專利名稱：一種柔性oled及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種OLED的制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性O(shè)LED及其制備方法。
背景技術(shù)：
OLED顯示器的應(yīng)用越來越廣泛。在現(xiàn)今，商業(yè)化的OLED顯示器幾乎全部采用玻璃作為基板，在制作完成后， 再采用玻璃后蓋進(jìn)行封裝，其制作過程一般為準(zhǔn)備玻璃基板，然后對玻璃基板進(jìn)行前清洗，在玻璃基板上依次沉積ITO層和金屬層(如Cu、Mo/Al/Mo, Cr等)，然后對其進(jìn)行清洗、金屬線路刻蝕、ITO線路刻蝕、PI圖案制作、RIB圖案制作，再進(jìn)行蒸鍍各有機(jī)功能層及陰極，然后再用玻璃后蓋進(jìn)行封裝；這種工藝得到的OLED不僅使得整個器件重，而且在外力作用下很容易破碎。由此可見，如何減輕OLED的重量以及提高OLED的抗破壞能力，是目前本領(lǐng)域需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種柔性O(shè)LED的制備方法，通過改進(jìn)材料選擇及工藝，制得的柔性O(shè)LED重量減輕，抗破壞能力提高，不易破碎?；诖?，本發(fā)明還提供一種柔性O(shè)LED。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種柔性O(shè)LED制備方法，包括如下步驟I)將PET薄片作為基板固定在一支撐板上，而后對PET基板表面進(jìn)行清洗并烘干，再在PET基板上形成一阻擋層，所述阻擋層由聚合物薄膜層與高光透過率的無機(jī)材料薄膜層依次交替沉積而成，所述聚合物薄膜層與無機(jī)材料薄膜層的折射率與PET的折射率相當(dāng)；2)在設(shè)置了阻擋層的基板上制作ITO層和金屬層(如Cu、M0/Al/M0、Cr等)并完成金屬線路和ITO線路刻蝕、PI圖案制作、RIB圖案制作，在金屬線路和ITO線路刻蝕時，通過對刻蝕液進(jìn)行機(jī)械攪拌或超聲攪拌，改善刻蝕效果，消除金屬和ITO殘留之現(xiàn)象；3)而后送入蒸鍍腔中蒸鍍有機(jī)功能層和陰極；4)在陰極表面采用真空蒸鍍的方式蒸鍍薄膜封裝層，所述薄膜封裝層由至少一層有機(jī)材料層及至少一層無機(jī)材料層交替設(shè)置而成；5)將基板與支撐板剝離。優(yōu)選地，所述聚合物薄膜層采用聚乙烯酸酯或聚丙烯酸酯或聚對二甲苯制成。優(yōu)選地，所述高光透過率的無機(jī)材料薄膜層為Al2O3或SiO2或MgO或MgF2制成。優(yōu)選地，所述阻擋層遠(yuǎn)離基板的最上一層為聚合物薄膜層。優(yōu)選地，所述封裝層中遠(yuǎn)離基板的最上一層為無機(jī)材料層。優(yōu)選地，所述有機(jī)材料層由NPB或m-MTDATA或TH)或Alq3或BCP制成，所述無機(jī)材料層由A1203、SiO2或MgO或MgF2制成。
優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅樹脂。優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂，步驟I)中，在用環(huán)氧樹脂將基板與支撐板固定前，先將環(huán)氧樹脂在低強(qiáng)度的UV光照射下進(jìn)行交聯(lián)固化；步驟5)中的剝離為采用高強(qiáng)度的UV光從支撐板一側(cè)照射，再進(jìn)行低溫加熱、水浴加熱。優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑為有機(jī)硅樹脂，步驟I)中，有機(jī)硅樹脂中含有吸濕成分，在基板與支撐板固定后，粘結(jié)劑處于粘稠態(tài)，但具有一定的粘接強(qiáng)度，使得PET基板與支撐板之間不會發(fā)生相對位移；步驟5)中的剝離為在不超過60°C的溫水中浸泡10-60min，然后采用機(jī)械方式分離。本發(fā)明的一種柔性0LED，由前述的制備方法制得。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的柔性O(shè)LED的制備方法，由于采用PET薄片作為基板，在PET基板上設(shè)置阻擋層，阻擋層由聚合物薄膜與高光透過率的無機(jī)材料薄膜交替沉積而成，得到的柔性0LED，由于基板為PET薄片，因而柔韌性好，耐沖擊、重量輕，光透過率高，由于設(shè)置前述的聚合物薄膜及無機(jī)材料有薄膜交替形成的阻擋層，因而蒸汽透過率及氧氣透過率低，使用壽命長。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明的基本構(gòu)思是，提供和一種柔性O(shè)LED制備方法，采用PET薄片作為基板，在基板上設(shè)置阻擋層，阻擋層采用聚合物薄膜與無機(jī)材料薄膜交替沉積形成，PET基板的光線透過率接近90%,柔韌性好，耐沖擊，重量輕,但蒸汽透過率(英文為water vaportransmission rate,簡稱 WVTR)和氧氣透過率(英文為 oxygen transmission rate,簡稱OTR)高，分別為10—1 10g/m2/day和10_2 102cm3/m2/day，導(dǎo)致OLED器件的壽命嚴(yán)重縮短。為了保證獲得長使用壽命的OLED (IOOOOh左右)，PET基板及封裝后蓋(或阻擋層)的WVTR和OTR不能大于10_6g/m2/day和10_5cm3/m2/day。因此,在PET基板上沉積阻擋層，降低其WVTR和OTR是其用于制備柔性O(shè)LED的前提。無機(jī)材料如Al2O3或SiO2或MgO或MgF2具有較低的WVTR和0TR，可有效阻擋水汽和氧氣滲透，但脆性大，為了使其具有足夠的柔韌性，只能制成薄膜。但是，不論采用何種工藝，如原子層沉積、磁控濺射、電子束蒸發(fā)等，制備Al2O3等薄膜，都不可避免地含有缺陷，水汽和氧分子可通過這些缺陷滲入到OLED器件內(nèi)部，導(dǎo)致OLED失效。本發(fā)明采用多層無機(jī)與有機(jī)材料混合薄膜層可以大幅度減少WVTR和0TR，獲得滿意的阻擋性能。有機(jī)材料可以填充無機(jī)材料薄膜表面存在的孔隙，具有優(yōu)異的表面平整能力。通過交叉沉積無機(jī)材料與有機(jī)材料，既可以利用無機(jī)材料良好的阻擋性能，又可以通過有機(jī)材料隔斷無機(jī)材料內(nèi)部缺陷的連續(xù)生長，延長水汽和氧氣分子的滲透路徑，有效減少WVTR 和 OTR。本實(shí)施例中的柔性O(shè)LED器件制備過程如下I、通過粘接劑將PET薄片(厚度不超過0. 5mm)綁定在玻璃(帶對位標(biāo))支撐板上，依次采用丙酮、酒精、去離子水等將其表面清洗干凈后烘干；這里粘接劑的選擇，需要能夠經(jīng)受酸堿侵蝕、短時間高溫烘烤、易于剝離，本實(shí)施例選用環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅樹脂。在實(shí)施中，選擇環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)劑時，先將環(huán)氧樹脂在低強(qiáng)度的UV光照射下進(jìn)行交聯(lián)固化；選擇有機(jī)硅樹脂作為粘結(jié)劑時，有機(jī)硅樹脂中含有一定的吸濕成分，使得粘結(jié)劑處于粘稠態(tài)；不論使用何種粘結(jié)劑，其粘結(jié)強(qiáng)度都應(yīng)足以保證PET基板與玻璃制成板在制作過程中不會發(fā)生相對位移。2、制作阻擋層阻擋層由聚合物薄膜和無機(jī)材料薄膜交替沉積而成，阻擋層可以包含若干層的聚合物薄膜、若干層的無機(jī)材料薄膜；在聚合物薄膜的材料選擇上，要采用高可見光透光率、耐短波長輻照、與PET基板附著強(qiáng)度高、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、折射率與無機(jī)材料和PET基板匹配的聚合物，這樣能提高OLED的出光效率；根據(jù)OLED器件出射光波長，調(diào)整聚合物薄膜層與無機(jī)材料薄膜層的厚度聚合物厚度在100-10000 iim，無機(jī)材料厚度在IO-IOOnm,這樣可以提高OLED的出光效率； 其中，阻擋層制作的具體步驟如下( I)將聚合物溶解后，利用旋涂或絲印等方式涂布在PET基板上，然后在UV與熱的作用下進(jìn)行聚合固化，厚度根據(jù)實(shí)際需要確定；聚合物為聚乙烯酸酯或聚丙烯酸酯或聚對
二甲苯。(2)在聚合物薄膜上沉積無機(jī)材料薄膜，厚度根據(jù)實(shí)際需要確定；沉積無機(jī)材料薄膜時采用電子束蒸鍍或原子層沉積或磁控濺射等方式；無機(jī)材料薄膜層可為Al2O3或SiO2或MgO或MgF2制成；(3)根據(jù)實(shí)際需要重復(fù)上述步驟至獲得滿意的蒸汽透過率(簡稱WVTR)和氧氣透過率(簡稱0TR)，并使得最上層為聚合物層；PET基板平整度不如玻璃，表面濺鍍的ITO的粗糙度較大，使OLED易出現(xiàn)短路等不良問題。因此，阻擋層的最上層為聚合物層，能起到平整PET基板的作用；3、ITO濺射采用磁控濺射方式在氧氣和氬氣混合氣氛中制作一定厚度的IT0，然后將其在一定溫度下退火，退火溫度不超過120°C，退火時間為60-360min ；4、金屬濺射采用磁控濺射或蒸鍍方式制作一定厚度的金屬(如Cu或Mo或Al或Mo或Cr等)薄膜；5、將濺鍍了 ITO和金屬的薄片依次進(jìn)行前清洗一金屬線路刻蝕一ITO線路刻蝕—PI圖案制作一RIB圖案制作；其中，由于PET基片易變形，其上的金屬和ITO刻蝕難度比玻璃基板上的金屬和ITO刻蝕高，易出現(xiàn)金屬和ITO殘留，因此，在金屬和ITO線路刻蝕時，先通過對刻蝕液進(jìn)行機(jī)械攪拌、超聲攪拌等處理，獲得干凈的線槽，以減小金屬和ITO的側(cè)蝕；在？1、RIB圖案制作后，采用熱風(fēng)干燥，通過熱風(fēng)循環(huán)流動，加快溶劑釋放速度；降低烘烤溫度，避免PET基板變形；延長烘烤時間，使PI和RIB實(shí)現(xiàn)固化；6、將完成上述程序的樣品送入蒸鍍腔內(nèi)，進(jìn)行氧等離子體預(yù)處理后，根據(jù)所設(shè)計(jì)的器件結(jié)構(gòu)，依次蒸鍍各有機(jī)功能層和陰極。PET基板上的ITO功函數(shù)較玻璃基板上濺射的ITO低，通過調(diào)整O2Plasma處理時間、功率及O2流量在合適的范圍處理時間30_1000s，功率為30-150W，O2流量為50-300sccm，這樣能顯著提高ITO功函數(shù)，降低了驅(qū)動電壓。7、薄膜封裝在陰極表面蒸鍍有機(jī)材料后，再利用電子束蒸鍍無機(jī)材料，根據(jù)實(shí)際需要，重復(fù)交疊蒸鍍有機(jī)材料及無機(jī)材料，并使得最上面一層為無機(jī)材料，最上層的無機(jī)材料層在不影響器件性能的前提下(如彎曲、折疊等)，越厚越好，可以減少WVTR和0TR，減少水汽對其下的有機(jī)材料的侵害，本實(shí)施例選擇在30-300 y m的范圍內(nèi)；有機(jī)材料可為NPB或m-MTDATA或TH)或Alq3或BCP，無機(jī)材料可為Al2O3或SiO2或MgO或MgF2。為了盡可能減小器件從真空腔體中取出后由于水汽、氧氣滲入到器件內(nèi)部而導(dǎo)致的性能的衰減程度，本步驟利用有機(jī)材料蒸鍍裝置對其進(jìn)行封裝。由于光線不從封裝層出射，封裝層材料的選擇范圍可大大拓寬，無折射率匹配和光線透過率等方面要求；其中，NPB-N，N ' -Diphenyl-N, N ' -bis (1-naphthyl)
(I, I' -biphenyl)_4，4' -diaminem-MTDATA-4, 4 ' , 4 " -tri (N-3-methylpheny 1-N-phenylamino)
triphenylamineTPD-N，N' -diphenyl-N, N' _di (3-methylphenyl)-I, I，-biphenyl-4, 4，-dia
mineAlq3-Tri-(8-hydroxyquinoline)-aluminumBCP-2, 9-dimethyl-4, 7-diphenyl-l, 10-phenanthroline。8、柔性 OLED 剝離
由于在柔性O(shè)LED制備工程中，玻璃支撐板起著載體的作用，即固定PET基板，使之在制備過程中不發(fā)生變形、起皺等現(xiàn)象，所以在制備過程結(jié)束后，需要把柔性O(shè)LED從玻璃支撐板上剝離。如果粘接劑為環(huán)氧樹脂，則使用高強(qiáng)度的UV光從玻璃一側(cè)照射，破壞其連接鍵，再通過低溫加熱、水浴加熱等方式剝離，其中低溫加熱、水浴加熱的方式都在120攝氏度以下。如果粘接劑為有機(jī)硅樹脂，則通過向粘接劑中添加一定含量的具有吸濕功能的材料，使粘接劑處于粘稠態(tài)，但具有一定的附著力，使得PET基板與玻璃支撐板不會發(fā)生相對位移，在將柔性O(shè)LED與玻璃載體剝離時，先在不超過60°C的溫水中浸泡10-60min，再結(jié)合機(jī)械方式將柔性O(shè)LED與玻璃支撐板分離。根據(jù)實(shí)際需要，選擇恰當(dāng)?shù)膭冸x方法，在不損壞柔性O(shè)LED性能的前提下，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。以上對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹，文中應(yīng)用具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種柔性O(shè)LED制備方法，其特征在于，包括如下步驟 1)將PET薄片作為基板通過粘結(jié)劑固定在一支撐板上，而后對基板表面進(jìn)行清洗并烘干，再在基板上形成一阻擋層，所述阻擋層由聚合物薄膜層與高光透過率的無機(jī)材料薄膜層依次交替沉積而成，所述聚合物薄膜層及無機(jī)材料薄膜層的折射率與基板相當(dāng)； 2)在設(shè)置了阻擋層的基板上制作ITO和金屬層并完成金屬線路和ITO線路刻蝕、PI圖案制作、RIB圖案制作，在金屬線路和ITO線路刻蝕時，對刻蝕液進(jìn)行機(jī)械攪拌或超聲攪拌； 3)而后送入蒸鍍腔中蒸鍍有機(jī)功能層和陰極； 4)在陰極表面采用真空蒸鍍的方式蒸鍍薄膜封裝層，薄膜封裝層由至少一層有機(jī)材料層及至少一層無機(jī)材料層交替沉積而成； 5)將基板與支撐板剝離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性O(shè)LED制備方法，其特征在于，所述聚合物薄膜層采用聚乙烯酸酯或聚丙烯酸酯或聚對二甲苯制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性O(shè)LED制備方法，其特征在于，所述高光透過率的無機(jī)材料薄膜層為Al2O3或SiO2或MgO或MgF2制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性O(shè)LED制備方法，其特征在于，所述阻擋層遠(yuǎn)離基板的最上一層為聚合物薄膜層。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性O(shè)LED制備方法，其特征在于，所述封裝層中遠(yuǎn)離基板的最上一層為無機(jī)材料層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性O(shè)LED制備方法，其特征在于，所述有機(jī)材料層由NPB或m-MTDATA或TH)或Alq3或BCP制成，所述無機(jī)材料層由A1203、SiO2或MgO或MgF2制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性O(shè)LED制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂或有機(jī)娃樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性O(shè)LED制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂，步驟I)中，在用環(huán)氧樹脂將基板與支撐板固定前，先將環(huán)氧樹脂在低強(qiáng)度的UV光照射下進(jìn)行交聯(lián)固化；步驟5)中的剝離為采用高強(qiáng)度的UV光從支撐板一側(cè)照射，再進(jìn)行低溫加熱或水浴加熱。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性O(shè)LED制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑為有機(jī)硅樹脂，步驟I)中，有機(jī)硅樹脂中含有吸濕成分，在基板與支撐板固定后，粘結(jié)劑處于粘稠態(tài)，但具有一定的粘接強(qiáng)度，使得PET基板與支撐板之間不會發(fā)生相對位移；步驟5)中的剝離為在不超過60°C的溫水中浸泡10-60min，然后采用機(jī)械方式分離。
10.一種柔性0LED，其特征在于，由權(quán)利要求I 9所述的制備方法制得。
全文摘要
本發(fā)明公開一種柔性O(shè)LED制備方法，包括1)將PET薄片作為基板通過粘結(jié)劑固定在一支撐板上，而后對基板表面進(jìn)行清洗并烘干，再在基板上形成一阻擋層，所述阻擋層由聚合物薄膜層與高光透過率的無機(jī)材料薄膜層依次交替沉積而成，所述聚合物薄膜層與無機(jī)材料薄膜層的折射率與基板折射率相當(dāng)；2)在設(shè)置了阻擋層的基板上制作ITO和金屬層并完成金屬線路和ITO線路刻蝕、PI圖案制作、RIB圖案制作，在金屬線路和ITO線路刻蝕時，對刻蝕液進(jìn)行機(jī)械攪拌或超聲攪拌；3)而后送入蒸鍍腔中蒸鍍有機(jī)功能層和陰極；4)在陰極表面采用真空蒸鍍的方式制備薄膜封裝層，所述封裝層由至少一層有機(jī)材料層及至少一層無機(jī)材料層交替沉積而成；5)將基板與支撐板剝離。
文檔編號H01L51/52GK102760846SQ20121027124
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者何劍, 何基強(qiáng), 張色馮, 張雪峰, 柯賢軍, 王勃, 蘇君海 申請人:信利半導(dǎo)體有限公司