[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，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。

OLEDs产品从量产技术上讲，目前还没有达到产品化的要求，实现OLEDs量产所面临的困难，主要有以下几个方面：(1)OLEDs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，OLEDs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OLEDs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OLEDs失效的主要原因，作为OLEDs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OLEDs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，OLEDs要求的封装层水氧透过率应小于10^-5g/m²/day(Burrows PF，Graff GL，Gross ME，et al.Displays 22，652001)。

现有技术中有机电致发光器件的封装一般采用玻璃盖、金属盖的封装方法，其边沿用紫外聚合树脂密封。由于玻璃盖、金属盖比较致密，因此这种封装的方法能够很好阻隔水氧对器件内部的渗漏，很好的延长了器件的使用寿命。但是相比LCD等显示器，OLED具有轻、薄等特点，现有的封装技术由于使用了厚重的玻璃或金属片作为封装盖，而使OLED的这一优势被淡化。去掉封装盖将使OLED轻、薄的优势更加显著。

用玻璃盖或金属盖封装另外一个重要的缺点是不能应用到柔性有机电致发光器件的封装。玻璃基片的OLEDs所采用的粘合封装片的方法不适用于软屏，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，OLEDs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。

这种封装技术对水氧的阻隔能力可以和玻璃相媲美，成为柔性有机电致发光器件封装的主流。但是该技术由于需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。