本發(fā)明涉及發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)發(fā)光二極管裝置及其制造方法。

背景技術(shù)：

有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)裝置可以作為顯示裝置及照明裝置的發(fā)光來源。所述有機(jī)發(fā)光二極管裝置主要包括基板、設(shè)于所述基板上的OLED單元及用于封裝所述OLED單元的封裝結(jié)構(gòu)。所述封裝結(jié)構(gòu)的作用是用于阻隔水氧分子滲透，而防止所述OLED單元損壞。

OLED單元封裝通常采用兩種方式，一種是采用封裝蓋封裝技術(shù)，另一種是采用薄膜封裝技術(shù)。其中封裝蓋封裝技術(shù)是通過在封裝蓋上進(jìn)行點(diǎn)膠工藝，然后將該封裝蓋與導(dǎo)電基板進(jìn)行精確對(duì)位和預(yù)貼合，形成盒板，再將盒板進(jìn)行紫外光固化，形成固態(tài)薄膜。形成的有機(jī)發(fā)光二極管裝置具有優(yōu)良的水氧氣體阻隔能力，WVTR<10E-6g/m2/天，但具有如下缺陷：厚度較厚，可達(dá)0.5-0.7mm，工藝較復(fù)雜，制備工藝所需的高溫條件可能對(duì)OLED單元的陰極產(chǎn)生影響，且得到的有機(jī)發(fā)光二極管裝置具有柔韌性差的特點(diǎn)，不可彎折。薄膜封裝技術(shù)較封裝蓋封裝技術(shù)具有輕薄、易彎折的特點(diǎn)，在OLED封裝技術(shù)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

相關(guān)技術(shù)中，薄膜封裝技術(shù)是在導(dǎo)電基板上沉積第一層無機(jī)薄膜用于封裝OLED單元，然后通過噴墨打印或涂覆的方式，在所述第一層無機(jī)薄膜表面涂一層有機(jī)薄膜并固化，最后在該有機(jī)薄膜表面沉積第二層無機(jī)薄膜。但薄膜封裝技術(shù)不能完全解決水氧滲透問題，一是因?yàn)闊o機(jī)薄膜是通過CVD成膜工藝形成，具體是由等離子電漿引發(fā)的化學(xué)氣相反應(yīng)，活性分子在基板上擴(kuò)散和吸附形成島狀物從而形成連續(xù)薄膜，該工藝難免會(huì)產(chǎn)生針孔和間隙，從而降低其水汽阻隔能力；二是因?yàn)橛袡C(jī)薄膜對(duì)于氣體分子滲透率過大。解決薄膜封裝技術(shù)的水氧滲透問題，一方面需要增加整個(gè)薄膜封裝層的疊層來延緩氣體分子滲透的時(shí)間，另一方面需要增加有機(jī)薄膜厚度來進(jìn)一步提高產(chǎn)品可靠性，實(shí)際應(yīng)用中有機(jī)薄膜厚度為10-15μm才能達(dá)到商業(yè)應(yīng)用效果，這將導(dǎo)致目前OLED行業(yè)的生產(chǎn)成本過高、且工藝制作復(fù)雜。另外，薄膜封裝技術(shù)中，無機(jī)薄膜和有機(jī)薄膜是兩種不同相，界面粘接力較差，容易發(fā)生薄膜脫落現(xiàn)象，從而進(jìn)一步加劇水氧滲透問題。

因此，有必要提供一種新的薄膜封裝技術(shù)解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述技術(shù)問題，提供一種水氧阻隔能力優(yōu)、厚度薄、且界面粘接力強(qiáng)的有機(jī)發(fā)光二極管裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種有機(jī)發(fā)光二極管裝置，包括基板、設(shè)于所述基板的OLED單元及與所述基板連接且用于封裝所述OLED單元的封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)包括包覆在所述OLED單元外側(cè)的第一無機(jī)阻隔層、包覆在所述第一無機(jī)阻隔層外側(cè)的無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層及包覆在所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層外側(cè)的第二無機(jī)阻隔層。

優(yōu)選的，所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層包含高分子交聯(lián)體和通過共價(jià)鍵螯合在所述高分子交聯(lián)體上的無機(jī)納米顆粒。

優(yōu)選的，所述無機(jī)納米顆粒的通式為MxOy或MxSy，其中M選自I-VIA主族元素或/和過渡金屬元素。

優(yōu)選的，所述無機(jī)納米顆粒為TiO2、Al2O3、SiO2、Sn2O3、ZrO、TiS2、Al2S3、SiS2、SnS2或S2Zr中的至少一種。

優(yōu)選的，所述無機(jī)納米顆粒的折射率大于1.4。

優(yōu)選的，所述高分子交聯(lián)體為碳鏈聚合物、有機(jī)硅聚合物或雜鏈聚合物中的至少一種。

優(yōu)選的，所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層的厚度為1nm-10μm。

優(yōu)選的，所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層依次通過濕法旋涂和紫外光固化步驟成型。

優(yōu)選的，所述第一無機(jī)阻隔層和所述第二無機(jī)阻隔層由氧化物、氮化物或碳氮化物中的至少一種材料制成；且所述第一無機(jī)阻隔層和所述第二無機(jī)阻隔層的厚度為1nm-1μm。

本發(fā)明還提供一種有機(jī)發(fā)光二極管裝置的制造方法，包括如下步驟：

提供基板和OLED單元，并將所述OLED單元沉積于所述基板上；

在所述OLED單元外表面沉積第一無機(jī)阻隔層，將所述OLED單元進(jìn)行封裝；

在所述第一無機(jī)阻隔層上涂覆無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合物，并固化形成無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層；

在所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層上沉積第二無機(jī)阻隔層。

與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明提供的有機(jī)發(fā)光二極管裝置，具有如下有益效果：

一、所述有機(jī)發(fā)光二極管裝置的封裝結(jié)構(gòu)包括由內(nèi)之外設(shè)置的第一無機(jī)阻隔層、無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層及第二無機(jī)阻隔層，其中，所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層兼有無機(jī)納米材料的致密度和高折射率，且具有有機(jī)薄膜的柔韌性、高透光性和低應(yīng)力性。當(dāng)環(huán)境中的水氧分子滲透至所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層時(shí)，螯合在所述高分子交聯(lián)體上的無機(jī)納米顆粒將部分或完全延長阻擋水氧分子的直接侵入，從而獲得較低的水汽透過率，使所述有機(jī)發(fā)光二極管裝置具有水氧阻隔能力優(yōu)的特點(diǎn)。

二、所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層包含高分子交聯(lián)體和通過共價(jià)鍵螯合在所述高分子交聯(lián)體上的無機(jī)納米顆粒，使無機(jī)相均勻分散在有機(jī)相中，從而保證氣體阻隔效果及所述有機(jī)發(fā)光二極管裝置的透光性，提高所述有機(jī)發(fā)光二極管的性能；同時(shí)，無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層與相鄰的無機(jī)相之間通過共價(jià)鍵鍵合，形成更加穩(wěn)定的界面力，可防止薄膜脫落現(xiàn)象。

三、所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層具有較低的水汽透過率，可將厚度減薄到10μm以內(nèi)，有利于柔性O(shè)LED的發(fā)展應(yīng)用；且通過所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層的應(yīng)用，使封裝結(jié)構(gòu)只需三層即可滿足水氧氣體阻隔能力，制造工藝簡(jiǎn)化，大幅降低了成本。

四、所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層含有高折射率的納米顆粒，可將OLED光線萃取，獲得高性能發(fā)光效果，與相關(guān)技術(shù)相比，出光率可提高40％。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明提供的有機(jī)發(fā)光二極管裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示有機(jī)發(fā)光二極管裝置中無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1所示有機(jī)發(fā)光二極管裝置中封裝結(jié)構(gòu)的水氧阻隔原理圖。

【具體實(shí)施方式】

下面將結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明提供的有機(jī)發(fā)光二極管裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述有機(jī)發(fā)光二極管裝置100包括基板1、設(shè)于所述基板1的OLED單元2及封裝結(jié)構(gòu)3，所述封裝結(jié)構(gòu)3與所述基板1連接，用于封裝所述OLED單元2。

所述基板1包括襯底11及沉積于所述襯底11上的導(dǎo)電陽極12。所述襯底11為剛性襯底或柔性襯底，其中剛性襯底為玻璃、硅片或其它剛性材料；柔性襯底為塑料襯底、鋁箔、超薄金屬或超薄玻璃。所述導(dǎo)電陽極12由ITO、石墨烯、銦鎵鋅氧化物或其它導(dǎo)電材料形成，且通過濺射、蒸發(fā)等方式沉積于所述襯底11表面。

所述OLED單元2包括依次疊設(shè)的空穴傳輸層21、發(fā)光層22、電子傳輸層23以及陰極24，所述陰極24與所述導(dǎo)電陽極12電連接。

所述封裝結(jié)構(gòu)3包括包覆在OLED單元2外側(cè)的第一無機(jī)阻隔層31、包覆在第一無機(jī)阻隔層31外側(cè)的無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層32及包覆在無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層32外側(cè)的第二無機(jī)阻隔層33。

所述第一無機(jī)阻隔層31和所述第二無機(jī)阻隔層33分別通過物理或化學(xué)方法沉積形成，可以是濺射、真空沉積、化學(xué)氣相沉積或原子層沉積法等沉積方法，所述第一阻隔層31和所述第二阻隔層33的厚度為1nm-10μm，優(yōu)選為1nm-1μm。

在其制備工藝中，所述第一無機(jī)阻隔層31由氧化物、氮化物或碳氮化物中的至少一種材料制成；所述第二無機(jī)阻隔層33的材料可以與所述第一無機(jī)阻隔層31的材料相同或不同。

請(qǐng)結(jié)合參閱圖2，為圖1所示有機(jī)發(fā)光二極管裝置中無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層的結(jié)構(gòu)示意圖。所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層32包含高分子交聯(lián)體和通過共價(jià)鍵螯合在所述高分子交聯(lián)體上的無機(jī)納米顆粒。

所述高分子交聯(lián)體為碳鏈聚合物、有機(jī)硅聚合物或雜鏈聚合物中的一種或者多種的組合物；所述無機(jī)納米顆粒的通式為MxOy或MxSy，其中M選自I-VIA主族元素或/和過渡金屬元素；優(yōu)選的，所述無機(jī)納米顆粒為TiO2、Al2O3、SiO2、Sn2O3、ZrO、TiS2、Al2S3、SiS2、SnS2或S2Zr中的至少一種。所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層32因兼具有無機(jī)納米材料提供的高致密度和高折射率(其折射率大于1.4)，和有機(jī)高分子交聯(lián)體的柔韌性、高透光性和低應(yīng)力性兩種特點(diǎn)，使所述封裝結(jié)構(gòu)3具有水氧阻隔能力優(yōu)、封裝效果好的特點(diǎn)。

當(dāng)然，所述無機(jī)納米顆粒不限于上述所列的成分，還可以為滿足條件的其他MxOy或MxSy，后者其組合物。

請(qǐng)參閱圖3，為圖1所示有機(jī)發(fā)光二極管裝置中封裝結(jié)構(gòu)的水氧阻隔原理圖，圖中圓圈表示無機(jī)納米顆粒。當(dāng)環(huán)境中的水氧分子滲透至所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層32時(shí)，螯合在所述高分子交聯(lián)體上的無機(jī)納米顆粒將部分或完全延長阻擋水氧分子的直接侵入，從而獲得較低的水汽透過率。因此，所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層32的厚度可大幅降低，其厚度在1nm-10μm范圍內(nèi)即可滿足商業(yè)應(yīng)用要求。優(yōu)選的，所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層32的厚度為1-5μm，有利于柔性O(shè)LED的發(fā)展應(yīng)用。

本發(fā)明提供一種有機(jī)發(fā)光二極管裝置的制造方法，包括如下步驟：

步驟S1：將所述OLED單元2沉積于基板1；

具體的，包括進(jìn)行基板預(yù)處理：首先在所述基板1上采用丙酮或其它有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗；然后進(jìn)行加熱烘烤；再進(jìn)行紫外光殺菌處理；

在預(yù)處理后的所述基板1上沉積所述OLED單元2：在所述基板1上依次沉積所述空穴傳輸層21、發(fā)光層22、電子傳輸層23和陰極24，形成所述OLED單元2；

步驟S2：在所述OLED單元2外表面沉積所述第一無機(jī)阻隔層31，將所述OLED單元2進(jìn)行封裝；

具體的，通過CVD、濺射、或ALD等方式將氧化物、氮化物或碳氮化物中的至少一種沉積于所述OLED單元2外表面，形成厚度為1nm-10μm的隔膜，如SiOx、SiN、SiCN、TiOx隔膜；

步驟S3：在所述第一無機(jī)阻隔層31上涂覆無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合物，并固化形成無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層32；

具體的，將無機(jī)納米顆粒與有機(jī)高分子交聯(lián)體混合，通過濕法旋涂的方式將該混合物涂覆在所述第一無機(jī)阻隔層31表面，形成含有納米顆粒的凝膠；然后通過固化形成厚度為1nm-10μm的無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層32。固化方式為紫外光固化或熱固化。。

其中，所述無機(jī)納米顆粒為的通式為MxOy或MxSy，其中M選自I-VIA主族元素或/和過渡金屬元素；優(yōu)選的，所述無機(jī)納米顆粒為TiO2、Al2O3、SiO2、Sn2O3、ZrO、TiS2、Al2S3、SiS2、SnS2或S2Zr中的至少一種；所述有機(jī)高分子交聯(lián)體為碳鏈聚合物、有機(jī)硅聚合物或雜鏈聚合物中的一種或者多種的組合物，所述無機(jī)納米顆粒通過-X-O-Y或-X-S-Y共價(jià)鍵螯合在所述有機(jī)高分子交聯(lián)體上；

步驟S4：在所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層32上沉積所述第二無機(jī)阻隔層33；

具體的，該步驟的工藝與步驟2相同，所述第二無機(jī)阻隔層33的材料與所述第一無機(jī)阻隔層31的材料相同或不相同。

與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明提供的有機(jī)發(fā)光二極管裝置，具有如下有益效果：

一、所述有機(jī)發(fā)光二極管裝置的封裝結(jié)構(gòu)包括由內(nèi)之外設(shè)置的第一無機(jī)阻隔層、無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層及第二無機(jī)阻隔層，其中，所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層兼有無機(jī)納米材料的致密度和高折射率，且具有有機(jī)薄膜的柔韌性、高透光性和低應(yīng)力性。當(dāng)環(huán)境中的水氧分子滲透至所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層時(shí)，螯合在所述高分子交聯(lián)體上的無機(jī)納米顆粒將部分或完全延長阻擋水氧分子的直接侵入，從而獲得較低的水汽透過率，使所述有機(jī)發(fā)光二極管裝置具有水氧阻隔能力優(yōu)的特點(diǎn)。

二、所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層包含高分子交聯(lián)體和通過共價(jià)鍵螯合在所述高分子交聯(lián)體上的無機(jī)納米顆粒，使無機(jī)相均勻分散在有機(jī)相中，從而保證氣體阻隔效果及所述有機(jī)發(fā)光二極管裝置的透光性，提高所述有機(jī)發(fā)光二極管的性能；同時(shí)，無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層與相鄰的無機(jī)相之間通過共價(jià)鍵鍵合，形成更加穩(wěn)定的界面力，可防止薄膜脫落現(xiàn)象。

三、所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層具有較低的水汽透過率，可將厚度減薄到10μm以內(nèi)，有利于柔性O(shè)LED的發(fā)展應(yīng)用；且通過所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層的應(yīng)用，使封裝結(jié)構(gòu)只需三層即可滿足水氧氣體阻隔能力，制造工藝簡(jiǎn)化，大幅降低了成本。

四、所述無機(jī)納米-有機(jī)共聚物混合層含有高折射率的納米顆粒，可將OLED光線萃取，獲得高性能發(fā)光效果，與相關(guān)技術(shù)相比，出光率可提高40％。

以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進(jìn)，但這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。