CN103199199A - 一种oled器件封装薄膜、制备方法以及oled器件、封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种OLED器件封装用薄膜、OLED器件封装用薄膜的制备方法、OLED器件以及OLED器件的封装方法。一种OLED器件封装用薄膜，包括透明膜层，还包括阻挡膜层，所述阻挡膜层包围在所述透明膜层的周边。该OLED器件封装用薄膜能有效减少从外界渗透进OLED器件中的水汽和氧气，提高OLED器件的寿命。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种OLED器件封装用薄膜、OLED器件封装用薄膜的制备方法、OLED器件以及OLED器件的封装方法。
背景技术
有机电致发光二极管（OLED）器件因具有较多的优点，在显示领域有着光明的前景。但是，OLED器件中用于形成金属阴极的活泼金属对空气中的水汽和氧气非常敏感，非常容易与渗透进来的水汽发生反应，影响电荷的注入。另外，渗透进来的水汽和氧气还会与有机材料发生化学反应，这些反应是引起OLED器件性能下降、OLED器件寿命缩短的主要因素。因此，封装技术对OLED器件非常重要。
目前，OLED器件有多种封装方式，例如：玻盖（Glass）封装方式、玻璃粉（Frit）封装方式和薄膜封装（Thin FilmEncapsulation，简称TFE）方式。其中，最常用的是薄膜封装方式，即采用透明薄膜对OLED器件进行封装。该封装方式具有工艺简单，能保持封装对象的轻、薄结构特性，并且能广泛应用于顶发射型OLED器件、底发射型OLED器件以及透明OLED器件、柔性OLED器件等多种OLED器件的封装中。
如图1所示，现有技术中OLED器件的封装结构为：在第一基板1上沉积形成OLED器件2，然后在OLED器件2的上方覆盖透明的薄膜4，然后通过对位方式将无图案的第二基板3与第一基板1对合。其中，透明的薄膜4一般采用高分子聚合物材料形成，具有较强的阻水阻氧性能，能较好地实现OLED器件的封装。但是，经实践证明，采用该种封装方式，由于受用于形成透明薄膜的高分子聚合物材料的限制，目前水汽透过率（Water VaporTransmission Rate，简称WVTR）大约为10-3g/m2/day，不能完全满足OLED器件的寿命需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种OLED器件封装用薄膜、OLED器件封装用薄膜的制备方法、OLED器件以及OLED器件的封装方法，该OLED器件封装用薄膜能有效减少从外界渗透进OLED器件中的水汽和氧气，提高OLED器件的寿命。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该OLED器件封装用薄膜，包括透明膜层，还包括阻挡膜层，所述阻挡膜层包围在所述透明膜层的周边。
优选的是，所述透明膜层的面积大于等于所述待封装OLED器件的顶面或底面的面积，所述阻挡膜层的内壁与所述透明膜层的外壁连接。
优选的是，所述透明膜层的厚度大于所述待封装OLED器件的高度，所述阻挡膜层的厚度与所述透明膜层的厚度相同。
优选的是，所述阻挡膜层的宽度范围为0.5-1.5mm，所述阻挡膜层的厚度范围为15-20μm。
优选的是，所述阻挡膜层采用在高分子聚合物中添加碱土金属氧化物的材料制成，其中，所述高分子聚合物包括聚丙烯酰胺、聚偏二氟乙烯、聚丙烯酸酯或含氟丙烯酸嵌段共聚物，所述碱土金属氧化物包括氧化钙或氧化钡。
优选的是，所述阻挡膜层中，碱土金属氧化物在高分子聚合物中的比率范围为5%-20%。
优选的是，所述阻挡膜层中碱土金属氧化物在高分子聚合物中的比率是固定的；或者，碱土金属氧化物在高分子聚合物中的比率是渐变的，所述阻挡膜层远离所述透明膜层部位的碱土金属氧化物的比率大于靠近所述透明膜层部位的碱土金属氧化物的比率。
进一步优选的是，所述透明膜层和所述阻挡膜层在与所述待封装OLED器件的顶面或底面平行的一面上还形成有第一保护膜层，相对的另一面上还形成有第二保护膜层。
一种上述的OLED器件封装用薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S11）：形成第一保护膜层；
S12）：将所述第一保护膜层置于模具内，在所述第一保护膜层的上方分别形成透明膜层和阻挡膜层；
其中，所述模具包括至少一个高度不低于所述透明膜层或所述阻挡膜层的厚度的隔板，以不同时形成所述透明膜层和所述阻挡膜层；
S13）：在所述透明膜层与所述阻挡膜层的上方覆盖第二保护膜层。
一种OLED器件，所述OLED器件采用权利要求1-6任一所述的OLED器件封装用薄膜封装形成。
一种采用上述的OLED器件封装用薄膜封装OLED器件的方法，包括如下步骤：
S21）：在第一基板上形成待封装OLED器件；
S22）：将所述OLED器件封装用薄膜转印到第二基板上；
S23）：将第一基板与第二基板对合，所述透明膜层覆盖于所述待封装OLED器件的顶面或底面，所述阻挡膜层围设于所述待封装OLED器件的发光区以外，使所述OLED器件封装用薄膜与所述第一基板和所述第二基板结合在一起；
S24）：通过UV光照方式或者加热方式固化所述OLED器件封装用薄膜。
优选的是，在步骤S22）之前，还进一步包括除去所述OLED器件封装用薄膜中第一保护膜层和第二保护膜层的步骤；步骤S1）中所述第一基板为包括有薄膜晶体管的阵列基板。
本发明的有益效果是：本发明提供的OLED器件封装用薄膜，通过围设于透明膜层周边的阻挡膜层对空气中的水汽和氧气进行阻挡，因此，采用这种OLED器件封装用薄膜对OLED器件进行封装，能有效减少从外界渗透进OLED器件中的水汽和氧气，提高OLED器件的寿命。
附图说明
图1为现有技术中OLED器件的封装结构的纵向剖视图；
图2为本发明实施例1中OLED器件的封装结构的纵向剖视图；
图3为图2中OLED器件封装用薄膜的纵向剖视图；
图4为图3中OLED器件封装用薄膜的水平截面示意图；
图5为本发明实施例2中OLED器件的封装结构的纵向剖视图。
图中：1－第一基板；2－OLED器件；3－第二基板；4－OLED器件封装用薄膜；41－透明膜层；42－阻挡膜层；43－第一保护膜层；44－第二保护膜层。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明OLED器件封装用薄膜、OLED器件封装用薄膜的制备方法、OLED器件以及OLED器件的封装方法作进一步详细描述。
实施例1：
一种OLED器件封装用薄膜，包括透明膜层，还包括阻挡膜层，所述阻挡膜层包围在所述透明膜层的周边。
如图3所示，所述OLED器件封装用薄膜包括相对设置的第一保护层43与第二保护层44，第一保护层43与第二保护层44之间还设置有透明膜层41和阻挡膜层42，所述阻挡膜层42包围在所述透明膜层41的周边。
其中，所述透明膜层的面积大于等于所述待封装OLED器件的顶面或底面的面积，所述阻挡膜层42的内壁与所述透明膜层41的外壁连接，如图4所示。
另外，所述透明膜层的厚度大于所述待封装OLED器件的高度，优选所述阻挡膜层的厚度与所述透明膜层的厚度相同，以利于减少OLED器件制备过程中的工艺步骤。优选的是，所述阻挡膜层的宽度范围为0.5-1.5mm，所述阻挡膜层的厚度范围为15-20μm。
优选的是，所述阻挡膜层采用在高分子聚合物中添加碱土金属氧化物的材料制成。所述高分子聚合物包括聚丙烯酰胺、聚偏二氟乙烯、聚丙烯酸酯或含氟丙烯酸嵌段共聚物；所述碱土金属氧化物包括氧化钙或氧化钡，该材料具有很好的水汽与氧气阻隔性能。在本实施例中，所述阻挡膜层中，碱土金属氧化物在高分子聚合物中的比率是固定的，碱土金属氧化物在高分子聚合物中的比率范围为5%-20%中的任一比率。
其中，氧化钙或氧化钡较容易吸收空气中的水汽与氧气，但是它们通常为不透明材料，在本实施例中，由于阻挡膜层42设置在OLED器件的发光区之外，因此不管OLED器件是顶发射型OLED器件、底发射型OLED器件或者透明OLED器件，即便阻挡膜层42为不透明材料也不会对OLED器件的发光效果产生影响。
在所述透明膜层41和所述阻挡膜层42与所述待封装OLED器件的顶面或底面平行的一面上形成的第一保护膜层43，以及在相对的另一面上形成的第二保护膜层44，能为所述OLED器件封装用薄膜的保存和运输提供有利的保护。所述第一保护膜层与所述第二保护膜层采用聚对苯二甲酸乙二醇酯类（PET）材料或聚对萘二甲酸乙二醇酯类（PEN）材料制成。
上述OLED器件封装用薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S11）：形成第一保护膜层43。
S12）：将所述第一保护膜层43置于模具内，在所述第一保护膜层43的上方分别形成透明膜层41和阻挡膜层42。
其中，所述模具包括底槽以及一个可置于底槽上方的隔板，所述隔板的形状与水平尺寸对应着所述透明膜层与阻挡膜层的接合面（即连接面）的形状与尺寸，高度大于等于所述透明膜层或所述阻挡膜层的厚度。所述模具的底槽面积大于等于所述透明膜层的面积与所述阻挡层在所述透明膜层周边的宽度之和；另外，所述模具的形状可以与所述待封装的OLED器件的形状相适，所述隔板的高度大于等于所述OLED器件的高度。
在制作过程中，可根据工艺条件在第一保护膜层43上方先形成透明膜层41再形成阻挡膜层42，或者先形成阻挡膜层42再形成透明膜层41。优选地在第一保护膜层43上方先形成位于中间位置、且面积较大的透明膜层41，然后再形成透明膜层41周边的阻挡膜层42。具体的，当第一保护膜层置于模具底槽内后，将隔板设置于所述第一保护膜层上方，采用涂覆工艺或构图工艺在所述隔板的内部形成透明膜层41，然后除去所述隔板，采用涂覆工艺或构图工艺在透明膜层的周边形成阻挡膜层，所述阻挡膜层42的内壁与所述透明膜层41的外壁连接。
S13）：在所述透明膜层与所述阻挡膜层的上方覆盖第二保护膜层44。
图2为一种采用上述OLED器件封装用薄膜封装完成的OLED器件封装结构的纵向剖视图，从图中可清楚地观察到，阻挡膜层42仅包围在OLED器件2的***，不影响OLED器件的发光。
对所述待封装OLED器件采用上述OLED器件封装用薄膜进行封装的方法，包括如下步骤：
S21）：在第一基板1上形成待封装OLED器件2。
其中，所述第一基板1为包括有薄膜晶体管的阵列基板。在该步骤中，在已经完成的阵列基板上依次沉积发光层和金属阴极层，形成待封装OLED器件。
S22）：将所述OLED器件封装用薄膜转印到第二基板3上。
其中，第二基板3可以为无图案的白玻璃板。在转印之前，还包括将所述OLED器件封装用薄膜中的第一保护膜层43和第二保护膜层44除去的步骤。
S23）：将第一基板1与第二基板3对合，所述透明膜层41覆盖于所述待封装OLED器件的顶面或底面，所述阻挡膜层42围设于所述待封装OLED器件的发光区以外，使所述OLED器件封装用薄膜与所述第一基板和所述第二基板结合在一起。
在该步骤中，第一基板1和第二基板3的对合，可以通过在第一基板1和第二基板3预先设置的对位标识（mark）进行精密对合，并加压使所述OLED器件封装用薄膜与第一基板1和第二基板3紧密结合在一起。
S24）：通过UV光照方式或者加热方式固化所述OLED器件封装用薄膜。
在该步骤中，通过UV光照或者加热方式使所述OLED器件封装用薄膜完全固化，完成OLED器件的封装。
上述OLED器件的封装过程，直接采用现有的封装设备即可完成，而不需对现有的封装设备做任何改进，不会增加额外的生产成本。
本实施例的OLED器件封装用薄膜中，由于阻挡膜层的存在，水汽和氧气在侵入OLED器件时，首先经过该阻挡膜层而被该层中具有干燥剂效果的成分吸收，水汽透过率（WVTR）大约为10-5g/m2/day，从而有效地减少水汽和氧气对OLED器件的影响，延长了OLED器件的寿命。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中，所述OLED器件封装用薄膜的阻挡膜层中，碱土金属氧化物在高分子聚合物中的比率是渐变的，所述阻挡膜层远离所述透明膜层部位的碱土金属氧化物的比率大于靠近所述透明膜层部位的碱土金属氧化物的比率。
在本实施例中，所述阻挡膜层中碱土金属氧化物在高分子聚合物中的比率范围为5%-20%。如图5所示，所述阻挡膜层包括两个纵向子层，其中，所述阻挡膜层在远离所述透明膜层部位的纵向子层的碱土金属氧化物的比率为15%，而在靠近所述透明膜层部位的纵向子层的碱土金属氧化物的比率为5%。当然，所述阻挡膜层包括的纵向子层并不限定为两个，在实际应用中可根据待封装OLED器件的应用环境进行灵活配置纵向子层的数量、以及各纵向子层中碱土金属氧化物在高分子聚合物中的比率，以便取得更好地阻挡水汽和氧气的效果。
本实施例中，所述OLED器件封装用薄膜的制备方法为：
S11）：形成第一保护膜层。
S12）：将所述第一保护膜层置于模具内，在所述第一保护膜层的上方分别形成透明膜层和阻挡膜层。
在该步骤中，所述模具包括底槽以及多个可置于底槽上方的隔板，多个所述隔板形状相同、水平尺寸依次渐变且同心，高度大于等于所述透明膜层或所述阻挡膜层的厚度。其中，水平尺寸最小的隔板的形状与尺寸对应着所述透明膜层与阻挡膜层的接合面的形状与尺寸。
在制作过程中，优选在第一保护膜层上方先形成透明膜层再形成阻挡膜层。进一步优选的是，先制作与所述透明膜层的外壁连接的碱土金属氧化物比率较小的阻挡膜层的纵向子层，然后沿远离所述透明膜层的方向，依次制作碱土金属氧化物比率较大的阻挡膜层的纵向子层，直至完成整个阻挡膜层的制作。
S13）：在所述透明膜层与所述阻挡膜层的上方覆盖第二保护膜层。
采用本实施例所述OLED器件封装用薄膜对待封装OLED器件进行封装的方法与实施例1相同，这里不再赘述。
本实施例的OLED器件封装用薄膜中，采用比率渐变的含有氧化钙或氧化钡的高分子聚合物制成阻挡膜层，逐层吸收空气中的水汽与氧气，能有效地减少水汽和氧气对OLED器件的影响，延长了OLED器件的寿命。
实施例1、2提供了一种OLED器件封装用薄膜，通过围设于透明膜层周边的阻挡膜层对空气中的水汽和氧气进行阻挡，因此，采用这种OLED器件封装用薄膜对OLED器件进行封装，能有效减少从外界渗透进OLED器件中的水汽和氧气，延长了OLED器件的寿命。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种OLED器件封装用薄膜，包括透明膜层，其特征在于，还包括阻挡膜层，所述阻挡膜层包围在所述透明膜层的周边。
2.根据权利要求1所述的OLED器件封装用薄膜，其特征在于，所述透明膜层的面积大于等于所述待封装OLED器件的顶面或底面的面积，所述阻挡膜层的内壁与所述透明膜层的外壁连接。
3.根据权利要求2所述的OLED器件封装用薄膜，其特征在于，所述透明膜层的厚度大于所述待封装OLED器件的高度，所述阻挡膜层的厚度与所述透明膜层的厚度相同。
4.根据权利要求3所述的OLED器件封装用薄膜，其特征在于，所述阻挡膜层的宽度范围为0.5-1.5mm，所述阻挡膜层的厚度范围为15-20μm。
5.根据权利要求4所述的OLED器件封装用薄膜，其特征在于，所述阻挡膜层采用在高分子聚合物中添加碱土金属氧化物的材料制成，其中，所述高分子聚合物包括聚丙烯酰胺、聚偏二氟乙烯、聚丙烯酸酯或含氟丙烯酸嵌段共聚物，所述碱土金属氧化物包括氧化钙或氧化钡。
6.根据权利要求5所述的OLED器件封装用薄膜，其特征在于，所述阻挡膜层中，碱土金属氧化物在高分子聚合物中的比率范围为5%-20%。
7.根据权利要求6所述的OLED器件封装用薄膜，其特征在于，所述阻挡膜层中碱土金属氧化物在高分子聚合物中的比率是固定的；或者，碱土金属氧化物在高分子聚合物中的比率是渐变的，所述阻挡膜层远离所述透明膜层部位的碱土金属氧化物的比率大于靠近所述透明膜层部位的碱土金属氧化物的比率。
8.根据权利要求1-7任一项所述的OLED器件封装用薄膜，其特征在于，所述透明膜层和所述阻挡膜层在与所述待封装OLED器件的顶面或底面平行的一面上还形成有第一保护膜层，相对的另一面上还形成有第二保护膜层。
9.一种权利要求1-8任一项所述的OLED器件封装用薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S11）：形成第一保护膜层；
S12）：将所述第一保护膜层置于模具内，在所述第一保护膜层的上方分别形成透明膜层和阻挡膜层；
其中，所述模具包括至少一个高度不低于所述透明膜层或所述阻挡膜层的厚度的隔板，以不同时形成所述透明膜层和所述阻挡膜层；
S13）：在所述透明膜层与所述阻挡膜层的上方覆盖第二保护膜层。
10.一种OLED器件，其特征在于，所述OLED器件采用权利要求1-8任一所述的OLED器件封装用薄膜封装形成。
11.一种采用权利要求1-8任一项所述的OLED器件封装用薄膜封装OLED器件的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S21）：在第一基板上形成待封装OLED器件；
S22）：将所述OLED器件封装用薄膜转印到第二基板上；
S23）：将第一基板与第二基板对合，所述透明膜层覆盖于所述待封装OLED器件的顶面或底面，所述阻挡膜层围设于所述待封装OLED器件的发光区以外，使所述OLED器件封装用薄膜与所述第一基板和所述第二基板结合在一起；
S24）：通过UV光照方式或者加热方式固化所述OLED器件封装用薄膜。
12.根据权利要求11所述的封装OLED器件的方法，其特征在于，在步骤S22）之前，还进一步包括除去所述OLED器件封装用薄膜中第一保护膜层和第二保护膜层的步骤；步骤S21）中所述第一基板为包括有薄膜晶体管的阵列基板。
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