柔性OLED显示器及其制作方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种柔性OLED显示器及其制作方法。

背景技术：

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器，也称为有机电致发光显示器，是一种新兴的平板显示装置，由于其具有制备工艺简单、成本低、功耗低、发光亮度高、工作温度适应范围广、体积轻薄、响应速度快，而且易于实现彩色显示和大屏幕显示、易于实现和集成电路驱动器相匹配、易于实现柔性显示等优点，因而具有广阔的应用前景。

OLED按照驱动方式可以分为无源矩阵型OLED(Passive Matrix OLED，PMOLED)和有源矩阵型OLED(Active Matrix OLED，AMOLED)两大类，即直接寻址和薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)矩阵寻址两类。其中，AMOLED具有呈阵列式排布的像素，属于主动显示类型，发光效能高，通常用作高清晰度的大尺寸显示装置。

OLED通常包括：基板、设于基板上的阳极、设于阳极上的空穴注入层(Hole Inject Layer，HIL)、设于空穴注入层上的空穴传输层(Hole Transport Layer，HTL)、设于空穴传输层上的发光层、设于发光层上的电子传输层(Electron Transport Layer，ETL)、设于电子传输层上的电子注入层(Electron Inject Layer，EIL)、及设于电子注入层上的阴极。OLED显示器件的发光原理为半导体材料和有机发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光。具体的，OLED显示器件通常采用氧化铟锡像素电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子传输层和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子传输层和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。

相较于传统的TFT-LCD技术，OLED最大的优势在于其可做成可折叠及可卷曲的产品。为了实现OLED显示和照明的柔性化，首先，必须使用柔性可挠的塑料衬底作为基板；其次，相较于广泛采用的玻璃盖板封装方式，对于柔性OLED而言，薄膜封装(Thin Film Encapsulation，TFE)是最适合的方法之一。目前采用的薄膜封装结构通常为无机的阻挡层(Barrier Layer)与有机的缓冲层(Buffer Layer)交叠而成，阻挡层起到阻隔水氧的作用，缓冲层用于释放弯曲应力，同时起到平坦化与实现柔性的功能。请参阅图1，为现有的一种采用薄膜封装技术的柔性OLED显示器的结构示意图，包括OLED器件10、覆盖OLED器件10的上表面及侧面的第一阻挡层21、设于第一阻挡层21上的缓冲层22、及设于第一阻挡层21及缓冲层22上覆盖缓冲层22的第二阻挡层23。

现有技术中，无机的阻挡层可采用原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)、或等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)形成。由于ALD沉积速率慢，多采用PECVD沉积阻挡层，然而，PECVD由于技术限制制得的阻挡层多存在针状孔，水汽阻隔能力有限(水汽透过率为10^-4g/(m²·24h))。为达到可与玻璃封装相比拟的水汽阻隔封装效果(水汽透过率<10^-6g/(m²·24h))，常用的做法为沉积更多层封装膜层，且设置阻挡层的尺寸大于其下方的缓冲层的尺寸，使阻挡层覆盖其下方的缓冲层，这会使封装结构的厚度增加，柔性OLED显示器的光损失增大，且使封装结构的边缘应力增大，断裂风险升高；同时，现有的缓冲层对水氧几乎无阻隔能力，因此水氧通过外层的阻挡层的沉积缺陷渗入后会在其下方的缓冲层中快速达到平衡，继续向内层渗透，影响柔性OLED显示器的封装效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种柔性OLED显示器，其封装结构的边缘应力小，水汽阻隔能力强，封装效果好，使用寿命长，光取出能力强。

本发明的另一目的在于提供一种柔性OLED显示器的制作方法，制得的柔性OLED显示器的封装结构的边缘应力小，水汽阻隔能力强，封装效果好，使用寿命长，光取出能力强。

为实现上述目的，本发明首先提供一种柔性OLED显示器，包括柔性基板、设于所述柔性基板上的OLED器件、覆盖所述OLED器件上表面及侧面的阻挡层、设于所述阻挡层上的吸水缓冲层、及设于所述吸水缓冲层上的光提取增强缓冲层；

所述吸水缓冲层包括第一有机材料、及掺杂于所述第一有机材料中的吸水颗粒；

所述光提取增强缓冲层包括第二有机材料、及掺杂于所述第二有机材料中的折射颗粒；

所述阻挡层、吸水缓冲层、及光提取增强缓冲层所覆盖区域的尺寸相同。

所述阻挡层的材料为SiN_x、SiO_x、或Al₂O₃；所述阻挡层的厚度为0.5μm-1μm。

所述吸水颗粒的尺寸为纳米级别；所述吸水缓冲层中吸水颗粒的体积之和占吸水缓冲层总体积的比例为5％-20％；所述第一有机材料为硅烷、亚克力、或环氧树脂；所述吸水缓冲层的厚度为1μm-10μm；

所述折射颗粒的材料为氧化锆或金刚石；所述折射颗粒的尺寸为纳米级别；所述光提取增强缓冲层中折射颗粒的体积之和占光提取增强缓冲层总体积的比例为5％-20％；所述第二有机材料为硅烷、亚克力、或环氧树脂；所述光提取增强缓冲层的厚度为1μm-10μm。

还包括设于所述光提取增强缓冲层上的依次交叠的至少一层吸水缓冲层、及至少一层光提取增强缓冲层。

还包括设于所述光提取增强缓冲层上的依次交叠的至少一层阻挡层、至少一层吸水缓冲层、及至少一层光提取增强缓冲层。

本发明还提供一种柔性OLED显示器的制作方法，包括如下步骤：

步骤1、提供一柔性基板，在所述柔性基板上形成OLED器件；

步骤2、提供一掩膜板，以所述掩膜板为遮挡沉积无机材料，形成覆盖所述OLED器件的上表面和侧面的阻挡层；

步骤3、提供吸水颗粒及第一有机材料，将吸水颗粒均匀混合在第一有机材料中形成第一混合物，以所述掩膜板为遮挡在阻挡层上涂布第一混合物，形成吸水缓冲层；

步骤4、提供折射颗粒及第二有机材料，将折射颗粒均匀混合在第二有机材料中形成第二混合物，以所述掩膜板为遮挡在吸水缓冲层上涂布第二混合物，形成光提取增强缓冲层。

所述无机材料为SiN_x、SiO_x、或Al₂O₃；所述步骤2中形成的阻挡层的厚度为0.5μm-1μm。

所述第一有机材料为硅烷、亚克力、或环氧树脂；

所述吸水颗粒的尺寸为纳米级别；

所述步骤3中通过机械搅拌加超声的方式将吸水颗粒均匀混合在第一有机材料中；

所述步骤3中通过喷墨打印或旋涂的方法在阻挡层上涂布第一混合物；

所述步骤3形成的吸水缓冲层中吸水颗粒的体积之和占吸水缓冲层总体积的比例为5％-20％；

所述步骤3形成的吸水缓冲层的厚度为1μm-10μm；

所述第二有机材料为硅烷、亚克力、或环氧树脂；

所述折射颗粒的尺寸为纳米级别；所述折射颗粒的材料为氧化锆或金刚石；

所述步骤4中通过喷墨打印或旋涂的方法在吸水缓冲层上涂布第二混合物；

所述步骤4形成的光提取增强缓冲层中折射颗粒的体积之和占光提取增强缓冲层总体积的比例为5％-20％；

所述步骤4形成的光提取增强缓冲层的厚度为1μm-10μm。

还包括：

步骤6、以所述掩膜板为遮挡在光提取增强缓冲层上涂布第一混合物，形成吸水缓冲层；

步骤7、以所述掩膜板为遮挡在吸水缓冲层上涂布第二混合物，形成光提取增强缓冲层。

还包括：

步骤6’、以所述掩膜板为遮挡在光提取增强缓冲层上沉积无机材料，形成阻挡层；

步骤7’、以所述掩膜板为遮挡在阻挡层上涂布第一混合物，形成吸水缓冲层；

步骤8’、以所述掩膜板为遮挡在吸水缓冲层上涂布第二混合物，形成光提取增强缓冲层。

本发明的有益效果：本发明提供的一种柔性OLED显示器，包括设于柔性基板上的OLED器件、覆盖OLED器件的阻挡层、设于所述阻挡层上的吸水缓冲层、及设于所述吸水缓冲层上的光提取增强缓冲层，所述吸水缓冲层中掺杂了吸水颗粒，所述光提取增强缓冲层中掺杂了折射颗粒，所述阻挡层、吸水缓冲层、及光提取增强缓冲层所覆盖区域的尺寸相同，共同作为封装结构对OLED器件进行封装，与现有技术相比，降低了采用有机材料制作的吸水缓冲层的水汽传递速率，并提高了吸水缓冲层的利用率，能够大大提升柔性OLED显示器的封装效果，进而提高柔性OLED显示器的使用寿命，同时提高柔性OLED显示器的光取出能力，提升产品的品质，另外降低了封装结构边缘的应力，提升产品的可靠性。本发明提供的一种柔性OLED显示器的制作方法，制得的柔性OLED显示器的封装结构的边缘应力小，水汽阻隔能力强，封装效果好，使用寿命长，光取出能力强。

附图说明

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图中，

图1为现有的一种采用薄膜封装技术的柔性OLED显示器的结构示意图；

图2为本发明的柔性OLED显示器的第一实施例的结构示意图；

图3为本发明的柔性OLED显示器的第二实施例的结构示意图；

图4为本发明的柔性OLED显示器的第三实施例的结构示意图；

图5为本发明的柔性OLED显示器的制作方法的流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

本发明提供一种柔性OLED显示器，请参阅图2，为本发明的柔性OLED显示器的第一实施例，包括柔性基板(未图示)、设于所述柔性基板上的OLED器件100、覆盖所述OLED器件100上表面及侧面的阻挡层210、设于所述阻挡层210上的吸水缓冲层220、及设于所述吸水缓冲层220上的光提取增强缓冲层230；

所述吸水缓冲层220包括第一有机材料、及掺杂于所述第一有机材料中的吸水颗粒；

所述光提取增强缓冲层230包括第二有机材料、及掺杂于所述第二有机材料中的折射颗粒；

所述阻挡层210、吸水缓冲层220、及光提取增强缓冲层230所覆盖区域的尺寸相同。

具体地，所述阻挡层210的材料采用现有的薄膜封装技术中阻挡层所采用的无机材料，具体地，所述阻挡层210的材料可为氮化硅(SiN_x)、氧化硅(SiO_x)、或氧化铝(Al₂O₃)。

具体地，所述阻挡层210的厚度为0.5μm-1μm。

具体地，所述吸水颗粒具有吸水锁水功能，其材料选择化学性质稳定、受热及吸水后理化性质不变、透光性良好的材料，具体地，所述吸水颗粒的材料可采用现有技术中常用的具有吸水锁水功能的材料，例如，可采用氧化钙或氧化钡。

具体地，所述吸水颗粒的尺寸为纳米级别。

具体地，所述吸水缓冲层220中吸水颗粒的体积之和占吸水缓冲层220总体积的比例为5％-20％。

具体地，所述第一有机材料为现有技术中用于柔性封装的有机材料，具体地，所述第一有机材料可为硅烷、亚克力、或环氧树脂。

具体地，所述吸水缓冲层220的厚度为1μm-10μm，保证吸水缓冲层220的成膜厚度均一即可。

具体地，所述折射颗粒具有将OLED器件100发出的光线进行折射的功能，其材料选择具有高折射率、化学性质稳定、受热后理化性质不变的材料。具体地，所述折射颗粒的材料可为氧化锆或金刚石。

具体地，所述折射颗粒的尺寸为纳米级别。

具体地，所述光提取增强缓冲层230中折射颗粒的体积之和占光提取增强缓冲层230总体积的比例为5％-20％。

具体地，所述第二有机材料为现有技术中用于柔性封装的有机材料，具体地，所述第二有机材料可为硅烷、亚克力、或环氧树脂。

具体地，所述第一有机材料和第二有机材料可相同，也可不同。

具体地，所述光提取增强缓冲层230的厚度为1μm-10μm，保证光提取增强缓冲层230的成膜厚度均一即可。

需要说明的是，上述柔性OLED显示器，在所述吸水缓冲层220中掺杂了吸水颗粒，在所述光提取增强缓冲层230中掺杂了折射颗粒，所述阻挡层210、吸水缓冲层220、及光提取增强缓冲层230所覆盖区域的尺寸相同，共同作为封装结构对OLED器件100进行封装，吸水缓冲层220中掺杂的吸水颗粒能够有效降低采用有机材料制作的吸水缓冲层220的水汽传递速率，使吸水缓冲层220的阻水效率大大提升，能够用于对水汽进行阻隔，提高了吸水缓冲层220的利用率，大大提升柔性OLED显示器的封装效果，防止外部水汽侵入OLED器件100使其失效，进而提高柔性OLED显示器的使用寿命；光提取增强缓冲层230中的掺杂的折射颗粒，能够将OLED器件100发出的光进行折射，提高柔性OLED显示器的光取出能力，防止由于封装结构的膜层过多导致柔性OLED显示器的光损失的产生，提升产品的品质；由于吸水缓冲层220具有阻隔水汽作用，无需设置过多膜层的封装结构，且阻挡层210、吸水缓冲层220、及光提取增强缓冲层230所覆盖区域的尺寸相同，能够有效降低封装结构边缘的应力，防止柔性OLED显示器发生断裂，提升产品的可靠性。

请参阅图3，为本发明的柔性OLED显示器的第二实施例，该实施例与第一实施例的区别在于，所述柔性OLED显示器还包括设于所述光提取增强缓冲层230上的依次交叠的另一层吸水缓冲层220、及另一层光提取增强缓冲层230，进一步提升柔性OLED显示器的封装效果，其余均与第一实施例相同，在此不赘述。当然，根据产品的实际设计需要，也可在所述光提取增强缓冲层230上依次交叠设置多层吸水缓冲层220及多层光提取增强缓冲层230，均不会影响本发明的实现。

请参阅图4，为本发明的柔性OLED显示器的第三实施例，该实施例与第一实施例的区别在于，所述柔性OLED显示器还包括设于所述光提取增强缓冲层230上的依次交叠的另一层阻挡层210、另一层吸水缓冲层220、及另一层光提取增强缓冲层230，进一步提升柔性OLED显示器的封装效果，其余均与第一实施例相同，在此不赘述。当然，根据产品的实际设计需要，也可在所述光提取增强缓冲层230上依次交叠设置多层阻挡层210、多层吸水缓冲层220及多层光提取增强缓冲层230，均不会影响本发明的实现。

请参阅图5，基于上述柔性OLED显示器，本发明还提供一种柔性OLED显示器的制作方法，包括如下步骤：

步骤1、提供一柔性基板(未图示)，在所述柔性基板上形成OLED器件100。

步骤2、提供一掩膜板(未图示)，以所述掩膜板为遮挡沉积无机材料，形成覆盖所述OLED器件100的上表面和侧面的阻挡层210。

具体地，所述无机材料为现有的薄膜封装技术中阻挡层所采用的无机材料，具体地，所述无机材料可为SiN_x、SiO_x、或Al₂O₃。

具体地，所述步骤2通过ALD或PECVD的方法沉积无机材料。

具体地，所述步骤2中形成的阻挡层210的厚度为0.5μm-1μm。

步骤3、提供吸水颗粒及第一有机材料，将吸水颗粒均匀混合在第一有机材料中形成第一混合物，以所述掩膜板为遮挡在阻挡层210上涂布第一混合物，形成吸水缓冲层220。

具体地，所述第一有机材料为现有技术中用于柔性封装的有机材料，具体地，所述第一有机材料可为硅烷、亚克力、或环氧树脂。

具体地，所述吸水颗粒具有吸水锁水功能，其材料选择化学性质稳定、受热及吸水后理化性质不变、透光性良好的材料，具体地，所述吸水颗粒的材料可采用现有技术中常用的具有吸水锁水功能的材料，例如，可采用氧化钙或氧化钡。

具体地，所述吸水颗粒的尺寸为纳米级别。

具体地，所述步骤3中通过机械搅拌加超声的方式将吸水颗粒均匀混合在第一有机材料中。

具体地，所述步骤3中通过喷墨打印(IJP)或旋涂(Spin Coating)的方法在阻挡层210上涂布第一混合物。

具体地，所述步骤3形成的吸水缓冲层220中吸水颗粒的体积之和占吸水缓冲层220总体积的比例为5％-20％。

具体地，所述步骤3形成的吸水缓冲层220的厚度为1μm-10μm。

步骤4、提供折射颗粒及第二有机材料，将折射颗粒均匀混合在第二有机材料中形成第二混合物，以所述掩膜板为遮挡在吸水缓冲层220上涂布第二混合物，形成光提取增强缓冲层230。

具体地，所述第二有机材料为现有技术中用于柔性封装的有机材料，具体地，所述第二有机材料可为硅烷、亚克力、或环氧树脂；

具体地，所述第一有机材料和第二有机材料可相同，也可不同。

具体地，所述折射颗粒具有将OLED器件100发出的光线进行折射的功能，其材料选择具有高折射率、化学性质稳定、受热后理化性质不变的材料。具体地，所述折射颗粒的材料可为氧化锆或金刚石。

具体地，所述折射颗粒的尺寸为纳米级别。

具体地，所述步骤4中通过喷墨打印或旋涂的方法在吸水缓冲层220上涂布第二混合物。

具体地，所述步骤4形成的光提取增强缓冲层230中折射颗粒的体积之和占光提取增强缓冲层230总体积的比例为5％-20％。

具体地，所述步骤4形成的光提取增强缓冲层230的厚度为1μm-10μm。

需要说明的是，上述柔性OLED显示器的制作方法，在所述吸水缓冲层220中掺杂了吸水颗粒，在所述光提取增强缓冲层230中掺杂了折射颗粒，所述阻挡层210、吸水缓冲层220、及光提取增强缓冲层230由同一掩膜板制得，所覆盖区域的尺寸相同，共同作为封装结构对OLED器件100进行封装，吸水缓冲层220中掺杂的吸水颗粒能够有效降低采用有机材料制作的吸水缓冲层220的水汽传递速率，使吸水缓冲层220的阻水效率大大提升，能够用于对水汽进行阻隔，提高了吸水缓冲层220的利用率，大大提升柔性OLED显示器的封装效果，防止外部水汽侵入OLED器件100使其失效，进而提高柔性OLED显示器的使用寿命；光提取增强缓冲层230中的掺杂的折射颗粒，能够将OLED器件100发出的光进行折射，提高柔性OLED显示器的光取出能力，防止由于封装结构的膜层过多导致柔性OLED显示器的光损失的产生，提升产品的品质；由于吸水缓冲层220具有阻隔水汽作用，无需设置过多膜层的封装结构，且阻挡层210、吸水缓冲层220、及光提取增强缓冲层230所覆盖区域的尺寸相同，能够有效降低封装结构边缘的应力，防止柔性OLED显示器发生断裂，提升产品的可靠性。

可选地，所述柔性OLED显示器的制作方法还包括：

步骤6、以所述掩膜板为遮挡在光提取增强缓冲层230上涂布第一混合物，形成吸水缓冲层220。

步骤7、以所述掩膜板为遮挡在吸水缓冲层220上涂布第二混合物，形成光提取增强缓冲层230。

需要说明的是，通过在光提取增强缓冲层230上继续形成吸水缓冲层220及光提取增强缓冲层230，可进一步提升柔性OLED显示器的封装效果，当然，还可以重复步骤6、及步骤7多次，重复交叠形成多层吸水缓冲层220及多层光提取增强缓冲层230，以增强封装效果。

可选地，所述柔性OLED显示器的制作方法还包括：

步骤6’、以所述掩膜板为遮挡在光提取增强缓冲层230上沉积无机材料，形成阻挡层210；

步骤7’、以所述掩膜板为遮挡在阻挡层210上涂布第一混合物，形成吸水缓冲层220；

步骤8’、以所述掩膜板为遮挡在吸水缓冲层220上涂布第二混合物，形成光提取增强缓冲层230。

需要说明的是，通过在光提取增强缓冲层230上继续形成阻挡层210、吸水缓冲层220及光提取增强缓冲层230，可进一步提升柔性OLED显示器的封装效果，当然，还可以重复步骤6’、步骤7’、及步骤8’多次，重复交叠形成多层阻挡层210、吸水缓冲层220及多层光提取增强缓冲层230，以增强封装效果。

综上所述，本发明的柔性OLED显示器，包括设于柔性基板上的OLED器件、覆盖OLED器件的阻挡层、设于所述阻挡层上的吸水缓冲层、及设于所述吸水缓冲层上的光提取增强缓冲层，所述吸水缓冲层中掺杂了吸水颗粒，所述光提取增强缓冲层中掺杂了折射颗粒，所述阻挡层、吸水缓冲层、及光提取增强缓冲层所覆盖区域的尺寸相同，共同作为封装结构对OLED器件进行封装，与现有技术相比，降低了采用有机材料制作的吸水缓冲层的水汽传递速率，并提高了吸水缓冲层的利用率，能够大大提升柔性OLED显示器的封装效果，进而提高柔性OLED显示器的使用寿命，同时提高柔性OLED显示器的光取出能力，提升产品的品质，另外降低了封装结构边缘的应力，提升产品的可靠性。本发明的柔性OLED显示器的制作方法，制得的柔性OLED显示器的封装结构的边缘应力小，水汽阻隔能力强，封装效果好，使用寿命长，光取出能力强。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。