本申請涉及顯示
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體講,涉及一種薄膜封裝方法及其結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
:電子器件尤其是有機電子器件對空氣中的水汽和氧氣特別敏感,因此需要對有機器件進行封裝以保證器件的性能和使用壽命。目前柔性有機電子器件封裝主要方法,是直接在器件表面制作阻擋水氧滲透性能優(yōu)異的柔性薄膜結(jié)構(gòu)。由于柔性的聚合物膜阻擋水氧滲透能力非常有限,而致密無針孔的無機膜阻擋水氧能力雖較高但達到一定厚度時則表現(xiàn)為剛性結(jié)構(gòu)且易碎裂,因而目前國際上絕大多數(shù)的柔性封裝研究都是基于有機/無機多層膜交替復(fù)合結(jié)構(gòu)的封裝技術(shù)開展的。其中,無機層的主要成膜方法有:物理氣相沉積法(PVD)、化學(xué)氣相沉積法(CVD)、原子層沉積法(ALD)。ALD膜層水氧阻隔效果最佳,但由于ALD膜層致密性和應(yīng)力比較大,與有機層熱膨脹系數(shù)相差比較大,直接制備于有機層之上容易導(dǎo)致膜層開裂。鑒于此,特提出本申請。技術(shù)實現(xiàn)要素:本申請的首要發(fā)明目的在于提出一種薄膜封裝方法。本申請的第二發(fā)明目的在于提出一種薄膜封裝的結(jié)構(gòu)。為了完成本申請的目的,采用的技術(shù)方案為:本申請涉及一種薄膜封裝方法,至少包括以下步驟:將待封裝器件表面依次制備第一無機材料層、有機材料層和第二無機材料層,在制備所述第一無機材料層和/或第二無機材料層時,先采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備無機層A,然后采用原子層沉積法在所述無機層A的表面制備無機層B;或,先采用原子層沉積法制備無機層B,然后采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法在所述無機層B的表面制備無機層A。優(yōu)選的,所述無機層A與所述無機層B的材料相同。優(yōu)選的,在制備所述第一無機材料層時,所述待封裝器件表面為金屬鋁層時,直接采用原子層沉積法在所述金屬鋁層制備無機層B1。優(yōu)選的,在制備所述第一無機材料層和/或第二無機材料層時,先采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法在所述待封裝器件表面制備無機層A,然后采用原子層沉積法在所述無機層A的表面制備無機層B,最后在所述無機層B的表面通過物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備無機層C。優(yōu)選的,所述無機層A、所述無機層B和所述無機層C的材料相同。優(yōu)選的,所述無機材料層的材料選自氧化鋁、氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。優(yōu)選的,所述物理氣相沉積法制備得到的無機層的厚度為50~200nm,所述化學(xué)氣相沉積法制備得到的無機層的厚度為100nm~1μm,所述原子層沉積法制備得到的無機層的厚度為30~70nm。優(yōu)選的,所述有機材料層采用涂布、噴墨打印或蒸鍍的方法制備,所述有機材料層的材料選自丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、聚對二甲苯、有機硅。優(yōu)選的,所述待封裝器件為有機發(fā)光二極管,所述有機發(fā)光二極管為頂發(fā)光有機發(fā)光二極管和/或底發(fā)光有機發(fā)光二極管。本申請涉及一種薄膜封裝結(jié)構(gòu),所述薄膜封裝結(jié)構(gòu)設(shè)置于封裝器件的表面,所述封裝器件表面依次設(shè)置有第一無機材料層、有機材料層和第二無機材料層,所述第一無機材料層和/或第二無機材料層中包括采用原子層沉積法制備的無機層B;所述無機層B的至少一個表面上設(shè)置有采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層A。本申請的技術(shù)方案至少具有以下有益的效果:采用原子層沉積得到的無機層最致密,所以膨脹系數(shù)最低;氣相沉積法的無機層致密度較低,膨脹系數(shù)也較低;而有機層膨脹系數(shù)較高。本申請利用了物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法與原子層沉積法制備得到復(fù)合無機層的致密度漸變,使原子層沉積法制備得到的無機層與有機材料層的熱膨脹系數(shù)偏差減小,提高了顯示屏的耐彎折性能。同時,由于物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法與原子層沉積法制備得到復(fù)合無機層與有機層配合,大大提高了封裝薄膜的密封效果。在本申請優(yōu)選的技術(shù)方案中,原子層沉積法無機層與氣相沉積法的無機層采用相同的材料,當采用相同材料時,兩個無機層的結(jié)合度更好,從而形成更加穩(wěn)固的連接,可進一步提高顯示屏的耐彎折性能。附圖說明圖1為本申請中某一具體實施方式的薄膜封裝結(jié)構(gòu)的示意圖;圖2為本申請中又一具體實施方式的薄膜封裝結(jié)構(gòu)的示意圖;圖3為本申請中又一具體實施方式的薄膜封裝結(jié)構(gòu)的示意圖;圖4為本申請中又一具體實施方式的薄膜封裝結(jié)構(gòu)的示意圖;圖5為本申請中又一具體實施方式的薄膜封裝結(jié)構(gòu)的示意圖;其中,1-第一無機材料層;A1-無機層A1;B1-無機層B1;C1-無機層C1;2-有機材料層;3-第二無機材料層;A2-無機層A2;B2-無機層B2;C2-無機層C2;4-OLED;5-基板。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例,進一步闡述本申請。應(yīng)理解,這些實施例僅用于說明本申請而不用于限制本申請的范圍。本申請涉及一種薄膜封裝方法,至少包括以下步驟:將待封裝器件表面依次制備第一無機材料層1、有機材料層2和第二無機材料層3,在制備第一無機材料層和/或第二無機材料層時,先采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備無機層A,然后采用原子層沉積法在無機層A的表面制備無機層B;或,先采用原子層沉積法制備無機層B,然后采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法在無機層B的表面制備無機層A。其中,無機層A與無機層B可采用相同材料或不同的材料。通過先采用氣相沉積法制備得到致密度較低的無機層A,然后再采用原子沉積法制備得到致密度較高的無機層B,從而形成了有機層到無機層之間的致密度逐漸增加,降低了有機材料層2與第二無機材料層3之間的膨脹系數(shù)差值,從而提高了顯示屏的耐彎折性能。在本申請優(yōu)選的技術(shù)方案中,無機層A與無機層B的材料相同,形成復(fù)合的第二無機材料層3,且采用相同的材料進行搭接,其結(jié)合度良好,從而形成更加穩(wěn)固的連接,進一步提高顯示屏的耐彎折性能。本申請的薄膜封裝主要應(yīng)用于有機發(fā)光二極管(OLED),即待封裝器件為OLED,包括頂發(fā)光OLED和底發(fā)光OLED。作為本申請薄膜封裝方法的一種改進,在制備第一無機材料層1時,當待封裝器件表面為金屬鋁層時,直接采用原子層沉積法在金屬鋁層的表面制備無機層B1。即,當有機發(fā)光二極管為底發(fā)光OLED時,采用原子層沉積法直接在陰極表面制備無機層。優(yōu)選的,直接在陰極表面制備無機層時,所采用的無機材料為氧化鋁,因為氧化鋁與陰極Al直接接觸,熱膨脹系數(shù)偏差比較小,從而使薄膜封裝與OLED的結(jié)合更加牢固,提高顯示屏的耐彎折性能。作為本申請薄膜封裝方法的一種改進,在制備所述第一無機材料層和/或第二無機材料層時,先采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法在所述待封裝器件表面制備無機層A,然后采用原子層沉積法在所述無機層A的表面制備無機層B,最后在所述無機層B的表面通過物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備無機層C,從而降低第一無機材料層1與有機材料層2之間的膨脹系數(shù)差值。作為本申請薄膜封裝方法的一種改進,無機層A、無機層B與無機層C的材料相同,形成復(fù)合的第一無機材料層,使各無機層之間的結(jié)合度更好,從而可形成更加穩(wěn)固的連接。作為本申請薄膜封裝方法的一種改進,無機材料選自氧化鋁AlOx(0<x<1.5)、氧化硅SiOx(0<x<2)、氮化硅SiNx(0<x<1.5)、氮氧化硅SiOxNy。作為本申請薄膜封裝方法的一種改進,物理氣相沉積法制備得到的無機層的厚度為50~200nm,化學(xué)氣相沉積法制備得到的無機層的厚度為100nm~1μm,原子層沉積法制備得到的無機層的厚度為30~70nm。作為本申請薄膜封裝方法的一種改進,有機材料層采用涂布、噴墨打印或蒸鍍的方法制備,有機材料層選自丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、聚對二甲苯、有機硅等;有機材料層的厚度為1~10μm。作為本申請薄膜封裝方法的一種改進,待封裝器件為有機發(fā)光二極管,有機發(fā)光二極管為頂有機發(fā)光二極管和/或底有機發(fā)光二極管。本申請中無機層、有機材料層的制備方法均采用現(xiàn)有方法進行制備。本申請還涉及一種薄膜封裝結(jié)構(gòu),薄膜封裝結(jié)構(gòu)設(shè)置于封裝器件的表面,封裝器件表面依次設(shè)置有第一無機材料層、有機材料層和第二無機材料層,第一無機材料層和第二無機材料層中包括采用原子層沉積法制備的無機層B,無機層B的至少一個表面上設(shè)置有采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層A。作為本申請薄膜封裝結(jié)構(gòu)的一種改進,采用原子沉積法制備得到的無機層B與采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層A的材料相同。在本申請的某一具體實施方式中,該封裝結(jié)構(gòu)設(shè)置于待封裝器件上,依次為采用原子層沉積法制備的無機層B1、有機材料層2、采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層A2、采用原子層沉積法制備的無機層B2,共4層結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)優(yōu)選適用于當有機發(fā)光二極管為底發(fā)光OLED時,采用原子層沉積法直接在陰極表面制備無機層。其示意圖如圖1所示。在本申請的某一具體實施方式中,該封裝結(jié)構(gòu)設(shè)置于待封裝器件上,依次為采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層A1、采用原子層沉積法制備的無機層B1、有機材料層2、采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層A2、采用原子層沉積法制備的無機層B2,共5層結(jié)構(gòu)。其示意圖如圖2所示。在本申請的某一具體實施方式中,該封裝結(jié)構(gòu)設(shè)置于待封裝器件上,依次為采用原子層沉積法制備的無機層B1、采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層A1、有機材料層2、采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層A2、采用原子層沉積法制備的無機層B2,共5層結(jié)構(gòu)。其示意圖如圖3所示。在本申請的某一具體實施方式中,該封裝結(jié)構(gòu)設(shè)置于待封裝器件上,依次為采用原子層沉積法制備的無機層B1、采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層A1、有機材料層2、采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層A2、采用原子層沉積法制備的無機層B2,采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層C2,共6層結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)優(yōu)選適用于當有機發(fā)光二極管為底發(fā)光OLED時,采用原子層沉積法直接在陰極表面制備無機層。其示意圖如圖4所示。在本申請的某一具體實施方式中,該封裝結(jié)構(gòu)設(shè)置于待封裝器件上,依次為采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層A1、采用原子層沉積法制備的無機層B1、采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層C1、有機材料層2、采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層A2、采用原子層沉積法制備的無機層B2,采用物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法制備的無機層C2,共7層結(jié)構(gòu)。其示意圖如圖5所示。實施例1一種薄膜封裝結(jié)構(gòu),從OLED表面向上依次為第一無機材料層1、有機材料層2和第二無機材料層3,其具體結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和厚度如表1所示;表1:其中,0<x<1.5。制備工藝:首先,制備頂發(fā)光OLED器件及驅(qū)動背板,將待封裝器件置于物理氣相沉積設(shè)備內(nèi),采用鋁靶材,進行反應(yīng)濺射沉積無機層A1,沉積厚度80nm;沉積完成后再傳送到原子層沉積設(shè)備內(nèi),前驅(qū)體為三甲基鋁TMA和H2O,前驅(qū)體反應(yīng)形成無機層B1,沉積厚度50nm;重復(fù)物理氣相沉積過程,再沉積80nm厚的AlOx作為無機層C1,以上,完成第一無機層的封裝。第一無機層封裝完成后,進行有機材料層的成膜。選擇蒸發(fā)的方法,把有機單體原材料加熱蒸發(fā),在基板上冷凝成膜,再進行UV固化形成薄膜封裝有機層,沉積厚度1μm。重復(fù)第一無機層的步驟,完成第二無機層的成膜。實施例2一種薄膜封裝結(jié)構(gòu),從OLED表面向上依次為第一無機材料層1、有機材料層2和第二無機材料層3,其具體結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和厚度如表2所示;表2:其中,0<x<2。制備工藝:首先,制備頂發(fā)光OLED器件及驅(qū)動背板,將待封裝器件置于化學(xué)氣相沉積設(shè)備內(nèi),采用硅烷和笑氣為反應(yīng)氣體,反應(yīng)成膜形成無機層A1,沉積厚度100nm;沉積完成后再傳送到原子層沉積設(shè)備內(nèi),前驅(qū)體為正硅酸四乙酯和氧氣,反應(yīng)形成無機層B1,沉積厚度50nm;重復(fù)化學(xué)氣相沉積過程,再沉積100nm厚的SiOx作為無機層C1,以上,完成第一無機層的封裝。第一無機層封裝完成后,進行有機材料層的成膜。采用蒸發(fā)鍍膜的方法,把有機單體原材料加熱蒸發(fā),在基板上冷凝成膜,再進行UV固化形成薄膜封裝有機層,沉積厚度1μm。重復(fù)第一無機層的步驟,完成第二無機層的成膜。實施例3一種薄膜封裝結(jié)構(gòu),從OLED表面向上依次為第一無機材料層1、有機材料層2和第二無機材料層3,其具體結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和厚度如表3所示;表3:其中,在SiOx中0<x<2,在AlOx中0<x<1.5。制備工藝:首先,制備頂發(fā)光OLED器件及驅(qū)動背板,將待封裝器件置于化學(xué)氣相沉積設(shè)備內(nèi),硅烷和笑氣反應(yīng)成膜,形成無機層A1,沉積厚度130nm;沉積完成后再傳送到原子層沉積設(shè)備內(nèi),三甲基鋁和氧氣反應(yīng)形成無機層B1,沉積厚度60nm;再通過物理氣相沉積過程,再沉積80nm厚的AlOx作為無機層C1,以上,完成第一無機層的封裝。第一無機層封裝完成后,進行有機材料層的成膜。采用蒸發(fā)鍍膜的方法,把有機單體原材料加熱蒸發(fā),在基板上冷凝成膜,再進行UV固化形成薄膜封裝有機層,沉積厚度1μm。采用物理氣相沉積法制備無機層A2,厚度100nm;采用原子層沉積法制備無機層B2,以上制備完成第二無機層的成膜。實施例4一種薄膜封裝結(jié)構(gòu),從OLED表面向上依次為第一無機材料層1、有機材料層2和第二無機材料層3,其具體結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和厚度如表4所示;表4:其中,0<x<1.5。制備工藝:首先,制備底發(fā)光OLED器件及驅(qū)動背板,將待封裝器件置于原子層沉積設(shè)備內(nèi),三甲基鋁和氧氣反應(yīng)形成無機層B1,沉積厚度70nm;再通過物理氣相沉積過程,再沉積80nm厚的AlOx作為無機層A1,以上,完成第一無機層的封裝。第一無機層封裝完成后,進行有機材料層的成膜。采用蒸發(fā)鍍膜的方法,把有機單體原材料加熱蒸發(fā),在基板上冷凝成膜,再進行UV固化形成薄膜封裝有機層,沉積厚度1μm。采用物理氣相沉積法制備無機層A2,厚度100nm;采用原子層沉積法制備無機層B2,采用物理氣相沉積法制備無機層C2,完成第二無機層的成膜。實施例5一種薄膜封裝結(jié)構(gòu),從OLED表面向上依次為金屬鋁層、第一無機材料層1、有機材料層2和第二無機材料層3,其具體結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和厚度如表5所示;表5:其中,0<x<1.5。制備工藝:首先,制備底發(fā)光OLED器件及驅(qū)動背板,將待封裝器件置于原子層沉積設(shè)備內(nèi),三甲基鋁和氧氣反應(yīng)形成無機層B1,沉積厚度70nm;完成第一無機層的封裝。第一無機層封裝完成后,進行有機材料層的成膜。采用蒸發(fā)鍍膜的方法,把有機單體原材料加熱蒸發(fā),在基板上冷凝成膜,再進行UV固化形成薄膜封裝有機層,沉積厚度1μm。采用物理氣相沉積法制備無機層A2,厚度100nm;采用原子層沉積法制備無機層B2,完成第二無機層的成膜。實施例6一種薄膜封裝結(jié)構(gòu),從OLED表面向上依次為第一無機材料層1、有機材料層2和第二無機材料層3,其具體結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和厚度如表6所示;表6:其中,0<x<1.5。制備工藝:首先,制備底發(fā)光OLED器件及驅(qū)動背板,將待封裝器件通過物理氣相沉積過程,沉積80nm厚的AlOx作為無機層A1;再置于原子層沉積設(shè)備內(nèi),三甲基鋁和氧氣反應(yīng)形成無機層B1,沉積厚度70nm;再以上,完成第一無機層的封裝。第一無機層封裝完成后,進行有機材料層的成膜。采用蒸發(fā)鍍膜的方法,把有機單體原材料加熱蒸發(fā),在基板上冷凝成膜,再進行UV固化形成薄膜封裝有機層,沉積厚度1μm。采用物理氣相沉積法制備無機層A2,厚度100nm;采用原子層沉積法制備無機層B2,完成第二無機層的成膜。對比例1一種薄膜封裝結(jié)構(gòu),從OLED表面向上依次為第一無機材料層1、有機材料層2和第二無機材料層3,其具體結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和厚度如表7所示;表7:其中,0<x<1.5。對比例2一種薄膜封裝結(jié)構(gòu),從OLED表面向上依次為第一無機材料層1、有機材料層2和第二無機材料層3,其具體結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和厚度如表8所示;表8:其中,0<x<1.5。實驗例將上述實施例1~4得到的薄膜封裝結(jié)構(gòu)以及對比例得到的對比例薄膜封裝結(jié)構(gòu)進行如下測試,具體結(jié)果見表9:1、置于高溫高濕環(huán)境(60℃、90%)下存儲300小時,觀察各薄膜封裝結(jié)構(gòu)的封裝效果;2、將各薄膜封裝結(jié)構(gòu)彎折10000次后,觀察耐彎折性結(jié)果。表9:高溫高濕測試結(jié)果耐彎折性實施例1無黑線、無黑點出現(xiàn)無異常實施例2無黑線、無黑點出現(xiàn)無異常實施例3無黑線、無黑點出現(xiàn)無異常實施例4無黑線、無黑點出現(xiàn)無異常實施例5無黑線、無黑點出現(xiàn)無異常實施例6無黑線、無黑點出現(xiàn)無異常對比例1面板上分布較多黑點和黑線宏觀出現(xiàn)微裂紋對比例2面板上分布較多黑點和黑線宏觀出現(xiàn)微裂紋本申請雖然以較佳實施例公開如上,但并不是用來限定權(quán)利要求,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本申請構(gòu)思的前提下,都可以做出若干可能的變動和修改,因此本申請的保護范圍應(yīng)當以本申請權(quán)利要求所界定的范圍為準。當前第1頁1 2 3