CN102916137A - 一种有机电致发光器件的封装结构和封装方法 - Google Patents

一种有机电致发光器件的封装结构和封装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机电致发光器件的封装结构和封装方法。该发明采用低熔点的铟及铟合金进行有机电致发光器件基板和盖板的封接，在基板的铟封接层下面设置一个电阻加热层，封接时电阻加热层通过电流使其发热，加热铟封接层使其铟或铟合金熔化，完成有机电致发光器件基板和面板的封接。本发明可以使铟封接时的加热部位局限于有机电致发光器件边缘的封接部位，避免有机电致发光器件中部有机发光材料的温度升过高导致的发光材料性能下降或失效。

Description

一种有机电致发光器件的封装结构和封装方法
技术领域
本发明属于有机光电器件的封装技术领域，具体涉及一种有机电致发光器件的封装结构和封装方法。 
背景技术
有机电致发光器件（OLED）具有主动发光、亮度高、全彩色显示、驱动电压低、器件厚度薄、可实现柔性显示等特点，在大屏幕平板显示器和柔性显示器方面具有良好的应用前景。
有机电致发光器件中的有机发光材料对水蒸气和氧气非常敏感，很少量的水蒸气和氧气就能损害有机发光材料，使器件的发光性能劣化。因此，要保证器件具有能够满足商业应用的使用寿命，水蒸气和氧气对器件的封装材料的渗透率应低于10-6g/m2/day的水平。
传统封装有机电致发光器件的基板与盖板之间的封接材料，在多数应用中，采用紫外固化环氧树脂（也称UV胶），其缺点是对水和氧气的阻隔性能比较差，例如水对厚度为1毫米的紫外固化环氧树脂和热固化环氧树脂薄片的渗透率为100～10-1g/m2/day量级，不能满足长寿命有机电致发光器件的封装要求。
为了解决长寿命有机电致发光器件的封装问题，可以采用低熔点金属，如铟及铟合金作为器件的封装材料进行热熔封。在现有的铟封接有关专利中，采用封接时对整个器件进行加热的方法，以熔化铟封接层完成面板和盖板间的封接。这种方法的缺点是会导致器件中部有机发光材料的温度与器件边缘封接部位的温度一样高，容易使不能承受较高温度的有机发光材料损坏。而封接温度过低的话，又会造成铟或铟合金熔化不足，不能形成致密的铟封接层，导致封接层漏气。
发明内容
为了解决有机发光器件铟封接时器件中部有机发光材料温升过高的问题。
本发明采用如下技术方案：一种有机电致发光器件的封装结构，包括基板、盖板及封接层，其特征在于：还包括用于对封接层加热的内置式的电阻加热层。
本发明中所述的基板上设置有ITO电极层，ITO电极层的封接区域上设置有ITO电极绝缘层，封接层上下面均设置有过渡层，基板一侧的过渡层下表面设置电阻加热层，所述电阻加热层表面包覆有绝缘层。
本发明中所述的电阻加热层呈环形，其宽度、厚度和材料均相同，且电阻加热层的两个引出线端之间的电阻加热层长度相等。以保证通过电阻加热层各个边的电流相等，电阻加热层上单位面积的发热功率一致，从而保证封接时封接层各处的温度均匀一致
本发明中所述的基板和盖板的材料可以是玻璃、金属或者云母。
本发明中所述的ITO电极绝缘层以及绝缘层的材料为Al2O3或SiO2，其厚度为0.2～10μm，其宽度比电阻加热层的宽度宽1～2mm。
本发明所述的电阻加热层的材料是镍铬合金，其成分是镍为80%，铬为20%；电阻加热层的材料也可用铁铬铝合金，其成分是铬为12%～28%，铝为4%～7%，铁为84%～65%。电阻加热层的厚度为1～10μm，宽度与封接层的相同。
本发明中所述的过渡层的材料为Au、Ag、Pt或AgCu合金中的一种；AgCu合金的成分是银为5%～45%，余量为铜。过渡层的厚度为0.1～50μm，宽度比封接层的宽度宽0.5～1mm。
本发明中所述封接层的材料为铟、铟锡合金或铟铋合金中的一种，铟锡合金的成分为：铟40～60%，锡60～40%。铟铋合金的成分为：铟60～70%，铋40～30%。封接层的厚度为1～50μm，封接层宽度为0.5～3mm。
本发明还提供一种有机电致发光器件的封装结构的封装方法，包括以下步骤：
（1）在基板镀制有机发光层及阴极层之前，在大气或保护气体气氛环境中，使用热涂覆法或者印刷法，分别在基板和盖板的过渡层表面上涂覆封接层，材料为铟或铟锡合金或铟铋合金，其厚度为1～50μm，特别优选的厚度为2～10μm，宽度为0.5～3mm。
（2）把涂覆好封接层的基板和盖板放置在一个可加热的容器中，加热到高于封接层熔点温度10～20℃，使封接层充分熔化，并与过渡层形成良好的浸润和结合。
（3）在基板上镀制有机发光层和阴极层。
（4）在保护气体气氛环境中，基板的封接层朝上放置在一个平台上，把基板和盖板的封接层对齐叠合，在盖板上放置一重物，使盖板封接层与基板封接层之间的压强为1～2kg/cm2。
（5）在保护气体气氛下，在电阻加热层的二个引出线端，连接一个输出电压或输出电流可以调节的直流或交流电源，调节电阻加热层通过的电流，使铟封接层的温度高于封接层熔点温度10～20℃，完成基板和盖板的封接。
本发明中，所述封接基板和盖板时，保护气体的种类为氮气或惰性气体之一种，纯度为99.99%～99.999%。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
在有机发光器件的封接过程中只对器件边缘部位的封接层加热，可以有效地加热铟封接层至封接所需温度，又能避免对器件中部的有机发光材料加热温度过高导致其损坏，可以有效地提高封接的良品率。
附图说明
图1是本发明的封装结构的结构示意图；
图2是本发明的俯视结构示意图。
其中，1基板，2盖板，3ITO电极层，4、ITO电极绝缘层，5电阻加热层，6绝缘层，7过渡层，8封接层，15有机发光层及阴极层，16引出线端。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的描述。
如图1和图2所示，有机电致发光器件的封装结构，包括基板1、盖板2及封接层8，还包括用于对封接层8加热的内置式的电阻加热层5。
所述的基板1上设置有ITO电极层3，ITO电极层3的封接区域上设置有ITO电极绝缘层4，封接层8上下面均设置有过渡层8，基板1一侧的过渡层7下表面设置电阻加热层5，所述电阻加热层5表面包覆有绝缘层6。
所述的电阻加热层5的厚度为1～10μm，宽度与封接层8的相同，其材料为镍铬合金或铁铬铝合金，所述镍铬合金的成分为镍为80%、铬为20%；所述铁铬铝合金的成分是铬为12%～28%、铝为4%～7%、铁为84%～65%。
所述电阻加热层5呈环形，其宽度、厚度和材料均相同，且电阻加热层5的两个引出端之间的电阻加热层5长度相等。
所述的基板1和盖板2的材料为玻璃、金属或者云母。
所述的ITO电极绝缘层4以及绝缘层6的材料为Al2O3或SiO2，其厚度为0.2～10μm，其宽度比电阻加热层5的宽度宽1～2mm。
所述的过渡层7的材料为Au、Ag、Pt或AgCu合金中的一种；AgCu合金的成分是银为5%～45%，余量为铜；过渡层7的厚度为0.1～50μm，宽度比封接层8的宽度宽0.5～1mm。
所述封接层8的材料为铟、铟锡合金或铟铋合金中的一种，铟锡合金的成分为：铟40～60%，锡60～40%；铟铋合金的成分为：铟60～70%，铋40～30%；封接层8的厚度为1～50μm，宽度为0.5～3mm。
实施例1 有机电致发光器件的封装结构的制备过程
步骤（1）：用直流磁控溅射镀膜法，在基板1上制备ITO电极层3；
步骤（2）：用射频磁控溅射镀膜法，在ITO电极层3的封接区域上制备ITO电极绝缘层4；
步骤（3）：用电子束蒸发法或者真空蒸发法，在基板1和盖板2边框的封接区域处，制备过渡层7；
步骤（4）：用热涂覆法或者印刷法，在基板1和盖板2的过渡层7表面上，分别涂覆封接层8；
步骤（5）：将涂覆好封接层8的基板1和盖板2放入一个加热室中，对基板1和盖板2加热；加热温度最高达到封接层8熔点以上10-20℃，使封接层与过渡层表面充分浸润和粘合，然后降温到室温，把基板1和盖板2从加热室里取出。
步骤（6）：采用真空蒸发镀膜法，在基板1上制备有机发光层15和阴极层。
实施例2 有机电致发光器件的封装步骤
步骤（1）：在真空环境下，把基板1和盖板2移送到处于真空的手套箱中，然后该手套箱充入高纯氮气或高纯惰性气体；把基板1和盖板2的封接层面对面对齐叠放在手套箱中的一个平台上，在叠放的基板1和盖2板上压上一个重物；该重物的重量要达到使基板1和盖板2的封接层8接触面上的压力为1-2kg/cm2。
步骤（2）：在电阻加热层5的二个引出线端16连接一个输出电压或输出电流可以调节的直流或交流电源，调节在电阻加热层中流过的电流，使封接层8的温度达到封接层8熔点温度以上10-20℃的温度，然后保温20-30分钟，使基板1和盖板2之间的封接层8熔化并熔合。
步骤（3）：停止加热电阻加热层5，待器件的封接层8温度降低到室温后，从手套箱中取出封接完成的有机发光器件。 

Claims (10)

1. 有机电致发光器件的封装结构，包括基板、盖板及封接层，其特征在于：还包括用于对封接层加热的内置式的电阻加热层。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于：所述的基板上设置有ITO电极层，ITO电极层的封接区域上设置有ITO电极绝缘层，封接层上下面均设置有过渡层，基板一侧的过渡层下表面设置电阻加热层，所述电阻加热层表面包覆有绝缘层。
3.根据权利要求2所述的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于：所述的电阻加热层的厚度为1～10μm，宽度与封接层的相同，其材料为镍铬合金或铁铬铝合金，所述镍铬合金的成分为镍为80%、铬为20%；所述铁铬铝合金的成分是铬为12%～28%、铝为4%～7%、铁为84%～65%。
4.根据权利要求2所述的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于：所述电阻加热层呈环形，其宽度、厚度和材料均相同，且电阻加热层的两个引出线端之间的电阻加热层长度相等。
5.根据权利要求2所述的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于：所述的基板和盖板的材料为玻璃、金属或者云母。
6. 根据权利要求2所述的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于：所述的ITO电极绝缘层以及绝缘层的材料为Al2O3或SiO2，其厚度为0.2～10μm，其宽度比电阻加热层的宽度宽1～2mm。
7. 根据权利要求2所述的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于：所述的过渡层的材料为Au、Ag、Pt或AgCu合金中的一种；AgCu合金的成分是银为5%～45%，余量为铜；过渡层的厚度为0.1～50μm，宽度比封接层的宽度宽0.5～1mm。
8. 根据权利要求2所述的有机电致发光器件的封装结构，其特征在于：所述封接层的材料为铟、铟锡合金或铟铋合金中的一种，铟锡合金的成分为：铟40～60%，锡60～40%；铟铋合金的成分为：铟60～70%，铋40～30%；封接层的厚度为1～50μm，封接层宽度为1～3mm。
9. 根据权利要求1～8任一项所述的有机电致发光器件的封装结构的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在基板镀制有机发光层及阴极层之前，在大气或保护气体气氛环境中，使用热涂覆法或者印刷法，分别在基板和盖板的过渡层表面上涂覆封接层，材料为铟或铟锡合金或铟铋合金，其厚度为1～50μm，宽度为0.5～3mm。
（2）把涂覆好封接层的基板和盖板放置在一个可加热的容器中，加热到高于封接层熔点温度10～20℃，使封接层充分熔化，并与过渡层形成良好的浸润和结合；
（3）在基板上镀制有机发光层和阴极层；
（4）在保护气体气氛环境中，基板的封接层朝上放置在一个平台上，把基板和盖板的封接层对齐叠合，在盖板上放置一重物，使盖板封接层与基板封接层之间的压强为1～2kg/cm2；
（5）在保护气体气氛下，在电阻加热层的二个引出线端，连接一个输出电压或输出电流可以调节的直流或交流电源，调节电阻加热层通过的电流，使铟封接层的温度高于封接层熔点温度10～20℃，完成基板和盖板的封接。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光器件的封装结构的封装方法，其特征在于：所述封接基板和盖板时，保护气体的种类为氮气或惰性气体之一种，纯度为99.99%～99.999%。
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