器的不足。其中，有机电致发光显示器具有自主发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、颜色丰富等一系列的优点，与液晶显示器相比，有机电致发光显示器不需要背光源，视角大，功率低，其响应速度可达液晶显示器的1000倍，其制造成本却低于同等分辨率的液晶显示器。因此，有机电致发光显示器具有广阔的应用前景，被看作极赋竞争力的未来平板显示技术之一。

OLED产品从量产技术上讲，目前还没有达到产品化的要求，实现OLED量产所面临的困难，主要有以下几个方面：(1)OLED的寿命问题，(2)生产技术和质量管理问题，(3)相关技术问题(特别是驱动技术)，其中，寿命是目前面临的最大问题之一。可以说，OLED的寿命问题得不到相应的解决，新一代的显示器的产品化和实用化就无从谈起。目前，因为器件中的有机物和阴极对水汽和氧气都非常敏感，就是说OLED的寿命问题很大程度上取决于器件封装效果的好坏。大量的研究表明水汽和氧气是造成OLED失效的主要原因，作为OLED阴极的活泼金属很容易和水汽、氧气反应。我们可以做一个简单的估算，Mg的原子量是24，密度是1.74g/cm³，如果OLED中的金属阴极Mg层的厚度为50nm，则该器件含金属Mg的量为3.6×10^-7mol/cm²，只需要约6.4×10^-6g水就能与之完全反应。要使得Mg完全被破坏时间为一年，则封装层必须使得水渗透率小于1.5×10^-4g/m²/day。而实际上器件中阴极只要有10％被氧化，形成的不发光区域就非常明显(如果阴极的氧化发生在金属与有机物的界面处，即使被破坏的阴极仅为5也可能导致器件失效)，通常认为，忽略水、氧对有机层的破坏作用，OLED要求的封装层水氧透过率应小于10^-5g/m²/day(Burrows PE，Graff GL，Gross ME，et al.Displays 22，652001)。

现有的OLED封装方法是盔式封装结构，即使用金属或玻璃作为封装盖，粘合剂在涂布在封装盖的边缘，将封装盖和显示屏粘合到一起形成一个相对密封的空间；为了进一步吸收水汽，还需要将封装盖制作一个凹槽，并将干燥粉或干燥片填充到封装盖的凹槽中。此种封装方法可以很好的解决水、氧对OLED器件的伤害，但由于整个显示屏是由两块厚重的玻璃或金属制作，使得OLED失去其轻薄的优势；此外，由于封装盖上存在一个凹槽，封装盖的中心必然存在塌陷变形，当制备大尺寸的显示屏时，这种塌陷更加的明显，封装盖的中心甚至会摩擦到显示屏的像素，破坏显示屏；塌陷过程中由于凹槽中的气体压强的变化，与大气产生一个压强差，进而导致封装胶出现裂缝，破坏封装效果。同时，目前这种基于玻璃基片的OLEDs的封装方法无法应用到柔软显示器领域，因为软屏器件在弯曲时，粘合的封装片有可能摩擦破坏金属层。如今，OLED作为一种全固化的显示器件(无论是小分子还是聚合物)，其最大优越性在于能够制备出柔性的显示器件，柔性有机电致发光器件指以柔性材料为基片的有机电致发光器件，由于柔性基片的特点就给这类器件赋予了独特的应用前景，如柔性的显示器件，柔性的电子报刊，壁纸电视，可穿戴的显示器等。

针对于以上情况，薄膜封装技术正在逐步的发展和完善，其代表是Vitex公司的有机无机复合薄膜封装技术。其技术的特点是首先利用有机材料于器件背面形成一平整的平面，而后在该平面上形成一致密的无机薄膜以达到阻隔水、氧的能力，由于单一的无机薄膜层无法获得良好的阻隔效果，封装层需要制备成多层交替的结构。但是要制备多个周期的有机聚合物和无机陶瓷类材料，工艺、设备都很复杂，特别是陶瓷类材料，一般采用磁控溅射、等离子增强型化学气相沉淀等方法制备，制备过程中温度较高，容易破坏OLED器件的有机层或金属电极，并且物体被弯折时，弯折能力差的材料(如陶瓷材料)容易脱落，并遵循“隧穿-分层-隆起-断裂”的机理，影响器件的寿命和机械性能。因此，该技术在实际生产应用中存在制备工序、设备复杂，工艺难度增加，生产节奏慢，制备的成本高等缺点。

发明内容