專利名稱：一種有機(jī)發(fā)光器件的薄膜封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器件(OLED)的制備工藝，特別涉及一種有機(jī)發(fā)光器件的薄膜封裝方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，屬于自發(fā)光裝置的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)作為平板顯示器件引起了人們的廣泛關(guān)注。OLED器件的壽命一方面取決于所選用的有機(jī)材料，另一方面還取決于器件的封裝方法。對(duì)于有機(jī)電子器件，尤其是OLED來(lái)說(shuō)，要嚴(yán)格杜絕來(lái)自周圍環(huán)境的氧氣和潮氣進(jìn)入器件內(nèi)部接觸到敏感的有機(jī)物質(zhì)和電極。因?yàn)樵贠LED器件裝置內(nèi)部，潮氣或者氧氣的存在容易引起其特性的退化或失效，即使微量的潮氣也會(huì)使有機(jī)化合物層與電極層剝離，產(chǎn)生黑斑。因而，為使OLED器件在長(zhǎng)期工作過(guò)程中的退化和失效得到抑制，穩(wěn)定工作達(dá)到足夠的壽命，對(duì)封裝材料的阻隔性提出很高的要求。如今常用的是采用蝕刻玻璃罩或者金屬殼體來(lái)覆蓋有機(jī)發(fā)光部分，在有機(jī)發(fā)光部分的周圍施加密封劑，并且將潮氣吸收劑放置在其中，以使氧氣和濕氣不靠近或者在到達(dá)有機(jī)物質(zhì)之前至少由吸氣材料截取，從而保證有機(jī)發(fā)光裝置的壽命。然而，這樣的密封殼體的質(zhì)量較大，使得器件的整體尺寸也隨之增厚，不符合輕薄的要求。而且，金屬不透明，使得金屬也不適于某些應(yīng)用。因此，為了實(shí)現(xiàn) OLED更輕更薄的要求，有必要消除由潮氣吸收劑和玻璃/金屬殼體所占用的空間。所以眾多的研究人員將目光轉(zhuǎn)向了薄膜封裝，在薄膜封裝中，為了限制或者防止潮氣和氧氣的入侵，封裝結(jié)構(gòu)配置有多層薄膜的堆疊。現(xiàn)有的薄膜封裝技術(shù)將密封材料層層堆疊，這種封裝技術(shù)密封效果不好，針孔、裂縫較多，并且在基板裂片的過(guò)程中容易造成層與層之間產(chǎn)生裂縫。針對(duì)該問(wèn)題，本發(fā)明提出在沉積薄膜的過(guò)程中利用金屬掩模版將不需要的地方遮擋，使薄膜的沉積產(chǎn)生如圖2所示的密封效果，即在上面的一層須完全包覆下面一層的邊緣，形成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的密封單元。掩膜版的圖案與單個(gè)有機(jī)發(fā)光器件的圖案一致，略大于發(fā)光器件的輪廓，且下層密封層所使用的掩膜版開孔面積略小于其上一層密封層的輪廓。一層薄膜密封層使用一種掩膜版，沉積完一層之后由機(jī)械手在真空腔體內(nèi)自動(dòng)更換下一層薄膜所用的掩膜版。如圖2所示，這樣封裝完之后切割裂片出來(lái)的單個(gè)產(chǎn)品不會(huì)將封裝薄膜的斷面暴露于大氣中。例如，在WO 03/050894A2, CN100499953C中描述了這種薄膜封裝，該密封層優(yōu)選地由無(wú)機(jī)薄膜形成，并且無(wú)機(jī)層具有高的屏障效應(yīng)。然而，由于無(wú)機(jī)薄膜彈性較低，內(nèi)應(yīng)力大，因而幾乎對(duì)分散機(jī)械應(yīng)力沒(méi)有幫助，另一方面，由于無(wú)機(jī)薄膜封裝層是堅(jiān)硬層，切割之際在密封層中容易形成裂縫或者致使部分密封層剝離，使得潮氣和氧氣能夠通過(guò)裂縫進(jìn)入器件內(nèi)部。由于這個(gè)原因，已經(jīng)公知在無(wú)機(jī)層之間設(shè)置有機(jī)層或者聚合物層，這些有機(jī)層或者聚合物層具有更高彈性，因而可以有效抑制開裂。這樣的層結(jié)構(gòu)例如在CN 101106178A 中提出，盡管由此獲得良好的結(jié)果，但是最終的密封效果仍然不盡如人意。因?yàn)槌睔夂脱鯕庖话愫茈y從密封層的厚度方向進(jìn)入有機(jī)器件內(nèi)部，而是容易從密封層的邊緣及密封層與基板接合的部位進(jìn)入的機(jī)會(huì)更大一些。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種有機(jī)發(fā)光器件的薄膜封裝方法，該方法具有工藝簡(jiǎn)單，操作方便，密封殼體質(zhì)量密小，避免裂紋和翹起，密封效果好，有利于延長(zhǎng)有機(jī)發(fā)光器件壽命的特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種有機(jī)發(fā)光器件的薄膜封裝方法，包括I、在基板01上自下而上至少沉積三層薄膜密封層03、04、05，各層薄膜密封層分別采用無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料交替沉積；沉積各薄膜密封層03、04、05采用不同的掩模版 (10)；2、所述薄膜密封層03的厚度為15-50nm，薄膜密封層04的厚度為50_200nm，薄膜密封層05的厚度為100-200nm，先沉積的薄膜密封層較后沉積的薄膜密封層厚度?。?、所述無(wú)機(jī)薄膜密封層的材料是A1203、SiN, SiO2, SiNO中的一種，優(yōu)選Al2O3 ；4、所述有機(jī)薄膜密封層的材料是聚對(duì)二甲苯基(Parylene)或聚脲(Polyurea)的一種；5、所述各薄膜密封層所用的掩模版圖案(11)幾何尺寸為第一層最小，第二層和第三層依次遞增50nm ；6、有機(jī)薄膜密封層優(yōu)先采用化學(xué)氣相沉積法，無(wú)機(jī)密封層可采用離子束濺射，或原子層沉積，或磁控濺射沉積。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下主要優(yōu)點(diǎn)可有效減少裂片之后出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，避免切割時(shí)造成密封層與基板01之間出現(xiàn)翹起而漏氣現(xiàn)象，有效提高有機(jī)顯示器件的壽命。


圖I為未使用掩膜版的薄膜封裝結(jié)果示意圖。圖2為本發(fā)明中使用掩膜版的薄膜封裝結(jié)果示意圖。圖3為本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的封裝方法做進(jìn)一步說(shuō)明。參見圖1、2、3，一種有機(jī)發(fā)光器件的薄膜封裝方法，包括在基板01上至少沉積三層薄膜密封層，其中第一、第三和第五層(可選層)為無(wú)機(jī)材料薄膜密封層，可選用ai2o3、 SiN,SiO2,SiNO中的一種，優(yōu)選Al2O3 ;采用離子束濺射沉積，沉積腔內(nèi)為10_5-10_6Pa的真空度，沉積時(shí)間為3-20min，沉積厚度為15_200nm。第二層和第四層(可選層)為有機(jī)材料薄膜密封層，優(yōu)先采用化學(xué)氣相沉積 (CVD),可選用Parylene或Polyurea材料中的一種，優(yōu)先采用Parylene ；沉積腔內(nèi)為 KT5-IO-6Pa的真空度，沉積時(shí)間為5-20min，沉積厚度為50_200nm。實(shí)施例I本發(fā)明在沉積薄膜的過(guò)程中利用掩膜版技術(shù)，使所沉積的薄膜產(chǎn)生如圖2所示的密封效果，即在上面的密封層完全包覆下面密封層的邊緣，形成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的密封單元。該掩膜版為鎳鋼材質(zhì)，掩膜版的圖案與單個(gè)有機(jī)發(fā)光器件的圖案一致，且薄膜密封層 03/04/05所使用的掩膜版尺寸依次增大50微米。第一步沉積無(wú)機(jī)薄膜密封層03，本層采用離子束濺射沉積，密封材料選用Al2O3, 沉積腔內(nèi)為10_6Pa的真空度，沉積時(shí)間為3min，沉積厚度為15nm。將基板01置入沉積腔內(nèi)，將第一層掩膜版放置在基板01的相應(yīng)位置，調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，3min后完成沉積，取出第一層掩膜版，換上第二層掩膜版。本步驟完成了在基板01上制備厚15nm的無(wú)機(jī)密封層03。第二步沉積有機(jī)薄膜密封層04，本層采用化學(xué)氣相沉積(CVD)，密封材料采用C 型聚氯代對(duì)二甲苯，沉積腔內(nèi)為10_6Pa的真空度，沉積時(shí)間為5min，沉積厚度為50nm。首先在其它裝置內(nèi)的120°C下將固態(tài)的C型Parylene進(jìn)行升華，接著在650°C時(shí)使2個(gè)側(cè)鏈碳碳鍵裂解，生成穩(wěn)定的活性單體，再將該活性單體通過(guò)導(dǎo)管引入沉積腔內(nèi)，調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，在已制備有無(wú)機(jī)密封層03的基板01上，以室溫環(huán)境沉積有機(jī)密封層04，IOmin后完成沉積，取出第二層掩膜版，換上第三層掩膜版。本步驟完成了在基板01上有機(jī)密封層04的制備，即瞬間聚合冷凝吸附在基板和無(wú)機(jī)薄膜密封層上，形成均勻致密的有機(jī)薄膜密封層。第三步沉積無(wú)機(jī)薄膜密封層05，本層采用離子束濺射沉積，密封材料采用SiON， 沉積腔內(nèi)為KT6Pa的真空度，沉積時(shí)間20min，沉積厚度為lOOnm。調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，沉積過(guò)程與第一步相同，20min后完成沉積，取出第三層掩膜版，換上第四層掩膜版。本步驟完成了在基板01上已制備04有機(jī)薄膜密封層的第二層15nm厚的無(wú)機(jī)密封層05。第四步沉積有機(jī)薄膜密封層06，本層采用化學(xué)氣相沉積(CVD)，密封材料采用C 型聚氯代對(duì)二甲苯，沉積腔內(nèi)為10_6Pa的真空度，沉積時(shí)間15min，沉積厚度為lOOnm。調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，首先在其它裝置內(nèi)的120°C下將固態(tài)的C型Parylene進(jìn)行升華,接著在650°C時(shí)使2個(gè)側(cè)鏈碳碳鍵裂解,生成穩(wěn)定的活性單體，再將該活性單體通過(guò)導(dǎo)管引入沉積腔內(nèi)，沉積過(guò)程與第二步相同，20min沉積完成后取出第四層掩膜版，換上第五層掩膜版。第五步沉積無(wú)機(jī)薄膜密封層07，本層采用離子束濺射沉積，密封材料選用SiON， 沉積腔內(nèi)為KT6Pa的真空度，沉積時(shí)間20min，沉積厚度為lOOnm。調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，沉積過(guò)程與第一步相同。20min完成沉積后，取出基板01和第五層掩模版即可。實(shí)施例2第一步沉積無(wú)機(jī)薄膜密封層03，本層采用磁控濺射沉積，密封材料選用Al2O3, 沉積腔內(nèi)為10_6Pa的真空度，沉積時(shí)間5min，沉積厚度為50nm。將基板01置入沉積腔內(nèi)，將第一層掩膜版放置在基板01的相應(yīng)位置，調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，5min后完成沉積，取出第一層掩膜版，換上第二層掩膜版。
本步驟完成了在基板01上制備無(wú)機(jī)薄膜密封層03。第二步沉積有機(jī)薄膜密封層04，本層采用化學(xué)氣相沉積(CVD)，密封材料采用聚脲，沉積腔內(nèi)為KT6Pa的真空度，沉積時(shí)間為lOmin，沉積厚度為lOOnm。首先在150°C下將固態(tài)的C型Parylene進(jìn)行升華，接著在680°C時(shí)2個(gè)側(cè)鏈碳碳鍵裂解，生成穩(wěn)定的活性單體，再將該活性單體通過(guò)導(dǎo)管引入真空沉積腔內(nèi)，調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，在制備有無(wú)機(jī)薄膜密封層03的基板01上，以室溫沉積有機(jī)密封層04。IOmin完成沉積后，取出第二層掩膜版，換上第三層掩膜版。本步驟完成了在基板01上有機(jī)薄膜密封層04的制備，即瞬間聚合冷凝吸附在基板和無(wú)機(jī)薄膜密封層上，形成均勻致密的有機(jī)薄膜密封層。第三步沉積無(wú)機(jī)薄膜密封層05，本層采用磁控濺射沉積，無(wú)機(jī)薄膜密封層05選用SiON，沉積腔內(nèi)為10_6Pa的真空度，沉積時(shí)間20min，沉積厚度為200nm。調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，沉積過(guò)程同第一步，20min完成沉積后取出第三層掩膜版，換上第四層掩膜版。第四步沉積有機(jī)薄膜密封層06，本層采用化學(xué)氣相沉積(CVD)，密封材料采用C 型聚氯代對(duì)二甲苯，沉積腔內(nèi)為10_6Pa的真空度，沉積時(shí)間lOmin，沉積厚度為lOOnm。首先在140°C下將固態(tài)的C型Parylene進(jìn)行升華,接著在660°C時(shí)2個(gè)側(cè)鏈碳碳鍵裂解，生成穩(wěn)定的活性單體，再將該活性單體通過(guò)導(dǎo)管引入真空沉積腔內(nèi)，調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，沉積過(guò)程和升華溫度同第二步，IOmin沉積完成后取出第四層掩膜版，換上第五層掩膜版。第五步沉積無(wú)機(jī)薄膜密封層07，本層采用磁控濺射沉積，密封材料選用SiON，沉積腔內(nèi)為10_6Pa的真空度，沉積時(shí)間lOmin，沉積厚度為lOOnm。沉積過(guò)程同第一步，沉積完成后取出第五層掩膜版和已密封好的基板01即可。實(shí)施例3第一步沉積無(wú)機(jī)密封層03，本層采用磁控濺射沉積，密封材料選用SiN，沉積腔內(nèi)的真空度10_5Pa，沉積時(shí)間3min，沉積厚度為30nm。將基板01置入沉積腔內(nèi)，將第一層掩膜版(10)放置在基板01的相應(yīng)位置，調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，3min完成沉積后，取出第一層掩膜版，換上第二層掩膜版。本步驟完成了在基板01上采用SiN材料制備無(wú)機(jī)密封層03。第二步沉積有機(jī)薄膜密封層04，本層采用化學(xué)氣相沉積(CVD)，密封材料采用C 型聚氯代對(duì)二甲苯，沉積腔內(nèi)的真空度10_5Pa，沉積時(shí)間為20min，沉積厚度為200nm。首先在100°C下將固態(tài)的C型聚氯代對(duì)二甲苯進(jìn)行升華，接著在630°C時(shí)時(shí)2個(gè)側(cè)鏈碳碳鍵裂解，生成穩(wěn)定的活性單體，再將該活性單體通過(guò)導(dǎo)管引入沉積腔內(nèi)，調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，2min完成沉積后取出第二層掩膜版，換上第三層掩膜版。本步驟完成了在基板01上有機(jī)薄膜密封層04的制備，即瞬間聚合冷凝吸附在基板和無(wú)機(jī)薄膜密封層上，形成均勻致密的有機(jī)薄膜密封層。第三步沉積無(wú)機(jī)薄膜密封層05，無(wú)機(jī)薄膜密封層采用磁控濺射沉積，無(wú)機(jī)薄膜密封層05選用SiO，沉積腔內(nèi)的真空度10_5Pa，沉積時(shí)間15min，沉積厚度為150nm。調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，沉積過(guò)程同第一步，15min完成沉積后取出第三層掩膜版，換上第四層掩膜版。第四步沉積有機(jī)薄膜密封層06，本層采用化學(xué)氣相沉積(CVD)，密封材料采用C 型聚氯代對(duì)二甲苯，沉積腔內(nèi)的真空度10_5Pa，沉積時(shí)間為lOmin，沉積厚度為lOOnm。首先在100°C下將固態(tài)的C型聚氯代對(duì)二甲苯進(jìn)行升華，接著在630°C時(shí)2個(gè)側(cè)鏈碳碳鍵裂解，生成穩(wěn)定的活性單體，再將該活性單體通過(guò)導(dǎo)管引入沉積腔內(nèi)，調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，20min完成沉積后，取出第四層掩膜版，換上第五層掩膜版放置在相應(yīng)的位置。本步驟完成了在基板01上制備第二層有機(jī)薄膜密封層04，即瞬間聚合冷凝吸附在基板和無(wú)機(jī)薄膜密封層上，形成均勻致密的有機(jī)薄膜密封層。第五步沉積無(wú)機(jī)薄膜密封層07，本層采用磁控濺射沉積，密封材料選用SiO，沉積腔內(nèi)的真空度10_5Pa，沉積時(shí)間lOmin，沉積厚度為lOOnm。調(diào)整好沉積腔內(nèi)的真空度和設(shè)定好沉積時(shí)間，沉積過(guò)程同第一步，IOmin后完成沉積后取出第五層掩膜版和已經(jīng)密封后的基板01即可。本步驟完成了在基板01上制備第三層無(wú)機(jī)密封層07。圖中01為基板，02為OLED本體，03為無(wú)機(jī)薄膜密封層，04為有機(jī)薄膜密封層，05 為無(wú)機(jī)薄膜密封層，10為掩模版，11為掩模版圖案。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光器件的薄膜封裝方法，其特征在于，在基板01上自下而上至少沉積三層薄膜密封層03、04、05，各層薄膜密封層分別采用無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料交替沉積；沉積各薄膜密封層03、04、05采用不同的掩模版(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種有機(jī)發(fā)光器件的薄膜封裝方法，其特征在于所述的薄膜密封層03的厚度為15-50nm，薄膜密封層04的厚度為50_200nm，薄膜密封層05的厚度為100-200nm，先沉積的薄膜密封層較后沉積的薄膜密封層厚度小。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種有機(jī)發(fā)光器件的薄膜封裝方法，其特征在于所述的無(wú)機(jī)薄膜密封層的材料是A1203、SiN, SiO2, SiNO中的一種，優(yōu)選A1203。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種有機(jī)發(fā)光器件的薄膜封裝方法，其特征在于所述的有機(jī)薄膜密封層的材料是聚對(duì)二甲苯基(Parylene)或聚脲(Polyurea)的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種有機(jī)發(fā)光器件的薄膜封裝方法，其特征在于所述的各薄膜密封層所用的掩模版圖案(11)幾何尺寸為第一層最小，第二層和第三層依次遞增 50nmo
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種有機(jī)發(fā)光器件的薄膜封裝方法，其特征在于所述的有機(jī)薄膜密封層優(yōu)先采用化學(xué)氣相沉積法，無(wú)機(jī)薄膜密封層可采用離子束濺射，或原子層沉積，或磁控濺射沉積。
全文摘要
一種有機(jī)發(fā)光器件的薄膜封裝方法，在基板上自下而上至少沉積三層薄膜密封層，各薄膜密封層分別采用無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料交替沉積；有機(jī)薄膜密封層優(yōu)先采用化學(xué)氣相沉積法，無(wú)機(jī)薄膜密封層可采用離子束濺射，或原子層沉積，或磁控濺射沉積；先沉積的薄膜密封層較后沉積的薄膜密封層厚度小，沉積各薄膜密封層采用不同的掩模版，各密封層所用的掩模版圖案幾何尺寸為第一層最小，第二層和第三層依次遞增；本發(fā)明具有可有效減少裂片之后出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，避免切割時(shí)造成密封層與基板之間出現(xiàn)翹起而漏氣現(xiàn)象，有效提高有機(jī)顯示器件的壽命。
文檔編號(hào)H01L51/52GK102610762SQ201110024648
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者張斌 申請(qǐng)人:彩虹顯示器件股份有限公司