CN101577317B - 有机发光显示器的多层薄膜密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及有机发光显示器件的水氧隔离密封。具体是一种有机发光显示器的多层薄膜密封方法，这种技术的特征在于采用两层金属氧化膜和一层高分子有机膜对有机发光显示器进行密封。金属氧化膜能隔绝对有机发光显示器伤害较大的水氧杂质，同时防止金属层的氧化，提高抗蚀性能，明显降低器件退化衰变的速率、提高有机发光显示器的寿命。

Description

有机发光显示器的多层薄膜密封方法

技术领域

本发明涉及有机发光技术领域，尤其是显示器件的水氧隔离密封。

背景技术

实现OLED商品化需要解决的首要问题是器件的稳定发光问题。OLED发光层的多数有机物质对于大气之中的污染物、氧气、以及水气都十分敏感，氧气以及发光层氧化后形成的羰基化合物是有效的淬灭剂，会显著降低OLED的发光量子效率，甚至会使显示器丧失发光功能。水汽使有机层发生水解并且影响导电性能，从而导致稳定性大大降低。同样，由于用于OLED阴极材料的金属多为化学活性非常活泼的材料，极易在空气或其他含有氧气的气氛中受到侵蚀，特别是在含有水气的环境中更容易发生化学腐蚀，这都有损于OLED器件的使用寿命。

传统的密封技术采用粘合剂和覆盖材料。粘合剂使用紫外固化环氧固化剂，覆盖材料则采用金属板及玻璃封盖，在封盖内加装干燥剂来吸附残留的水分。这种封装方式需要很多的密封胶，而且边框的密封胶的多孔性容易使氧气和水气渗透进来，从而影响到OLED期间的寿命。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种新型的有机发光显示器密封技术，具有更好的密封性，能克服现有的密封技术存在的缺陷，延长有机发光显示器的使用寿命。

本发明具体来说是一种有机发光显示器的多层薄膜密封方法，这种方法的特征在于采用两层金属氧化膜和一层高分子有机膜对有机发光显示器进行密封。

这种技术的具体工艺包括以下步骤：

1、在压强5×10^-2Pa，温度130℃的高真空低温环境下，采用原子沉淀技术在有机发光器件的表面形成一层高密度非晶态氧化铝薄膜；

2、在压强5×10^-2Pa，温度70℃的高真空低温环境下，采用原子沉淀技术在高密度非晶态氧化铝薄膜上再形成一层非晶态氧化钽薄膜；

3、在采用原子沉淀技术进行密封过后，采用有机高分子对显示器进行进一步密封，在料舟中放置对二甲苯原材料通过仓门放入蒸发室中，经过蒸发控制进入裂解室裂解生成稳定的活性单体-二氯-一四二甲基苯，再流经分流器进入沉积室，在室温下沉积，瞬间吸附在置于产品支架上的产品表面聚合为聚对二甲苯薄膜层，即Parylene。

在步骤1中，使用三甲基色氨酸铝和臭氧作为反应气体，氮气作为冲洗气。

在步骤2中，使用叔丁基亚氨基三-二乙基氨基钽和臭氧作为反应气体，氮气作为冲洗气体。

在微型OLED显示器制作过程中，OLED器件包括在硅片或玻璃衬底上形成的多个功能叠层，在这些功能叠层中，核心是包括两个用作电极的导电层之间蒸镀的若干个有机薄膜层，一般的说来可以分为三层：电子传输层、有机发光层以及空穴传导层，来自阴极的电子与来自阳极的空穴分别通过各自的传导层在有机发光层进行复合从而发辐射发光，而我们进行密封的目的正是要隔绝水氧等杂质对这些功能叠层的污，有机发光显示器的密封工艺决定了显示器的显示功能和寿命。

由于OLED显示器件的有机薄膜及阴极金属薄膜遇水和空气后会立即氧化，使显示器件性能迅速下降，在OLED显示器密封前决不能与空气和水接触。因此，OLED的密封工艺一定要在无水无氧的、通有氮气等惰性气体的环境下操作完成。

本发明的OLED显示器密封技术首先通过原子沉淀、即ALD技术在显示器表面形成双层金属氧化膜，进一步提高薄膜的气空率，薄膜应力以及密封的强度，从而提高OLED器件的寿命。ALD技术需要在高真空低温环境下沉积薄膜，高真空隔绝水氧等大气污染物；低温是对OLED器件的保护，因为超过130℃后OLED的有机蒸镀层会发生反应，将会导致器件失效。因而ALD技术则是完成此密封任务较好的选择，在此技术条件下可形成高密度非晶态氧化铝薄膜和氧化钽薄膜。非晶态氧化铝薄膜的使用主要目的是针对有机功能层的密封，隔绝对其伤害较大的水氧杂质；非晶态氧化钽薄膜的使用主要是针对阴极金属材料的密封，防止金属层的氧化，提高抗蚀性能。

在对OLED显示器完成双层金属氧化物薄膜密封过后还需进行一道密封。因为ALD密封膜只有原子层级厚度还很脆弱，通过高分子有机膜的密封后将进一步增强密封膜的强度和耐蚀性。高分子薄膜的采用可以抗酸碱腐蚀、抗溶解，在普通的溶剂中不会被溶解；由于高分子薄膜的低气体渗透性，具有无可比拟的屏障效果；同时抗冻性能强，低至200℃，采用Parylen进行涂层，可得到均匀一致，透明且极薄的膜层；能涂敷到各种形状的表面，包括尖锐的棱边、裂缝，可靠性强，具有极高的绝缘强度，经济清洁、工序简单、速度快、批量处理能力强。通过两层金属氧化膜和一层高分子有机膜密封将会明显降低器件退化衰变的速率、提高有机发光显示器的寿命。

具体实施方式

将在单晶硅片上完成有机发光层制备的显示器，按如下步骤进行密封：

1、在压强5×10-2Pa，温度130℃的高真空低温环境下，采用原子沉淀技术在有机发光器件的表面形成高密度非晶态氧化铝薄膜；反应中使用三甲基色氨酸铝和臭氧作为反应气体，氮气作为冲洗气。

2、在压强5×10^-2Pa，温度70℃的高真空低温环境下，采用原子沉淀技术在高密度非晶态氧化铝薄膜上再形成一层非晶态氧化钽薄膜；反应中使用叔丁基亚氨基三-二乙基氨基钽和臭氧作为反应气体，氮气作为冲洗气体。

3、在采用ALD技术进行密封过后，采用有机高分子对显示器进行进一步密封，在料舟中放置对二甲苯原材料通过仓门放入蒸发室中，经过蒸发控制进入裂解室裂解生成稳定的活性单体，再流经分流器进入沉积室，在室温下沉积，瞬间吸附在置于产品支架上的产品表面聚合为聚对二甲苯薄膜层，即Parylene。

基于表面化学反应的ALD技术可以使薄膜的不完整性降至最小。采用ALD技术完成双层金属氧化膜的制作，ALD技术是利用一个二元反应在惰性反应气体的冲刷下按照反复交替的顺序进行沉积，使原子层在发光顶端排列紧密，形成连接且紧贴器件的薄膜。

采用ALD技术沉积得到的非晶态氧化铝薄膜的纳米序列对水汽和氧气是非常好的阻挡层。但是耐腐蚀性较差，因此需在非晶态氧化铝薄膜之上我们在沉积上一层非晶态氧化钽薄膜来增加膜层的抗腐蚀性，非晶态氧化钽生成的反应过程基本上与晶态氧化铝薄膜的生长方式一样，使用叔丁基亚氨基三-二乙基氨基钽和臭氧作为反应气体，氮气作为冲洗气体。

密封过后的OLED器件不含干燥剂，重量轻、透明，可在85℃、相对湿度达到85％的加速测试环境条件下承受1000h以上。

Claims (3)

1.一种有机发光显示器的多层薄膜密封方法，其特征在于这种技术采用两层金属氧化膜和一层高分子有机膜对有机发光显示器进行密封，具体工艺包括以下步骤：

1)在压强5×10^-2Pa，温度130℃的高真空低温环境下，采用原子沉淀技术在有机发光器件的表面形成一层高密度非晶态氧化铝薄膜；

2)在压强5×10^-2Pa，温度70℃的高真空低温环境下，采用原子沉淀技术在高密度非晶态氧化铝薄膜上再形成一层非晶态氧化钽薄膜；

3)在采用原子沉淀技术进行密封过后，采用有机高分子对显示器进行进一步密封，在料舟中放置对二甲苯原材料通过仓门放入蒸发室中，经过蒸发控制进入裂解室裂解生成稳定的活性单体-二氯-一四二甲基苯，再流经分流器进入沉积室，在室温下沉积，瞬间吸附在置于产品支架上的产品表面聚合为聚对二甲苯薄膜层。

2.如权利要求1所述的有机发光显示器的多层薄膜密封方法，其特征在于在步骤1中，使用三甲基色氨酸铝和臭氧作为反应气体，氮气作为冲洗气。

3.如权利要求1所述的有机发光显示器的多层薄膜密封方法，其特征在于在步骤2中，使用叔丁基亚氨基三-二乙基氨基钽和臭氧作为反应气体，氮气作为冲洗气体。