说明书一种有机电致发光器件的封装结构及其封装方法
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件技术领域,尤其涉及一种有机电致发光器件 的封装结构及其封装方法。
背景技术
目前,有机电致发光器件(OLED)存在寿命较短的问题,这主要是由于侵 入的氧气及水汽造成的。一方面,氧气是淬灭剂,会使发光量子效率显著下降, 同时,氧气会与发光层发生氧化作用,生成的羰基化合物也是有效的淬灭剂;另 一方面,水汽的影响更显而易见,它的主要破坏方式是使得器件内的有机化合物 发生水解作用,同时也会与金属阴极发生反应,使其稳定性大大下降,从而导致 器件失效,降低使用寿命。因此,为了有效抑制有机电致发光器件(OLED)在长 期工作过程中的退化和失效,以使稳定工作达到足够的寿命,起密封保护作用的 封装技术就成了解决有机电致发光器件(OLED)寿命问题的一个突破点,同时, 这对封装材料的阻隔性提出了极高的要求。
常用的有机电致发光器件(OLED)的封装技术是在基底上采用盖板封装, 盖板封装还需用密封胶对盖板和基底进行密封。密封胶的多孔性使得氧气和水 汽很容易渗入器件内部,因此采用这种封装方式时一般还需要在器件内加入干 燥剂。随着器件内的干燥剂吸附大量的氧气和水汽,使得干燥剂在短时间内失 去了吸收能力,导致器件内逐渐积聚氧气和水汽,从而使得器件的寿命显著下 降;其中通常采用的玻璃盖板或金属盖板为脆性材料,易产生裂纹,封装后器 件会显得十分厚重,不适用于柔性器件。因此,如何减少氧气和水汽对器件的 渗透,提高器件的寿命,尤其是提高柔性器件的寿命已成为当今技术人员所要 急切解决的问题之一。
发明内容
为解决上述问题,本发明第一方面提供了一种有机电致发光器件的封装结 构,即在阴极表面上设置薄膜封装层;本发明提供的薄膜封装层具有很高的致 密性,有效地减少了外部的氧气、水汽等活性物质对有机电致发光器件内的有 机化合物及电极的侵蚀,防水性能(WVTR)达到了8.0×10-6g/m2·day左右,从 而对有机电致发光器件形成了有效的保护,提高了器件的寿命,尤其是柔性器 件的寿命,使得器件的寿命达到了14800小时以上(T70@1000cd/m2);本发明 第二方面还提供了一种有机电致发光器件的封装方法,该封装方法工艺简单, 易大面积制备,对器件的结构和物理性质影响小,制成的膜的厚度、致密性和 均匀性好,同时避免了有害物质的污染。
第一方面,本发明提供了一种有机电致发光器件的封装结构,包括阳极导 电基底以及在所述阳极导电基底表面上依次层叠设置的有机发光功能层、阴极 和薄膜封装层;所述薄膜封装层包括在所述阴极表面上依次层叠设置的氧氮化 锗膜层和无机阻挡层;所述氧氮化锗膜层的材质为氧氮化锗化合物(GeOxNy, 其中0.01<x≤0.5,0.01<y≤0.6,0.5<x+y<2.5);所述无机阻挡层的材质为氯 掺杂的氧化钛(TiO2:Cl)、氯掺杂的氧化锆(ZrO2:Cl)或氯掺杂的氧化铪 (HfO2:Cl)。
无机阻挡层的材质中掺杂氯,可以提高膜层的致密性,并且还可以通过与 外界进入的水汽形成水合物,阻止水汽进入器件内,同时无机阻挡层中氧化物 内部的氧离子空位可以捕获氧气,因此无机阻挡层具有良好的氧气与水汽的阻 隔能力;氧氮化锗膜层中的氧氮化锗的分子结构同时具有无机和有机的功能基 团,使得氧氮化锗化合物具有无机物的高阻隔性以及有机物的粘连性和柔韧性, 可以提高无机阻挡层的阻隔性的同时,还可以改善无机阻挡层的粘附性,并且 还可以有效地减小膜层之间的应力。
优选地,所述氧氮化锗膜层的厚度为150nm~200nm。
优选地,所述无机阻挡层的厚度为15nm~20nm。
优选地,所述氧氮化锗膜层和所述无机阻挡层形成一个封装单元,所述薄 膜封装层由3~5个所述封装单元层叠而成。
薄膜封装层包括多个由氧氮化锗膜层和无机阻挡层组成的封装单元,增加 了无机阻挡层中针孔的平均长度,氧氮化锗化合物也更有效地填补了无机阻挡 层中的针孔,因此降低了针孔对于封装的影响,使得薄膜封装层具有了很高的 致密性,更有效地提高了薄膜封装层的阻隔性。
优选地,所述阳极导电基底为导电玻璃基底、导电金属基底或导电塑料基 底。
更优选地,所述导电玻璃基底的材料为铟锡氧化物(ITO)、铝锌氧化物 (AZO)或铟锌氧化物(IZO);
所述导电塑料基底的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚砜醚(PES)、 聚对萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚酰亚胺(PI)。
薄膜封装层可以对刚性基底(玻璃基底、金属基底)和柔性基底(塑料基 底),尤其是对柔性基底进行封装,这是因为薄膜封装层中的氧氮化锗膜层的柔 韧性可以实现柔性器件的可曲折性,从而可以对柔性器件形成有效的保护。
优选地,所述有机发光功能层包括发光层,以及包括空穴注入层、空穴传 输层、电子传输层和电子注入层中的至少一种;
空穴注入层采用行业内常用材料,优选为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'- 联苯-4,4'-二胺(NPB)和掺杂在N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺 (NPB)中的三氧化钼(MoO3);
空穴传输层采用行业内常用材料,优选为4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺 (TCTA);
发光层采用行业内常用材料,优选地,主体材料为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并 咪唑-2-基)苯(TPBI),客体材料为三(2-苯基吡啶)合铱[Ir(ppy)3];
电子传输层采用行业内常用材料,优选为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen);
电子注入层采用行业内常用材料,优选为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen) 和掺杂在4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)中的叠氮化铯(CsN3);
阴极可以为非透明金属阴极(铝、银、金等),也可以为透明阴极(介质层 夹杂金属层形成的介质层/金属层/介质层结构等)。
优选地,阴极的材质为铝(Al)、银(Ag)、金(Au)。
优选地,阴极的材质为氧化铟锡(ITO)/银(Ag)/氧化铟锡(ITO)或硫化锌 (ZnS)/银(Ag)/硫化锌(ZnS)形成的夹层结构。
第二方面,本发明还提供了一种有机电致发光器件的封装方法,包括如下 步骤:
(1)首先在洁净的导电基底上制备有机电致发光器件的阳极图形形成阳极 导电基底,然后采用真空蒸镀的方法在所述阳极导电基底表面上依次制备有机 发光功能层和阴极;
(2)在所述阴极表面上制备薄膜封装层,所述薄膜封装层包括在所述阴极 上依次层叠设置的氧氮化锗膜层和无机阻挡层,制备方法如下:
a)氧氮化锗膜层的制备:采用等离子体增强化学气相沉积法在所述阴极表 面上制备氧氮化锗膜层,工作压强为10Pa~80Pa,沉积温度为30℃~60℃,射 频功率为0.1W/cm2~1W/cm2;所述氧氮化锗膜层的材质为氧氮化锗化合物 (GeOxNy,其中0.01<x≤0.5,0.01<y≤0.6,0.5<x+y<2.5);所述沉积氧氮化 锗膜层的过程中采用的气源为六甲基二锗胺(HMDG)、氨气(NH3)和氧气(O2), 载入气体为氩气(Ar);所述六甲基二锗胺(HMDG)的流量为6sccm~14sccm, 所述氨气(NH3)和所述氧气(O2)的流量均为2sccm~18sccm,所述氩气(Ar) 的流量为70sccm~80sccm;所述六甲基二锗胺(HMDG)的结构式如P1所示:
等离子体增强化学气相沉积技术的沉积温度低,对器件的结构和物理性质 影响小,制成的膜的厚度、致密性和均匀性好,附着力强。
b)无机阻挡层的制备:采用原子层沉积法在所述氧氮化锗膜层表面上制备 无机阻挡层,10Pa~80Pa,沉积温度为40℃~60℃;所述无机阻挡层的材质为 氯掺杂的氧化钛(TiO2:Cl)、氯掺杂的氧化锆(ZrO2:Cl)或氯掺杂的氧化铪 (HfO2:Cl);所述沉积无机阻挡层的过程中采用的前驱体为四(二氯甲基胺基) 钛[Ti(N(CH2Cl)2)4]、四(二氯甲基胺基)锆[Zr(N(CH2Cl)2)4]或四(二氯甲基胺基) 铪[Hf(N(CH2Cl)2)4]中的一种胺基物和水蒸气;所述胺基物的注入时间为0.2s~ 1s,所述水蒸气的注入时间为20ms~40ms,注入所述胺基物与注入所述水蒸气 之间间隔5s~10s注入氮气(N2)作为净化气体;所述胺基物、所述水蒸气和所述 氮气(N2)的流量均为10sccm~20sccm;所述四(二氯甲基胺基)钛 [Ti(N(CH2Cl)2)4]、所述四(二氯甲基胺基)锆[Zr(N(CH2Cl)2)4]和所述四(二氯甲 基胺基)铪[Hf(N(CH2Cl)2)4]的结构式分别如下P2、P3、P4所示:
原子层沉积技术可以精确控制薄膜的厚度和成分,同时避免了有害物质的 污染,有很好的台阶覆盖率和大面积厚度均匀性,可以提供平滑、连续和致密 的薄膜。
优选地,所述氧氮化锗膜层的厚度为150nm~200nm。
优选地,所述无机阻挡层的厚度为15nm~20nm。
优选地,在所述步骤(b)后采用和步骤(a)相同的方法和材料在无机阻 挡层上制备氧氮化锗膜层,再在所述氧氮化锗膜层上采用和步骤(b)相同的方 法和材料制备无机阻挡层,所述氧氮化锗膜层和所述无机阻挡层形成一个封装 单元,制备得到由3~5个所述封装单元重复形成的薄膜封装层。
优选地,所述阳极导电基底为导电玻璃基底、导电金属基底或导电塑料基 底。
优选地,所述有机发光功能层包括发光层,以及包括空穴注入层、空穴传 输层、电子传输层和电子注入层中的至少一种;
空穴注入层采用行业内常用材料,优选为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'- 联苯-4,4'-二胺(NPB)和掺杂在N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺 (NPB)中的三氧化钼(MoO3);
空穴传输层采用行业内常用材料,优选为4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺 (TCTA);
发光层采用行业内常用材料,优选地,主体材料为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并 咪唑-2-基)苯(TPBI),客体材料为三(2-苯基吡啶)合铱[Ir(ppy)3];
电子传输层采用行业内常用材料,优选为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen);
电子注入层采用行业内常用材料,优选为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen) 和掺杂在4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)中的叠氮化铯(CsN3);
阴极可以为非透明金属阴极(铝、银、金等),也可以为透明阴极(介质层 夹杂金属层形成的介质层/金属层/介质层结构等)。
优选地,阴极的材质为铝(Al)、银(Ag)、金(Au)。
优选地,阴极的材质为氧化铟锡(ITO)/银(Ag)/氧化铟锡(ITO)或硫化锌 (ZnS)/银(Ag)/硫化锌(ZnS)形成的夹层结构。
通过上述步骤制得所述有机电致发光器件,包括依次层叠设置的阳极导电 基底、发光功能层、阴极和薄膜封装层。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1、本发明提供的有机电致发光器件的封装结构是指在阴极表面上设置的包 括至少一个由氧氮化锗膜层和无机阻挡层组成的封装单元的薄膜封装层;无机 阻挡层的材质中掺杂氯,可以提高膜层的致密性,并且还可以通过与外界进入 的水汽形成水合物,阻止水汽进入器件内,同时无机阻挡层中氧化物内部的氧 离子空位可以捕获氧气,因此无机阻挡层具有良好的氧气与水汽的阻隔能力; 氧氮化锗膜层中的氧氮化锗的分子结构同时具有无机和有机的功能基团,使得 氧氮化锗化合物具有无机物的高阻隔性以及有机物的粘连性和柔韧性,可以提 高无机阻挡层的阻隔性的同时,还可以改善无机阻挡层的粘附性,并且还可以 有效地减小膜层之间的应力;因此,由氧氮化锗膜层和无机阻挡层组成的薄膜 封装层具有很高的阻隔性能,可以有效地减少外部的氧气、水汽等活性物质对 有机电致发光器件内的有机化合物及电极的侵蚀,同时还可以有效地减小膜层 之间的应力,从而可以对器件形成有效的保护;
2、本发明提供的有机电致发光器件的薄膜封装层可以对刚性基底(玻璃基 底、金属基底)和柔性基底(塑料基底),尤其是对柔性基底进行封装,这是因 为薄膜封装层中的氧氮化锗膜层的柔韧性可以实现柔性器件的可曲折性,从而 可以对柔性器件形成有效的保护,为柔性显示技术带来突破性的进展;
3、本发明提供的有机电致发光器件的薄膜封装层包括多个由氧氮化锗膜层 和无机阻挡层组成的封装单元,增加了无机阻挡层中针孔的平均长度,氧氮化 锗化合物也更有效地填补了无机阻挡层中的针孔,因此降低了针孔对于封装的 影响,使得薄膜封装层具有了很高的致密性,更有效地提高了薄膜封装层的阻 隔性能;
4、本发明提供的有机电致发光器件的薄膜封装层的防水性能(WVTR)达 到了8.0×10-6g/m2·day左右,使得有机电致发光器件的寿命达到14800小时以上 (T70@1000cd/m2);
5、本发明提供的有机电致发光器件的封装方法采用的封装材料廉价,制备 工艺简单,易大面积制备;
6、本发明提供的有机电致发光器件的封装方法采用的等离子体增强化学气 相沉积技术的沉积温度低,对器件的结构和物理性质影响小,制成的膜的厚度、 致密性和均匀性好,附着力强;
7、本发明提供的有机电致发光器件的封装方法采用的原子层沉积技术可以 精确控制薄膜的厚度和成分,同时避免了有害物质的污染,有很好的台阶覆盖 率和大面积厚度均匀性,可以提供平滑、连续和致密的薄膜。
附图说明
图1是实施例1中的有机电致发光器件的封装结构的示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,下 面结合附图与较佳实施例,对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描 述的具体实施例仅用以解释本发明,不用于限定本发明。基于本发明中的实施 例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
图1是实施例1中的有机电致发光器件的封装结构的示意图;如图1所示, 该有机电致发光器件的封装结构包括ITO玻璃基底11、有机发光功能层12、阴 极13和薄膜封装层20;薄膜封装层20包括5个由氧氮化锗膜层21和无机阻挡 层22组成的封装单元。
一种有机电致发光器件的封装方法,包括如下步骤:
(1)ITO玻璃基底(11)的前处理:首先将ITO玻璃依次用丙酮清洗、乙醇 清洗、去离子水清洗和乙醇清洗,均用超声波清洗机进行清洗,单项洗涤清洗5 分钟,用氮气吹干,烘箱烤干待用;然后对洗净后的ITO玻璃进行表面活化处理, 以增加导电表面层的含氧量,提高导电层表面的功函数;ITO玻璃基底的厚度为 100nm;
(2)有机发光功能层(12)的制备:采用真空蒸镀的方法在处理后的ITO 玻璃基底表面上制备有机发光功能层,有机发光功能层包括依次层叠设置的空 穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层;
采用真空蒸镀的方法制备空穴注入层,材料为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘 基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)和掺杂在N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯 -4,4'-二胺(NPB)中的三氧化钼(MoO3),三氧化钼(MoO3)的掺杂质量分数 25%,厚度为10nm,采用的真空蒸镀的真空度为3×10-5Pa,蒸发速度为0.1/s;
采用真空蒸镀的方法制备空穴传输层,材料为4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯 胺(TCTA),厚度为40nm,采用的真空蒸镀的真空度为3×10-5Pa,蒸发速度为 0.1/s;
采用真空蒸镀的方法制备发光层,主体材料为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑 -2-基)苯(TPBI),客体材料为三(2-苯基吡啶)合铱[Ir(ppy)3],客体材料的掺杂 质量分数为5%,厚度为20nm,采用的真空蒸镀的真空度为3×10-5Pa,蒸发速度 为0.2/s;
采用真空蒸镀的方法制备电子传输层,材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉 (Bphen),蒸发厚度为30nm,采用的真空蒸镀的真空度为3×10-5Pa,蒸发速度 为0.1/s;
采用真空蒸镀的方法制备电子注入层,材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉 (Bphen)和掺杂在4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)中的叠氮化铯(CsN3),叠 氮化铯(CsN3)的掺杂质量分数为25%,厚度为20nm,采用的真空蒸镀的真空 度为3×10-5Pa,蒸发速度为0.2/s;
(3)阴极(13)的制备:采用真空蒸镀的方法制备阴极,材料为铝(Al), 厚度为100nm,采用的真空蒸镀的真空度为3×10-5Pa,蒸发速度为5/s;
(4)薄膜封装层(20)的制备:
a)氧氮化锗膜层(21)的制备:采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD) 在阴极表面上制备氧氮化锗膜层,工作压强为80Pa,沉积温度为60℃,射频功 率为1W/cm2;沉积氧氮化锗层的过程中采用的气源为六甲基二锗胺(HMDG)、 氨气(NH3)和氧气(O2),载入气体为氩气(Ar);六甲基二锗胺(HMDG)的流量为 10sccm,氨气(NH3)的流量为10sccm,氧气(O2)的流量为10sccm,氩气(Ar)的流 量为75sccm,氧氮化锗膜层的厚度为200nm;
b)无机阻挡层(22)的制备:采用原子层沉积法(ALD)在氧氮化锗膜层 表面上制备无机阻挡层,工作压强为80Pa,沉积温度为60℃;材质为氯掺杂的 氧化钛(TiO2:Cl),沉积无机阻挡层的过程中采用的前驱体为四(二氯甲基胺基) 钛[Ti(N(CH2Cl)2)4]和水蒸气,四(二氯甲基胺基)钛[Ti(N(CH2Cl)2)4]的注入时间 为0.5s,水蒸气的注入时间为30ms,两者之间间隔7s注入氮气(N2),四(二氯甲 基胺基)钛[Ti(N(CH2Cl)2)4]、水蒸气和氮气(N2)的流量均为20sccm,无机阻挡层 的厚度为20nm;
交替重复步骤(4)中的步骤a)和步骤b)5次,得到有机电致发光器件。
本实施例制得的有机电致发光器件的封装结构为:ITO玻璃基底(100nm) /NPB:25wt%MoO3(10nm)/TCTA(40nm)/TPBI:5wt%Ir(ppy)3(20nm)/Bphen (30nm)/Bphen:25wt%CsN3(20nm)/Al(100nm)/氧氮化锗(200nm)/TiO2:Cl (20nm)/氧氮化锗(200nm)/TiO2:Cl(20nm)/氧氮化锗(200nm)/TiO2:Cl(20nm) /氧氮化锗(200nm)/TiO2:Cl(20nm)/氧氮化锗(200nm)/TiO2:Cl(20nm)。
其中,斜杠“/”表示层状结构,“wt%”表示质量百分数。
本实施例封装后的有机电致发光器件的防水性能(WVTR)为 7.8×10-6g/m2·day,寿命为14885小时。
实施例2:
一种有机电致发光器件的封装方法,包括如下步骤:
(1)、(2)、(3)同实施例1;
(4)薄膜封装层的制备:
a)氧氮化锗膜层的制备:采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD) 在阴极表面上制备氧氮化锗膜层,工作压强为10Pa,沉积温度为30℃,射频功 率为0.1W/cm2;沉积氧氮化锗层的过程中采用的气源为六甲基二锗胺(HMDG)、 氨气(NH3)和氧气(O2),载入气体为氩气(Ar);六甲基二锗胺(HMDG)的流量为 14sccm,氨气(NH3)的流量为18sccm,氧气(O2)的流量为18sccm,氩气(Ar)的流 量为80sccm,氧氮化锗膜层的厚度为190nm;
b)无机阻挡层的制备:采用原子层沉积法(ALD)在氧氮化锗膜层表面 上制备无机阻挡层,工作压强为10Pa,沉积温度为40℃;材质为氯掺杂的氧化 锆(ZrO2:Cl),沉积无机阻挡层的过程中采用的前驱体为四(二氯甲基胺基)锆 [Zr(N(CH2Cl)2)4]和水蒸气,四(二氯甲基胺基)锆[Zr(N(CH2Cl)2)4]的注入时间 为1s,水蒸气的注入时间为40ms,两者之间间隔10s注入氮气(N2),四(二氯甲 基胺基)锆[Zr(N(CH2Cl)2)4]、水蒸气和氮气(N2)的流量均为20sccm,无机阻挡层 的厚度为19nm;
交替重复步骤(4)中的步骤a)和步骤b)4次,得到有机电致发光器件。
本实施例制得的有机电致发光器件的封装结构为:ITO玻璃基底(100nm) /NPB:25wt%MoO3(10nm)/TCTA(40nm)/TPBI:5wt%Ir(ppy)3(20nm)/Bphen (30nm)/Bphen:25wt%CsN3(20nm)/Al(100nm)/氧氮化锗(190nm)/ZrO2:Cl (19nm)/氧氮化锗(190nm)/ZrO2:Cl(19nm)/氧氮化锗(190nm)/ZrO2:Cl (19nm)/氧氮化锗(190nm)/ZrO2:Cl(19nm)。
本实施例封装后的有机电致发光器件的防水性能(WVTR)为 8.1×10-6g/m2·day,寿命为14885小时。
实施例3:
一种有机电致发光器件的封装方法,包括如下步骤:
(1)、(2)、(3)同实施例1;
(4)薄膜封装层的制备:
a)氧氮化锗膜层的制备:采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD) 在阴极表面上制备氧氮化锗膜层,工作压强为50Pa,沉积温度为50℃,射频功 率为0.5W/cm2;沉积氧氮化锗层的过程中采用的气源为六甲基二锗胺(HMDG)、 氨气(NH3)和氧气(O2),载入气体为氩气(Ar);六甲基二锗胺(HMDG)的流量为 12sccm,氨气(NH3)的流量为15sccm,氧气(O2)的流量为16sccm,氩气(Ar)的流 量为76sccm,氧氮化锗膜层的厚度为180nm;
b)无机阻挡层的制备:采用原子层沉积法(ALD)在氧氮化锗膜层表面 上制备无机阻挡层,工作压强为50Pa,沉积温度为50℃;材质为氯掺杂的氧化 铪(HfO2:Cl),沉积无机阻挡层的过程中采用的前驱体为四(二氯甲基胺基)铪 [Hf(N(CH2Cl)2)4]和水蒸气,四(二氯甲基胺基)铪[Hf(N(CH2Cl)2)4]的注入时间 为0.2s,水蒸气的注入时间为20ms,两者之间间隔5s注入氮气(N2),四(二氯甲 基胺基)铪[Hf(N(CH2Cl)2)4]、水蒸气和氮气(N2)的流量均为10sccm,无机阻挡层 的厚度为15nm;
交替重复步骤(4)中的步骤a)和步骤b)3次,得到有机电致发光器件。
本实施例制得的有机电致发光器件的封装结构为:ITO玻璃基底(100nm) /NPB:25wt%MoO3(10nm)/TCTA(40nm)/TPBI:5wt%Ir(ppy)3(20nm)/Bphen (30nm)/Bphen:25wt%CsN3(20nm)/Al(100nm)/氧氮化锗(180nm)/HfO2:Cl (15nm)/氧氮化锗(180nm)/HfO2:Cl(15nm)/氧氮化锗(180nm)/HfO2:Cl (15nm)。
本实施例封装后的有机电致发光器件的防水性能(WVTR)为 8.15×10-6g/m2·day,寿命为14840小时。
实施例4:
一种有机电致发光器件的封装方法,包括如下步骤:
(1)、(2)、(3)同实施例1;
(4)薄膜封装层的制备:
a)氧氮化锗膜层的制备:采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD) 在阴极表面上制备氧氮化锗膜层,工作压强为40Pa,沉积温度为40℃,射频功 率为0.3W/cm2;沉积氧氮化锗层的过程中采用的气源为六甲基二锗胺(HMDG)、 氨气(NH3)和氧气(O2),载入气体为氩气(Ar);六甲基二锗胺(HMDG)的流量为 6sccm,氨气(NH3)的流量为2sccm,氧气(O2)的流量为2sccm,氩气(Ar)的流量 为70sccm,氧氮化锗膜层的厚度为170nm;
b)无机阻挡层的制备:采用原子层沉积法(ALD)在氧氮化锗膜层表面 上制备无机阻挡层,工作压强为40Pa,沉积温度为40℃;材质为氯掺杂的氧化 钛(TiO2:Cl),沉积无机阻挡层的过程中采用的前驱体为四(二氯甲基胺基)钛 [Ti(N(CH2Cl)2)4]和水蒸气,四(二氯甲基胺基)钛[Ti(N(CH2Cl)2)4]的注入时间为 0.3s,水蒸气的注入时间为30ms,两者之间间隔5s注入氮气(N2),四(二氯甲基 胺基)钛[Ti(N(CH2Cl)2)4]、水蒸气和氮气(N2)的流量均为10sccm,无机阻挡层的 厚度为17nm;
交替重复步骤(4)中的步骤a)和步骤b)3次,得到有机电致发光器件。
本实施例制得的有机电致发光器件的封装结构为:ITO玻璃基底(100nm) /NPB:25wt%MoO3(10nm)/TCTA(40nm)/TPBI:5wt%Ir(ppy)3(20nm)/Bphen (30nm)/Bphen:25wt%CsN3(20nm)/Al(100nm)/氧氮化锗(170nm)/TiO2:Cl (17nm)/氧氮化锗(170nm)/TiO2:Cl(17nm)/氧氮化锗(170nm)/TiO2:Cl(17nm)。
本实施例封装后的有机电致发光器件的防水性能(WVTR)为 8.2×10-6g/m2·day,寿命为14825小时。
实施例5:
一种有机电致发光器件的封装方法,包括如下步骤:
(1)、(2)、(3)同实施例1;
(4)薄膜封装层的制备:
a)氧氮化锗膜层的制备:采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD) 在阴极表面上制备氧氮化锗膜层,工作压强为30Pa,沉积温度为40℃,射频功 率为0.4W/cm2;沉积氧氮化锗层的过程中采用的气源为六甲基二锗胺(HMDG)、 氨气(NH3)和氧气(O2),载入气体为氩气(Ar);六甲基二锗胺(HMDG)的流量为 8sccm,氨气(NH3)的流量为5sccm,氧气(O2)的流量为5sccm,氩气(Ar)的流量 为70sccm,氧氮化锗膜层的厚度为150nm;
b)无机阻挡层的制备:采用原子层沉积法(ALD)在氧氮化锗膜层表面 上制备无机阻挡层,工作压强为30Pa,沉积温度为40℃;材质为氯掺杂的氧化 锆(ZrO2:Cl),沉积无机阻挡层的过程中采用的前驱体为四(二氯甲基胺基)锆 [Zr(N(CH2Cl)2)4]和水蒸气,四(二氯甲基胺基)锆[Zr(N(CH2Cl)2)4]的注入时间 为0.4s,水蒸气的注入时间为25ms,两者之间间隔10s注入氮气(N2),四(二氯甲 基胺基)锆[Zr(N(CH2Cl)2)4]、水蒸气和氮气(N2)的流量均为15sccm,无机阻挡层 的厚度为20nm;
交替重复步骤(4)中的步骤a)和步骤b)3次,得到有机电致发光器件。
本实施例制得的有机电致发光器件的封装结构为:ITO玻璃基底(100nm) /NPB:25wt%MoO3(10nm)/TCTA(40nm)/TPBI:5wt%Ir(ppy)3(20nm)/Bphen (30nm)/Bphen:25wt%CsN3(20nm)/Al(100nm)/氧氮化锗(150nm)/ZrO2:Cl (20nm)/氧氮化锗(150nm)/ZrO2:Cl(20nm)/氧氮化锗(150nm)/ZrO2:Cl (20nm)。
本实施例封装后的有机电致发光器件的防水性能(WVTR)为 8.23×10-6g/m2·day,寿命为14812小时。
实施例6:
一种有机电致发光器件的封装方法,包括如下步骤:
(1)、(2)、(3)同实施例1;
(4)薄膜封装层的制备:
a)氧氮化锗膜层的制备:采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD) 在阴极表面上制备氧氮化锗膜层,工作压强为25Pa,沉积温度为40℃,射频功 率为0.6W/cm2;沉积氧氮化锗层的过程中采用的气源为六甲基二锗胺(HMDG)、 氨气(NH3)和氧气(O2),载入气体为氩气(Ar);六甲基二锗胺(HMDG)的流量为 7sccm,氨气(NH3)的流量为10sccm,氧气(O2)的流量为10sccm,氩气(Ar)的流 量为77sccm,氧氮化锗膜层的厚度为150nm;
b)无机阻挡层的制备:采用原子层沉积法(ALD)在氧氮化锗膜层表面 上制备无机阻挡层,工作压强为25Pa,沉积温度为40℃;材质为氯掺杂的氧化 铪(HfO2:Cl),沉积无机阻挡层的过程中采用的前驱体为四(二氯甲基胺基)铪 [Hf(N(CH2Cl)2)4]和水蒸气,四(二氯甲基胺基)铪[Hf(N(CH2Cl)2)4]的注入时间 为0.6s,水蒸气的注入时间为20ms,两者之间间隔8s注入氮气(N2),四(二氯甲 基胺基)铪[Hf(N(CH2Cl)2)4]、水蒸气和氮气(N2)的流量均为11sccm,无机阻挡层 的厚度为15nm;
交替重复步骤(4)中的步骤a)和步骤b)3次,得到有机电致发光器件。
本实施例制得的有机电致发光器件的封装结构为:ITO玻璃基底(100nm) /NPB:25wt%MoO3(10nm)/TCTA(40nm)/TPBI:5wt%Ir(ppy)3(20nm)/Bphen (30nm)/Bphen:25wt%CsN3(20nm)/Al(100nm)/氧氮化锗(150nm)/HfO2:Cl (15nm)/氧氮化锗(150nm)/HfO2:Cl(15nm)/氧氮化锗(150nm)/HfO2:Cl (15nm)。
本实施例封装后的有机电致发光器件的防水性能(WVTR)为 8.3×10-6g/m2·day,寿命为14801小时。
效果实施例
为有效证明本发明有机电致器件的封装结构及其封装方法的有益效果,提 供相关实验数据如下。
表1.实施例1~6中的有机电致发光器件的防水性能和使用寿命情况表
表1是实施例1~6中的有机电致发光器件的防水性能和使用寿命情况表。从 表1可以看出,本发明提供的有机电致发光器件的防水性能(WVTR)达到了8.0 ×10-6g/m2·day左右,寿命均达到了14800小时以上(T70@1000cd/m2:即起始亮 度为1000cd/m2,亮度衰减到70%所用的时间),说明本发明提供的有机电致器件 通过设置薄膜封装层,有效地减少了外部的氧气、水汽等活性物质对有机电致 发光器件内的有机化合物及电极的侵蚀,从而对有机电致发光器件形成了有效 的保护,提高了器件的寿命。
封装膜层致密性至关重要,根据器件测试结果可选择合适的工艺条件。当 然,以上所述仅仅为本发明的个别实例而已,凡依本发明申请专利范围所述的 构造、原理及相似的变化,均应包含于本发明申请专利的范围内。