CN105185923A - 水汽阻隔膜及其制作方法、柔性显示器件及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水汽阻隔膜及其制作方法、柔性显示器件及其制作方法。该水汽阻隔膜包括由下往上层叠设置的柔性透明基材、第一光学涂层和第二光学涂层，第一光学涂层为高折射率电介质薄膜，第二光学涂层为低折射率电介质薄膜。本发明提供的水汽阻隔膜具有较高的水汽阻隔率，能够贴合于显示器件的柔性衬底上，以便阻止水汽侵入显示器件内部。且本发明提供的水汽阻隔膜是外挂式结构，不影响柔性显示组件的制备工艺，使用便利，具广泛适用性。

Description

水汽阻隔膜及其制作方法、柔性显示器件及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种水汽阻隔膜及其制作方法、柔性显示器件及其制作方法。
背景技术
有机发光二极管(OLED)显示器的应用越来越普遍，在手机、媒体播放器及小型入门级电视等产品中最为显著。OLED为自发光材料，不需用到背光板，同时视角广、画质均匀、反应速度快、较易彩色化、用简单驱动电路即可达到发光、制程简单、可制作成挠曲式面板，符合轻薄短小的原则。并且具有如下特点：主动发光、视角范围大、响应速度快、图像稳定、亮度高、色彩丰富、分辨率高、驱动电压低、能耗低，可与太阳能电池、集成电路等相匹配。
目前，柔性OLED器件在材料寿命、驱动、亮度、彩色化和柔性等方面均有较大的进展，但其产业化进程低，其原因主要是寿命问题和高效率问题还未彻底解决。而要解决这些问题，还需在器件结构的设计与材料合成、实验条件设计与加工、驱动与封装技术等多方面的共同努力。而对于OLED的基础研究主要集中在提高器件的效率和寿命等性能以及寻找新的、改进的材料上。
具有自发光、宽视角、抗弯曲能力强等优异性能的OLED是实现柔性显示的较理想的选择，但柔性树脂基板对水、氧阻隔能力差是其实现柔性显示的瓶颈之一。OLED显示器的重要问题是减少水蒸气和氧气向器件内部的渗透。大部分塑料衬底都没有足够能力充分阻挡外界杂质液体和气体的侵入，当暴露在水和氧气中时，器件的光电特性就会急剧衰退。其衰退老化机理涉及金属阴极与发光层间的剥离和有机膜层内的化学变化。与玻璃的性质相比，市售的塑料衬底材料对水汽和氧气的隔离及对器件防老化的保护作用不够理想，无法满足显示器的寿命要求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种水汽阻隔膜及其制作方法、柔性显示器件及其制作方法，以阻止水汽侵入显示器件内部。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种水汽阻隔膜，该水汽阻隔膜包括由下往上层叠设置的柔性透明基材、第一光学涂层和第二光学涂层，第一光学涂层为高折射率电介质薄膜，第二光学涂层为低折射率电介质薄膜。
进一步地，第一光学涂层的折射率为2.2～2.3，第二光学涂层的折射率为1.45～1.65。
进一步地，第一光学涂层的材料为Si3N4，第二光学涂层的材料为SiOx，X范围为1.5～2。
进一步地，第一光学涂层的厚度为10～20nm，第二光学涂层的厚度为50～100nm。
进一步地，柔性透明基材的材料为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PC(聚碳酸酯)；柔性透明基材的厚度为0.025～0.125mm。
根据本发明的另一方面，提供了一种上述水汽阻隔膜的制作方法，该制作方法包括以下步骤：在柔性透明基材沉积高折射率电介质薄膜形成第一光学涂层；在第一光学涂层上沉积低折射率电介质薄膜形成第二光学涂层，第一光学涂层和第二光学涂层构成水汽阻隔膜。
进一步地，在形成第一光学涂层的步骤之前，对柔性透明基材的单面或双面进行硬化和电晕处理。
进一步地，第一光学涂层和第二光学涂层均采用卷对卷磁控溅射沉积方法制备而成。
根据本发明的又一方面，提供了一种柔性显示器件，该柔性显示器件包括由下往上层叠设置的水汽阻隔膜、光学胶层、柔性衬底和发光组件，水汽阻隔膜为本发明提供的上述水汽阻隔膜。
进一步地，光学胶为OCA光学胶，光学胶的厚度为25～100μm。
进一步地，柔性衬底的材料为柔性树脂，发光组件为有机发光二极管。
根据本发明的再一方面，提供了一种本发明提供的上述柔性显示器件的制作方法，该制作方法包括以下步骤：利用光学胶层将水汽阻隔膜贴合在柔性衬底的一表面上；在柔性衬底的另一表面上形成发光组件，水汽阻隔膜、光学胶层、柔性衬底和发光组件组成柔性显示器件。
应用本发明的技术方案，本发明提供的水汽阻隔膜具有较高的水汽阻隔率，能够贴合于显示器件的柔性衬底上，以便阻止水汽侵入显示器件内部。且本发明提供的水汽阻隔膜是外挂式结构，不影响柔性显示组件的制备工艺，使用便利，具广泛适用性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明实施方式提供的水汽阻隔膜的剖面结构示意图；
图2示出了根据本发明实施方式提供的柔性显示器件的剖面结构示意图；以及
图3示出了实施例1得到的水汽阻隔膜的光谱图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
由背景技术可知，现有柔性树脂基板对水、氧阻隔能力差是其实现柔性显示的瓶颈之一。本发明的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种水汽阻隔膜。如图1所示，该水汽阻隔膜10包括由下往上层叠设置的柔性透明基材11、第一光学涂层12和第二光学涂层13，第一光学涂层12为高折射率电介质薄膜，第二光学涂层13为低折射率电介质薄膜。
其中，“第一光学涂层12为高折射率电介质薄膜，第二光学涂层13为低折射率电介质薄膜”是指第一光学涂层12和第二光学涂层13均为电介质薄膜，且第一光学涂层12的折射率大于第二光学涂层13。
本发明提供的水汽阻隔膜10具有较高的水汽阻隔率，能够贴合于显示器件的柔性衬底30上，以便阻止水汽侵入显示器件内部。且本发明提供的水汽阻隔膜10是外挂式结构，不影响柔性显示组件的制备工艺，使用便利，具广泛适用性。
下面将更详细地描述根据本发明提供的水汽阻隔膜的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。
本发明提供的水汽阻隔膜10中，第一光学涂层12为高折射率电介质薄膜，第二光学涂层13为低折射率电介质薄膜，也就是说，第一光学涂层12的折射率大于第二光学涂层13的折射率。本领域技术人员可以在本发明的教导下设置第一光学涂层12和第二光学涂层13的折射率及其所采用的材料。在一种优选的实施方式中，第一光学涂层12的折射率为2.2～2.3，第二光学涂层13的折射率为1.45～1.65。其中，第一光学涂层12的材料可以为Si3N4，第二光学涂层13的材料可以为SiOx，X范围为1.5～2。当然，第一光学涂层12和第二光学涂层13的折射率及其所采用的材料。并不限于上述实施例。
另外，第一光学涂层12和第二光学涂层13的厚度也会对水汽阻隔膜10的阻隔性能产生影响。本发明在经过大量实验和理论研究后发现，当，第一光学涂层12的厚度为10～20nm，第二光学涂层13的厚度为50～100nm时，第一光学涂层12和第二光学涂层13之间会产生良好的协同配合作用，从而进一步提高水汽阻隔膜10的阻隔性能。
上述水汽阻隔膜10中，柔性透明基材11的材料和厚度可以根据实际需求进行设定。在一种优选的实施方式中，柔性透明基材11的材料为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PC(聚碳酸酯)；柔性透明基材11的厚度为0.025～0.125mm。当然，柔性透明基材11的材料和厚度并不限于上述实施例，本领域技术人员可以根据本发明的教导进行设定。
根据本发明的另一方面，提供了一种上述水汽阻隔膜10的制作方法，该制作方法包括以下步骤：在柔性透明基材11沉积高折射率电介质薄膜形成第一光学涂层12；在第一光学涂层12上沉积低折射率电介质薄膜形成第二光学涂层13，第一光学涂层12和第二光学涂层13构成水汽阻隔膜10。
优选地，在形成第一光学涂层12的步骤之前，可以对柔性透明基材11的单面或双面进行硬化和电晕处理，以提高柔性透明基材11和第一光学涂层12之间的粘附力，从而进一步提高水汽阻隔膜10的阻隔性能。硬化和电晕处理的工艺步骤可以参照现有技术，在此不再赘述。上述第一光学涂层12和第二光学涂层13均可采用卷对卷磁控溅射沉积方法制备而成。
根据本发明的又一方面，提供了一种柔性显示器件。如图2所示，该柔性显示器件包括由下往上层叠设置的水汽阻隔膜10、光学胶层20、柔性衬底30和发光组件40，水汽阻隔膜10为本发明提供的上述水汽阻隔膜10。
现有柔性树脂基板对水、氧阻隔能力差是其实现柔性显示的瓶颈之一，本领域技术人员一直没有想到解决该问题的方法。而本发明成功地开发出一种水汽阻隔膜10，且成功地将该水汽阻隔膜10通过光学胶层20贴合于柔性衬底30的一表面上，从而阻止水汽侵入显示器件内部。
其中，光学胶可为OCA光学胶，光学胶的厚度可为25～100μm。柔性衬底30的材料可为柔性树脂(例如PET等)，发光组件40可以为有机发光二极管。
根据本发明的再一方面，提供了一种本发明提供的上述柔性显示器件的制作方法，该制作方法包括以下步骤：利用光学胶层20将水汽阻隔膜10贴合在柔性衬底30的一表面上；在柔性衬底30的另一表面上形成发光组件40，水汽阻隔膜10、光学胶层20、柔性衬底30和发光组件40组成柔性显示器件。
下面将结合实施例进一步说明本发明提供的水汽阻隔膜。
实施例1
本实施例提供的水汽阻隔膜包括由下往上层叠设置的柔性透明基材、第一光学涂层和第二光学涂层，其中，第一光学涂层的材料为Si3N4，第一光学涂层的折射率为2.2，第一光学涂层的厚度为10nm；第二光学涂层的材料为SiO2，第二光学涂层的折射率为1.48，第二光学涂层的厚度为50nm；柔性透明基材的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯，柔性透明基材的厚度为0.05mm。
实施例2
本实施例提供的水汽阻隔膜包括由下往上层叠设置的柔性透明基材、第一光学涂层和第二光学涂层，其中，第一光学涂层的材料为Si3N4，第一光学涂层的折射率为2.2，第一光学涂层的厚度为15nm；第二光学涂层的材料为SiO1.7，第二光学涂层的折射率为1.5，第二光学涂层的厚度为80nm；柔性透明基材的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯，柔性透明基材的厚度为0.125mm。
实施例3
本实施例提供的水汽阻隔膜包括由下往上层叠设置的柔性透明基材、第一光学涂层和第二光学涂层，其中，第一光学涂层的材料为Si3N4，第一光学涂层的折射率为2.2，第一光学涂层的厚度为20nm；第二光学涂层的材料为SiO1.5，第二光学涂层的折射率为1.55，第二光学涂层的厚度为100nm；柔性透明基材的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯，柔性透明基材的厚度为0.025mm。
测试：本发明对实施例1至3得到的水汽阻隔膜进行了测试，获得了可见光范围平均透射率和水汽阻隔率的数据，其结果如表1所示。作为示例，本发明还给出了实施例1得到的水汽阻隔膜进行测试得到的光谱图，如图3所示。需要说明的是，实施例2至3得到的光谱图与图3所示的光谱图类似，为了节省篇幅本发明没有给出实施例2至3得到的光谱图。
表1
可见光范围平均透射率 水汽阻隔率g/(m2·day)
实施例1 87.4％ 0.82
实施例2 87％ 0.75
实施例3 86.5％ 0.68
从以上实施例可以看出，本发明上述的实例实现了如下技术效果：本发明提供的水汽阻隔膜具有较高的水汽阻隔率，能够贴合于显示器件的柔性衬底上，以便阻止水汽侵入显示器件内部。且本发明提供的水汽阻隔膜是外挂式结构，不影响柔性显示组件的制备工艺，使用便利，具广泛适用性。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种水汽阻隔膜，其特征在于，所述水汽阻隔膜(10)包括由下往上层叠设置的柔性透明基材(11)、第一光学涂层(12)和第二光学涂层(13)，所述第一光学涂层(12)为高折射率电介质薄膜，所述第二光学涂层(13)为低折射率电介质薄膜。
2.根据权利要求1所述的水汽阻隔膜，其特征在于，所述第一光学涂层(12)的折射率为2.2～2.3，所述第二光学涂层(13)的折射率为1.45～1.65。
3.根据权利要求1所述的水汽阻隔膜，其特征在于，所述第一光学涂层(12)的材料为Si3N4，所述第二光学涂层(13)的材料为SiOx，X范围为1.5～2。
4.根据权利要求1所述的水汽阻隔膜，其特征在于，所述第一光学涂层(12)的厚度为10～20nm，所述第二光学涂层(13)的厚度为50～100nm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的水汽阻隔膜，其特征在于，所述柔性透明基材(11)的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯；所述柔性透明基材(11)的厚度为0.025～0.125mm。
6.一种权利要求1至5中任一项所述的水汽阻隔膜的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：
在柔性透明基材(11)沉积高折射率电介质薄膜形成第一光学涂层(12)；
在所述第一光学涂层(12)上沉积低折射率电介质薄膜形成第二光学涂层(13)，所述第一光学涂层(12)和所述第二光学涂层(13)构成所述水汽阻隔膜(10)。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在形成所述第一光学涂层(12)的步骤之前，对所述柔性透明基材(11)的单面或双面进行硬化和电晕处理。
8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述第一光学涂层(12)和所述第二光学涂层(13)均采用卷对卷磁控溅射沉积方法制备而成。
9.一种柔性显示器件，其特征在于，所述柔性显示器件包括由下往上层叠设置的水汽阻隔膜(10)、光学胶层(20)、柔性衬底(30)和发光组件(40)，所述水汽阻隔膜(10)为权利要求1至5中任一项所述的水汽阻隔膜(10)。
10.根据权利要求9所述的柔性显示器件，其特征在于，所述光学胶为OCA光学胶，所述光学胶的厚度为25～100μm。
11.根据权利要求9所述的柔性显示器件，其特征在于，所述柔性衬底(30)的材料为柔性树脂，所述发光组件(40)为有机发光二极管。
12.一种权利要求9至11中任一项所述的柔性显示器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：
利用光学胶层(20)将水汽阻隔膜(10)贴合在柔性衬底(30)的一表面上；
在所述柔性衬底(30)的另一表面上形成发光组件(40)，所述水汽阻隔膜(10)、所述光学胶层(20)、所述柔性衬底(30)和所述发光组件(40)组成所述柔性显示器件。
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