一种用于柔性OLED器件的柔性封装胶膜的制作方法

专利2022-06-29  84


本实用新型涉及薄膜技术领域,特别涉及一种用于柔性光电器件器件的封装胶膜。



背景技术:

柔性电子技术被认为是电子行业的未来,因为柔性电子产品可以弯曲、伸展,有时甚至还是可穿戴的,给出人类的生命体征数据,柔性电子技术已经成为各国研究的重要课题,许多研究机构和公司都投入大量资金用于研究柔性材料。

柔性oled技术是一种新型的柔性电子技术,它具有自发光、轻薄、可柔性、面发光、低功耗、无热辐射、节能环保等优势,是一种先进的新型显示和照明技术。经历了2016年的快速发展,2017年进入全面爆发期。随着oled蒸镀工艺技术的逐步成熟、产品良率的不断提升,产能不断扩充,oled在显示领域迎来井喷式发展。oled照明相对oled显示无需tft背板,结构和工艺相对简单,是继白炽灯、荧光灯、led之后的第四代照明革命技术,具有大面积面光源、类自然光、可柔性设计、无紫外辐射、健康安全等特性。

柔性oled器件因其轻薄可弯曲、形状可设计、尺寸可裁切等独特优点,应用价值潜力巨大,所以如何制备高性能、可满足商业化需求的柔性oled器件,越来越吸引人们的广泛关注。目前制约柔性oled器件商业化发展的最主要问题是寿命。

柔性oled器件的关键核心材料为超薄的有机电致发光层,它对水、氧、热极其敏感,这也是导致其稳定性差的原因,所以需要对柔性oled器件进行严格封装,以实现长寿命性能的需求。目前封装柔性oled器件通常有两种方法,一种是在线封装,即在oled器件金属电极表面直接镀制无机有机交替阻隔层;另一种是压印封装,即在oled器件金属电极表面通过封装胶膜或胶黏剂贴合一层高阻隔膜。

但目前用于压印封装柔性oled器件的封装胶膜存在以下问题:1)无阻隔性,封装器件存在侧漏问题,水氧会通过封装胶膜侵入器件内部对其进行破坏,影响其寿命;2)无散热层,oled器件在通电发光时,必然有一部分电量会转化成热量,进而在器件内部积累,当器件温度逐渐上升而无法散热时,oled器件局部有机发光层烧坏,进而产生黑斑、甚或彻底失效。



技术实现要素:

本实用新型针对已有技术存在的问题,提供一种用于柔性oled器件的柔性封装胶膜,它具有水氧阻隔性高、散热性强的特点,将该胶膜应用于柔性oled器件,能够显著提高其发光寿命。

解决上述问题所采用的技术方案为:

一种用于柔性oled器件的柔性封装胶膜,在柔性透明基材的一侧由里到外依次设置有机平坦化层、第一无机阻隔层、有机吸水层、第二无机阻隔层、散热层、阻隔压敏胶层和离型膜。

上述用于柔性oled器件的柔性封装胶膜,所述柔性透明基材为聚萘二甲酸乙二醇酯基材(pen)、聚醚砜基材(pes)、聚砜基材(psf)、聚酰亚胺基材(pi)或聚对苯二甲酸乙二醇酯基材(pet);所述柔性透明基材的厚度为25~200μm。

上述用于柔性oled器件的柔性封装胶膜,所述有机平坦化层为聚氨酯层、聚酯层或丙烯酸树脂层;所述有机平坦化层(2)的厚度为0.05~10μm。

上述用于柔性oled器件的柔性封装胶膜,所述无机阻隔层为氧化硅阻隔层、氧化铝阻隔层或氧化硅阻隔层;所述无机阻隔层的膜厚为5~200nm。

上述用于柔性oled器件的柔性封装胶膜,所述有机吸水层为氧化钡有机吸水层、氧化钙有机吸水层、氧化镁有机吸水层、氯化钙有机吸水层、氯化镁有机吸水层中的一种。

上述用于柔性oled器件的柔性封装胶膜,所述散热层为石墨烯散热层、单壁碳纳米管散热层或多壁碳纳米管散热层中的一种。

上述用于柔性oled器件的柔性封装胶膜,所述阻隔压敏胶层为氧化铝压敏胶层、氧化镁压敏胶层或氮化硼压敏胶层中的一种。

上述用于柔性oled器件的柔性封装胶膜,所述离型膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(pet)或聚乙烯膜(pe);所述离型膜的厚度为12~75μm。

有益效果

与现有技术相比,本实用新型具有如下特点:

(1)通过在胶膜中引入散热层,利用其优异的热传导性能,将柔性oled器件内部产生的热量及时传导出去,避免器件内部热量积累导致温度上升使其失效,显著提高了oled器件的热稳定性。

(2)通过在压敏胶中增加阻隔填充颗粒,增加了胶层阻水阻氧性能,解决了现有压印封装柔性oled侧漏的问题,从而显著提高了oled器件的水氧稳定性。

(3)本实用新型柔性封装胶膜用于封装柔性oled器件,它工艺简单,可实现卷对卷生产。相对在线封装工艺,无需加热,封装效率高;相对现有压印工艺,采用胶黏剂或双面胶膜将oled器件和高阻隔膜贴合的方式,本实用新型只需利用阻隔压敏胶层单面贴合在柔性oled器件电极表面即可,简化了封装工序,降低了工艺难度。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中各标号分别表示为:1-柔性透明基材;2-有机平坦化层;3-第一无机阻隔层;4-有机吸水层;5-第二无机阻隔层;6-散热层;7-阻隔压敏胶层;8-离型膜。

具体实施方式

本实用新型由基材层和多个功能层组成,在柔性透明基材1的一侧由里到外依次设置有机平坦化层2、无机阻隔层3、有机吸水层4、无机阻隔层5、散热层6、阻隔压敏胶层7和离型膜8。

适合于本实用新型的柔性透明基材1,可选自聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚醚砜(pes)、聚砜(psf)、聚酰亚胺(pi)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)中的任意一种,更优选的是价格低廉、性能优良的聚对苯二甲酸乙二醇酯pet。柔性透明基材的厚度为25~200μm,若过薄的话,基材机械强度太低,不利于后期平坦化层、阻隔层、吸水层、散热层和压敏层的制作;过厚的话,透过率太低、柔性也变差。

适合于本实用新型的有机平坦化层2,可选自聚氨酯、聚酯或丙烯酸树脂中的任意一种形成的薄膜,涂覆方法为条缝涂布法、刮刀涂布法、丝网印刷法、喷涂法、微凹版涂布法中的一种,涂覆厚度为0.05~10μm,优选0.1~8μm,更优选0.15~5μm。有机层过薄的话,不能完全遮盖柔性透明基材层的缺陷部分,起不到平坦化的作用;过厚的话,有机平坦化层在基材表面的附着力会降低。

适合于本实用新型的无机阻隔层3和无机阻隔层5,可选自氧化硅、氧化铝、氧化硅或它们的混合物形成的薄膜。本实用新型中无机阻隔层薄膜的形成方法可选自磁控溅射法、离子溅射法、电阻式蒸镀法、等离子体增强化学气相沉积法(pecvd)、电子束物理气相沉积法(ebpvd)、原子层沉积法(ald)中的任意一种,优选的是pecvd,其沉积过程基本温度低、速率快、成膜质量好,针孔较少,不易龟裂。本实用新型透明无机阻隔层的膜厚为5~200nm,优选10~150nm,更优选15~100nm,过厚或过薄都会影响其阻隔性能。无机阻隔层过薄的话,薄膜致密性不够,存在针孔缺陷,导致阻隔性不高;膜层过厚的话,会导致薄膜弯曲产生裂纹等,引起阻隔性大幅下降。

适合于本实用新型的有机吸水层4为在聚氨酯、聚酯或丙烯酸树脂层中添加氧化钡、氧化钙、氧化镁、氯化钙、氯化镁作为吸水剂,加入量适当。含量过低的话,不足以吸收从无机阻隔层渗透过来的水汽;含量过高的话,涂覆在无机阻隔层表面起不到平滑其缺陷的作用。

适合于本实用新型的散热层6,可选自石墨烯散热层、单壁碳纳米管散热层或多壁碳纳米管散热层中的薄膜散热层。散热层薄膜可采用条缝涂布法、刮刀涂布法、丝网印刷法、喷涂法、微凹版涂布法中的任意一种方法涂覆在无机阻隔层5表面。石墨烯具有非常好的热传导性能。纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300w/mk,是目前为止导热系数最高的碳材料;单壁碳纳米管和多壁碳纳米管也是较好的导热材料,导热系数分别为3500w/mk和3000w/mk。

适合于本实用新型的阻隔压敏胶层7,选自氧化铝压敏胶层、氧化镁压敏胶层或氮化硼压敏胶层。所谓氧化铝压敏胶层是在聚氨酯膜、丙烯酸树脂膜、有机硅树脂膜或有机硅橡胶膜中加入阻隔填充颗粒;如氧化铝、氧化镁或氮化硼颗粒。阻隔填充颗粒除起到阻隔水氧的作用,解决封装器件侧漏的问题;还可以起导热、绝缘的作用。

适合于本实用新型的离型膜8,可优选聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(pet)或聚乙烯薄膜(pe),厚度优选为12~75μm。

本实用新型柔性封装胶膜的水蒸气透过率优选10-5g/m2·24h以下、氧气透过率优选10-5cc/m2·24h·atm以下。


技术特征:

1.一种用于柔性oled器件的柔性封装胶膜,其特征在于,在柔性透明基材(1)的一侧由里到外依次设置有机平坦化层(2)、无机阻隔层(3)、有机吸水层(4)、无机阻隔层(5)、散热层(6)、阻隔压敏胶层(7)和离型膜(8)。

2.根据权利要求1所述的柔性封装胶膜,其特征在于,所述柔性透明基材(1)为聚萘二甲酸乙二醇酯基材、聚醚砜基材、聚砜基材、聚酰亚胺基材或聚对苯二甲酸乙二醇酯基材;所述柔性透明基材的厚度为25~200μm。

3.根据权利要求1所述的柔性封装胶膜,其特征在于,所述有机平坦化层(2)为聚氨酯层、聚酯层或丙烯酸树脂层:所述有机平坦化层(2)的厚度为0.05~10μm。

4.根据权利要求1所述的柔性封装胶膜,其特征在于,所述无机阻隔层为氧化硅阻隔层、氧化铝阻隔层或氧化硅阻隔层;所述无机阻隔层的膜厚为5~200nm。

5.根据权利要求1所述的柔性封装胶膜,其特征在于,所述有机吸水层(4)为氧化钡有机吸水层、氧化钙有机吸水层、氧化镁有机吸水层、氯化钙有机吸水层、氯化镁有机吸水层中的一种。

6.根据权利要求1所述的柔性封装胶膜,其特征在于,所述散热层(6)为石墨烯散热层、单壁碳纳米管散热层或多壁碳纳米管散热层中的一种。

7.根据权利要求1所述的柔性封装胶膜,其特征在于,所述阻隔压敏胶层(7)为氧化铝压敏胶层、氧化镁压敏胶层或氮化硼压敏胶层中的一种。

8.根据权利要求1所述的柔性封装胶膜,其特征在于,所述离型膜(8)为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜或聚乙烯膜;所述离型膜的厚度为12~75μm。

技术总结
本实用新型涉及一种用于柔性OLED器件的柔性封装胶膜,所述柔性封装胶膜在柔性透明基材的一侧由里到外依次设置有机平坦化层、无机阻隔层、有机吸水层、无机阻隔层、散热层、阻隔压敏胶层和离型膜。本实用新型柔性封装胶膜通过在胶膜中引入散热层,利用其优异的热传导性能,将柔性OLED器件内部产生的热量及时传导出去,避免器件内部热量积累导致温度上升使其失效,显著提高了OLED器件的热稳定性;通过在压敏胶中增加阻隔填充颗粒,增加了胶层阻水阻氧性能,解决了现有压印封装柔性OLED侧漏的问题,从而显著提高了OLED器件的水氧稳定性。本实用新型柔性封装胶膜用于封装柔性OLED器件工艺简单,可实现卷对卷输生产,达到柔性化和实用化要求。

技术研发人员:侯丽新;王亚丽;王佳;刘贤豪
受保护的技术使用者:中国乐凯集团有限公司
技术研发日:2019.12.06
技术公布日:2020.06.09

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