本發(fā)明涉及發(fā)光二極管技術領域，具體涉及一種有機發(fā)光二極管裝置及其制作方法。

背景技術：

有機發(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。所述有機發(fā)光二極管裝置主要包括基板、設于所述基板上的OLED單元及用于封裝所述OLED單元的封裝結構。所述封裝結構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，另一種是采用薄膜封裝技術。其中封裝蓋封裝技術是通過在封裝蓋上進行點膠工藝，然后將該封裝蓋與導電基板進行精確對位和預貼合，形成盒板，再將盒板進行紫外光固化，形成固態(tài)薄膜。形成的有機發(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0.5-0.7mm，工藝較復雜，制備工藝所需的高溫條件可能對OLED單元的陰極產(chǎn)生影響，且得到的有機發(fā)光二極管裝置具有柔韌性差的特點，不可彎折。薄膜封裝技術較封裝蓋封裝技術具有輕薄、易彎折的特點，在OLED封裝技術中得到越來越廣泛的應用。

相關技術中，薄膜封裝技術是在導電基板上沉積第一層無機薄膜用于封裝OLED單元，然后通過噴墨打印或涂覆的方式，在所述第一層無機薄膜表面涂一層有機薄膜并固化，最后在該有機薄膜表面沉積第二層無機薄膜。但薄膜封裝技術不能完全解決水氧滲透問題，一是因為無機薄膜是通過CVD成膜工藝形成，具體是由等離子電漿引發(fā)的化學氣相反應，活性分子在基板上擴散和吸附形成島狀物從而形成連續(xù)薄膜，該工藝難免會產(chǎn)生針孔和間隙，從而降低其水汽阻隔能力；二是因為有機薄膜對于氣體分子滲透率過大。解決薄膜封裝技術的水氧滲透問題，一方面需要增加整個薄膜封裝層的疊層來延緩氣體分子滲透的時間，另一方面需要增加有機薄膜厚度來進一步提高產(chǎn)品可靠性，實際應用中有機薄膜厚度為10-15μm才能達到商業(yè)應用效果，這將導致目前OLED行業(yè)的生產(chǎn)成本過高、且工藝制作復雜。另外，薄膜封裝技術中，無機薄膜和有機薄膜是兩種不同相，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解決上述技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述技術問題，提供一種水氧阻隔能力優(yōu)、厚度薄、且界面粘接力強的采用薄膜封裝技術形成的有機發(fā)光二極管裝置。

本發(fā)明的技術方案是：

一種有機發(fā)光二極管裝置，包括基板、設于所述基板的OLED單元及形成于所述OLED單元表面且用于封裝所述OLED單元的封裝結構，所述封裝結構包括設置在所述OLED單元表面的水氧吸收層、沉積在所述水氧吸收層表面的有機-無機漸變層和沉積在所述有機-無機漸變層表面的無機阻隔層。

優(yōu)選的，所述有機-無機漸變層包括依次沉積形成的有機層、有機-無機混合層和無機層，其中所述有機層包裹于所述水氧吸收層外表面，所述無機阻隔層包裹于所述無機層外表面。

優(yōu)選的，所述有機-無機混合層包括若干個依次沉積形成的且有機相/無機相混合比例不相同的混合子層，自靠近所述有機層一側的混合子層到靠近所述無機層一側的混合子層的有機相/無機相混合比例逐漸變小，且混合比例范圍為99:1-1:99。

優(yōu)選的，所述有機-無機漸變層材料為SiO_xC_y、SiC_xN_y、SiO_xN_y或二元硅組合物。

優(yōu)選的，所述有機-無機漸變層通過等離子增強化學氣相沉積、化學氣相沉積、原子層沉積、半導體激光沉積或濺鍍沉積方式成膜。

優(yōu)選的，所述有機-無機漸變層的厚度為1nm-10μm。

優(yōu)選的，所述無機阻隔層由氮化物、碳化物、碳氮化物、氧化物或碳氧化物中的至少一種材料制成，其厚度為1nm-10μm。

優(yōu)選的，所述無機阻隔層的厚度為1nm-1μm。

優(yōu)選的，所述水氧吸收層由金屬氧化物或金屬烷氧化物制成，所述金屬氧化物或所述金屬烷氧化物中的金屬元素選自Ⅰ-Ⅵ族金屬元素或過渡金屬元素。

優(yōu)選的，所述活性阻隔層的厚度大于等于1A。

本發(fā)明還提供一種有機發(fā)光二極管裝置的制作方法。所述有機發(fā)光二極管裝置的制作方法，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單元外表面沉積水氧吸收層；

在所述水氧吸收層外表面沉積有機-無機漸變層；

在所述有機-無機漸變層上沉積無機阻隔層，所述水氧吸收層、所述有機-無機漸變層和所述無機阻隔層形成所述OLED單元的封裝結構。

優(yōu)選的，所述有機-無機漸變層的制作步驟包括：以硅氧烷、O₂/N₂O作為前軀體，通過調整前軀體的混合比例，并采用等離子增強化學氣相沉積方式，形成由有機相過渡到有機-無機混合相，再過渡到無機相的漸變層結構，形成所述有機-無機漸變層。

與相關技術相比，本發(fā)明提供的有機發(fā)光二極管裝置，具有如下有益效果：

一、所述有機發(fā)光二極管裝置的封裝結構包括依次沉積形成的水氧吸收層、有機-無機漸變層和無機阻隔層，其中，所述無機阻隔層較為致密和光滑，主要起到阻隔外界水氧分子滲透作用；所述有機-無機漸變層是由無機相漸變至有機相的材料層，主要起到純無機相過渡到有機相的相突變過程，以降低整體的應力、提高表面粘結能力，并進一步阻隔氣體分子滲透的作用；所述水氧吸收層能夠快速將水氧分子吸收和轉化，將水氧分子完全隔絕在所述OLED單元外。經(jīng)檢測，所述有機-無機漸變層和無機阻隔層可吸收占環(huán)境中90％的水氧分子；剩余10％的水氧分子經(jīng)所述水氧吸收層吸收和轉化，從而實現(xiàn)水氧分子在所述OLED單元的零滲透。

二、所述有機-無機漸變層厚度減薄到10μm以內(nèi)，所述無機阻隔層的厚度控制在10μm以內(nèi)，且所述水氧吸收層的厚度大于等于1A，使整個封裝結構的厚度減薄，有利于柔性OLED的發(fā)展應用。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明提供的有機發(fā)光二極管裝置的結構示意圖；

圖2為圖1所示有機發(fā)光二極管裝置中有機-無機漸變層的層結構示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的有機發(fā)光二極管裝置的制作方法的流程示意圖。

【具體實施方式】

下面將結合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步說明。

請參閱圖1，為本發(fā)明提供的有機發(fā)光二極管裝置的結構示意圖。所述有機發(fā)光二極管裝置100包括基板1、設于所述基板1的OLED單元2及封裝結構3，所述封裝結構3與所述基板1連接，用于封裝所述OLED單元2。

所述基板1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OLED單元2包括依次沉積形成的導電陽極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層以及陰極，所述陰極與所述導電陽極電連接。所述導電陽極由ITO、石墨烯、銦鎵鋅氧化物或其它導電材料形成，且通過濺射、蒸發(fā)等方式沉積于所述基板1表面。

所述封裝結構3包括依次沉積形成的水氧吸收層31、有機-無機漸變層32和無機阻隔層33，其中所述水氧吸收層31沉積形成于所述OLED單元2外表面。

所述水氧吸收層31通過化學或物理方式吸收滲透所述鈍化阻隔層32的氣體分子，優(yōu)選為以化學方式吸附氣體分子。所述水氧吸收層31由金屬氧化物或金屬烷氧化物制成，所述金屬氧化物或所述金屬烷氧化物中的金屬元素選自Ⅰ-Ⅵ族金屬元素或過渡金屬元素。

具體的，當所述水氧吸收層31由金屬氧化物制成，是將金屬氧化物通過真空熱蒸鍍、濺射、化學氣相沉積或原子層沉積方式成膜；當所述水氧吸收層31由金屬烷氧化物制成，是將金屬烷氧化物通過旋涂、點膠、絲網(wǎng)印刷等方式成膜。

金屬烷氧化物吸收和轉化水氧分子的原理如下：

其中，R基團為C_nH_2n+1CO。

所述水氧吸收層31的厚度大于等于1A，1A＝10^-7mm。

所述有機-無機漸變層32通過調整前軀體氣體的混合比例制備得到，其沉積于所述水氧吸收層31外表面的方式可以為等離子增強化學氣相沉積、化學氣相沉積、原子層沉積、半導體激光沉積或濺鍍沉積方式，也可以為其他沉積方式；優(yōu)選的，采用等離子增強化學氣相沉積方式成膜。

以硅氧烷、O₂/N₂O作為前軀體形成所述有機-無機漸變層32為例，進行詳細說明所述有機-無機漸變層32的結構。

當增大其中硅氧烷的比例，并通過等離子增強化學氣相沉積方式制備得到無機相SiO_x薄膜；當大幅度提高O₂/N₂O比例時，可以得到純有機硅聚合物；當適當控制硅氧烷和O₂/N₂O比例時，可以得到同時含有無機相SiO_x和純有機硅聚合物的混合材料。利用調整前軀體比例的方式，可以控制無機相由100％逐漸減小到0。所述有機-無機漸變層32的分子結構如下：

所述有機-無機漸變層32中分子結構由純有機相過渡到有機-無機混合相，再過渡到純無機相。請結構參閱圖2，為圖1所示有機發(fā)光二極管裝置中有機-無機漸變層的層結構示意圖。根據(jù)其層結構特點，將所述有機-無機漸變層32劃分為多層結構，包括依次沉積形成的有機層321、有機-無機混合層322和無機層323。所述有機-無機混合層322包括若干個依次沉積形成的且有機相/無機相混合比例不相同的混合子層3221，自靠近所述有機層321一側的混合子層到靠近所述無機層323一側的混合子層的有機相/無機相混合比例逐漸變小，且混合比例范圍為99:1-1:99，使所述有機-無機混合層322的有機相/無機相混合比例漸變，實現(xiàn)所述有機-無機漸變層32的有機相從100％逐漸減小到0。

前軀體氣體除了上述O₂/N₂O外，還可以為NH₃，形成SiON、SiCN等類似的材料層。

綜上，所述有機-無機漸變層32材料為SiO_xC_y、SiC_xN_y、SiO_xN_y或二元硅組合物，其厚度為1nm-15μm，優(yōu)選為1nm-10μm，有利于柔性OLED的發(fā)展應用。

所述無機阻隔層33沉積于所述有機-無機漸變層32外表面，主要起到阻隔外界水氧分子滲透作用。所述無機阻隔層33由氮化物、碳化物、碳氮化物、氧化物或碳氧化物中的至少一種材料制成，其厚度為1nm-10μm，優(yōu)選為1nm-1μm。且所述無機阻隔層33通過物理或化學方法沉積，沉積方法可以為濺射、真空沉積、化學氣相沉積、原子層沉積法等。

本發(fā)明提供一種有機發(fā)光二極管裝置的制作方法。請參閱圖3，為本發(fā)明提供的有機發(fā)光二極管裝置的制作方法的流程示意圖。所述有機發(fā)光二極管裝置的制作方法，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，包括進行基板預處理：首先在所述基板1上采用丙酮或其它有機溶劑進行清洗；然后進行加熱烘烤，加熱溫度為120-200℃，烘烤時間為20-50min；再進行紫外光殺菌處理；

在預處理后的所述基板1上沉積所述OLED單元2：在所述基板1上依次制作形成導電陽極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和陰極，形成所述OLED單元2；

步驟S2：在所述OLED單元2外表面沉積形成所述水氧吸收層31；

具體的，當所述水氧吸收層31由金屬氧化物制成，是將金屬氧化物通過真空熱蒸鍍、濺射、化學氣相沉積或原子層沉積方式成膜；當所述水氧吸收層31由金屬烷氧化物制成，是將金屬烷氧化物通過旋涂、點膠、絲網(wǎng)印刷等方式成膜。

步驟S3：在所述水氧吸收層31上沉積有機-無機漸變層321；

具體的，以硅氧烷、O₂/N₂O作為前軀體，通過調整前軀體的混合比例，并采用等離子增強化學氣相沉積方式，形成由有機相過渡到有機-無機混合相，再過渡到無機相的漸變層結構，形成所述有機-無機漸變層32。

步驟S4：在所述有機-無機漸變層32外表面沉積所述無機阻隔層33，形成所述OLED單元2的所述封裝結構3；

具體的，通過濺射、真空沉積、化學氣相沉積、原子層沉積法等方式將在所述有機-無機漸變層32沉積厚度為1nm-10μm的無機阻隔層33，完成所述封裝結構3的制作。

所述封裝結構3包括依次沉積形成的所述水氧吸收層31、所述有機-無機漸變層32和所述無機阻隔層33。

與相關技術相比，本發(fā)明提供的有機發(fā)光二極管裝置，具有如下有益效果：

一、所述有機發(fā)光二極管裝置的封裝結構包括依次層沉積形成的水氧吸收層、有機-無機漸變層和無機阻隔層，其中，所述無機阻隔層較為致密和光滑，主要起到阻隔外界水氧分子滲透作用；所述有機-無機漸變層是由無機相漸變至有機相的材料層，主要起到純無機相過渡到有機相的相突變過程，以降低整體的應力、提高表面粘結能力，并進一步阻隔氣體分子滲透的作用；所述水氧吸收層能夠快速將水氧分子吸收和轉化，將水氧分子完全隔絕在所述OLED單元外。經(jīng)檢測，所述有機-無機漸變層和無機阻隔層可吸收占環(huán)境中90％的水氧分子；剩余10％的水氧分子經(jīng)所述水氧吸收層吸收和轉化，從而實現(xiàn)水氧分子在所述OLED單元的零滲透。

二、所述有機-無機漸變層厚度減薄到10μm以內(nèi)，所述無機阻隔層的厚度控制在10μm以內(nèi)，且所述水氧吸收層的厚度大于等于1A，使整個封裝結構的厚度減薄，有利于柔性OLED的發(fā)展應用。

以上所述的僅是本發(fā)明的實施方式，在此應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出改進，但這些均屬于本發(fā)明的保護范圍。