一种有机发光二极管的封装结构及其制备方法与流程

本发明属于有机电致发光显示技术领域，具体涉及一种有机发光二极管的封装结构及其制备方法。

背景技术：
有机电致发光二极管（OLED），也叫有机发光二极管，其发光原理是给特定的有机材料施加电流，使电能转化为光能，从而发光，有机发光二极管具有全固态、主动发光、高亮度、高对比度、超薄超轻、低功耗、无视角限制、工作温度范围广等特性，被认为是下一代的平面显示的主力军。然而，OLED显示器，尤其是位于其中的电极和有机材料对于诸如氧气和湿气的外部环境因素极敏感，随着使用时间的增加，环境中的水气与氧气很容易渗入器件内部，使得金属电极与有机材料之间剥离、材料裂解和电极氧化，进而产生暗点，并且黑点随时间的增加会迅速扩大，这会大幅降低显示器件的发光强度和发光均匀度等发光品质，最终会导致整个器件损坏，大大缩短器件的寿命。因此，对OLED器件良好的封装是延长OLED器件寿命的最重要方式。传统的OLED封装工艺采用粘结剂粘结基板和封装玻璃盖板构成一气密空间形成对OLED器件保护的方法，此方法工艺成熟、简单并且坚固，但对于大尺寸器件的封装，由于玻璃盖板容易受重力等外力因素而变形，使盖板碰触到器件而使器件受到损坏；同时针对柔性器件，在采用柔性高分子薄膜作为盖板封装的时候，在器件弯曲、折叠的时候很容易造成封装薄膜于器件发光区域碰触而损坏器件。针对盖板封装的缺陷，人们开始把目光转向薄膜封装，薄膜封装是在OLED器件阴极表面沉积多层薄膜，其中以VitexSystem的Barix封装技术为代表，这事一种基于复合物的途径来密封OLED的方法，在器件阴极表面制备有机、无机交替的多层薄膜，但是薄膜封装还是会有针孔产生，设备投资高，生产效率低，目前工艺不成熟，不能很好的解决器件因挤压而被破坏的问题。

技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中的上述问题，提供一种在变形情况下仍能保证有机发光二极管器件不被破坏的有机发光二极管封装结构。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种有机发光二极管封装结构，包括基板、盖板和位于基板上的有机发光二极管，所述基板和盖板通过位于基板边缘的粘结材料粘结形成封装结构，所述有机发光二极管包括设置于基板上表面的阳极和依次叠加在阳极上面的有机层和阴极，其特征在于：所述有机发光二极管的阳极表面还设有物理间隙柱，所述物理间隙柱的上表面高于有机发光二极管阴极的上表面。进一步地，所述物理间隙柱也可以直接设置在基板的上表面，即上述方案中与物理间隙柱重叠的阳极部分被物理间隙柱取代。进一步地，所述物理间隙柱的底面积为有机二极管阳极表面积的20～70%。进一步地，所述物理间隙柱的材质为光敏感树脂、无机绝缘材料或其他类的绝缘材料。进一步地，所述物理间隙柱的材质为丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基聚丙烯酸6，7-环氧庚酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯等单体的均聚物或共聚物、三氧化二铝、氮化硅或二氧化硅。进一步地，全部或部分有机发光二极管的阳极上设置有物理间隙柱。进一步地，全部或部分有机发光二极管阳极处的基板上设置有物理间隙柱。进一步地，所述有机发光二极管的有机层包括至少一层发光层。进一步地，所述有机发光二极管除了发光层外还包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层或电子注入层。进一步地，一种阳极表面设置有物理间隙的有机发光二极管封装结构的制备方法，具体包括以下步骤：步骤1采用溅射镀膜法在基板上制备有机发光二极管的阳极；步骤2对于材质为光敏感树脂的物理间隙柱的制备，包括分步骤211-214：步骤211在阳极表面均匀涂布光敏感树脂，并安装掩膜板，所述掩膜板上的镂空区域与阳极上所设置物理间隙柱的位置、形状一一对应；步骤212曝光：固化光束经过掩模板照射至阳极表面的光敏感树脂；步骤213显影：即用显影溶液将被掩膜板遮蔽的区域内的未固化光敏感树脂除去，固化的光敏感树脂则形成物理间隙柱；步骤214对所述物理间隙柱进行烘烤使其进一步硬化；对于材质为无机材料的物理间隙柱的制备，包括分步骤221-226：步骤221采用溅射镀膜法在阳极表面沉积无机膜；步骤222在无机膜表面均匀涂布光刻胶并烘烤，然后，安装掩膜板，如果所涂光刻胶为负性光刻胶，则掩膜板上的镂空区域与阳极上所设置物理间隙柱的位置、形状一一对应；如果所涂光刻胶为正性光刻胶，则掩膜板上的遮蔽区域与阳极上所设置物理间隙柱的位置、形状一一对应；步骤223曝光：光束经过掩模板照射至无机膜表面的光刻胶，对于负性光刻胶，镂空区域光刻胶受照射固化，对于正性光刻胶，镂空区域光刻胶受照射而分解；步骤224显影：即用显影溶液将未固化或已分解的光刻胶除去，剩余光刻胶则覆盖在无机膜上；步骤225刻蚀：将步骤224所得基板浸入刻蚀液，被除去光刻胶区域内的无机薄膜被刻蚀，光刻胶覆盖区域的无机膜则被留下；步骤226剥离：即除去覆盖在无机膜上的光刻胶，得到物理间隙柱；步骤3在步骤2所得基板的表面依次蒸镀有机层和阴极，完成有机发光二极管的制备；步骤4用粘结材料将步骤3基板和盖板粘结起来，完成有机发光二极管的封装结构。进一步地，一种基板表面设置有物理间隙柱的有机发光二极管封装结构的制备方法，包括以下步骤：步骤1采用溅射镀膜法在基板上制备一层导电膜；步骤2在步骤1所述导电膜表面均匀涂布正性光刻胶并烘烤，然后，安装掩模板，所述掩膜板上的遮蔽区域与基板上所设置阳极的大小、形状和位置一一对应，所述掩膜板上的镂空区域与基板上除阳极以外的区域一一对应，还包括所设置物理间隙柱的区域；步骤3曝光：用光束照射步骤2所得基板，光束经过掩模板的镂空区域照射到正性光刻胶并使其分解；步骤4显影：即用显影液除去镂空区域内分解了的光刻胶；步骤5刻蚀：用刻蚀液除去镂空区域由于没有光刻胶保护该区域内的导电层；步骤6剥离：用剥离液除去未刻蚀区域内导电层表面的正性光刻胶，剩余导电层即为阳极，同时得到在设置物理间隙柱处没有阳极的基板；步骤7对于材质为光敏感树脂的物理间隙柱的制备，包括以下步骤：步骤711在步骤6所得基板表面均匀涂布光敏感树脂，并安装掩膜板，所述掩膜板上的镂空区域与基板表面所设置物理间隙柱的位置、形状一一对应；步骤712曝光：用光束照射步骤711所得基板，光束经过掩模板照射至基板表面的光敏感树脂并使其固化；步骤713显影：即用显影溶液将被掩膜板遮蔽的区域内的未固化光敏感树脂除去，固化的光敏感树脂则形成物理间隙柱；步骤714对步骤713所得物理间隙柱进行烘烤使其进一步硬化；对于材质为无机材料的物理间隙柱的制备，包括以下步骤：步骤721采用溅射镀膜法在在步骤6所得基板表面沉积无机膜；步骤722在无机膜表面均匀涂布光刻胶并烘烤，然后，安装掩膜板，如果所涂光刻胶为负性光刻胶，则掩膜板上的镂空区域与阳极上所设置物理间隙柱的位置、形状一一对应；如果所涂光刻胶为正性光刻胶，则掩膜板上的遮蔽区域与阳极上所设置物理间隙柱的位置、形状一一对应；步骤723曝光：光束经过掩模板照射至无机膜表面的光刻胶，对于负性光刻胶，镂空区域光刻胶受照射固化，对于正性光刻胶，镂空区域光刻胶受照射而分解；步骤724显影：即用显影溶液将未固化或已分解的光刻胶除去，剩余光刻胶则覆盖在无机膜上；步骤725刻蚀：将步骤724所得基板浸入刻蚀液，被除去光刻胶区域内的无机薄膜被刻蚀，光刻胶覆盖区域的无机膜则被留下；步骤726剥离：即除去覆盖在无机膜上的光刻胶，得到物理间隙柱，同时得到设置于物理间隙柱的基板；步骤8在步骤7所得基板的表面依次蒸镀有机层和阴极，完成有机发光二极管的制备；步骤9用粘结材料将步骤8所得基板和盖板粘结起来，完成有机发光二极管封装结构的制备。与现有技术相比，本发明的有益效果是：首先，本发明所述的有机发光二极管封装结构通过在二极管阳极部分表面上设置高于二极管阴极的物理间隙柱，当封装结构的盖板受外力作用发生变形时，首先接触的是物理间隙柱，避免了有机发光二极管的阴极和其余层的损坏，提高有机发光二极管的使用寿命；其次，本发明所述的有机发光二极管封装结构尤其适用于大尺寸有机发光二极管面板和柔性有机发光二极管面板；最后，本发明所述有机发光二极管封装结构的制备方法，仅需在二极管阳极上设置物理间隙柱，通用性好。附图说明图1为本发明实施例1中的有机发光二极管封装结构的侧剖视图；图2为本发明实施例2中的有机发光二极管封装结构的侧剖视图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例1如图1所示，本实施例中的有机发光二极管封装结构，包括基板1、盖板3和位于基板上的有机发光二极管2，基板1和盖板3通过位于基板边缘的粘结材料4粘结形成封装结构；有机发光二极管2包括设置于基板上表面的阳极21和依次叠加在阳极21上面的有机层22和阴极23，所述阳极21上还设有物理间隙柱5，且物理间隙柱5的上表面高于有机发光二极管阴极23的的上表面，这样当封装结构受外力作用而变形时，变形的盖板3首先接触到的是物理间隙柱5的上表面，而不会接触和破坏有机发光二极管2的阴极23及有机层22。为了保证封装结构的发光度和视角，本实施例中物理间隙柱5占有机二极管阳极21表面积的20%。本实施例中的物理间隙柱5的材质为丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基聚丙烯酸6，7-环氧庚酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯等单体的均聚物或共聚物。本实施例中全部有机发光二极管2的阳极21上均设置有物理间隙柱5。本实施例中的有机发光二极管的有机层22可以只包括至少一层发光层，也可以包括至少一层发光层和空穴注入层、空穴传输层、电子传输层及电子注入层，即该有机发光二极管封装结构适用于各种有机发光二极管。本实施例中的有机发光二极管封装结构的制备方法包括以下步骤：步骤1采用溅射镀膜工艺在基板1上制备有机发光二极管2的阳极21；步骤2在阳极21表面均匀涂布光敏感树脂，如丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基聚丙烯酸6，7-环氧庚酯或甲基丙烯酸-2-羟基乙酯等单体的均聚物或共聚物，并安装掩膜板，所述掩膜板上的镂空区域与阳极上所设置物理间隙柱的位置、形状一一对应；步骤3曝光：固化光束经过掩模板照射至阳极21表面的光敏感树脂；步骤4显影：即用显影溶液将被掩膜板遮蔽的区域内的未固化光敏感树脂除去，固化的光敏感树脂则形成物理间隙柱5；步骤5对所述物理间隙柱5进行烘烤使其进一步硬化；步骤6在步骤5所得的基板1上依次蒸镀有机层22、和阴极23，完成有机发光二极管2的制备；步骤7用粘结材料4将步骤6所得基板1和柔性薄膜盖板3粘结起来，完成有机发光二极管的封装。实施例2如图1所示，本实施例中的有机发光二极管封装结构包括基板1、盖板3和位于基板上的有机发光二极管2，基板1和盖板3通过位于基板边缘的粘结材料4粘结形成封装结构；有机发光二极管2包括设置于基板上表面的阳极21和依次叠加在阳极21上面的有机层22和阴极23；所述阳极21上还设有物理间隙柱5，且物理间隙柱5的上表面高于有机发光二极管阴极23的的上表面，这样当封装结构受外力作用而变形时，变形的盖板3首先接触到的是物理间隙柱5的上表面，而不会接触到有机发光二极管2的阴极23及有机层22。为了保证封装结构的发光度和视角，物理间隙柱5占有机二极管阳极21表面积的40%。本实施例中的物理间隙柱5的材质为三氧化二铝、氮化硅或二氧化硅。本实施例中只在部分有机发光二极管2的阳极21上设置有物理间隙柱5，因为相比红光和蓝光，绿光的发光效率较高，所以将物理间隙柱5设置于发绿光的有机发光二极管2的阳极21表面，代替传统调整不同发光颜色二极管像素尺寸来调整不同颜色发光亮度比例的做法。本实施例中的有机发光二极管的有机层22可以只包括至少一层发光层，也可以包括至少一层发光层和空穴注入层、空穴传输层、电子传输层及电子注入层，即该有机发光二极管封装结构适用于各种有机发光二极管。本实施例中的有机发光二极管封装结构的制备方法包括以下步骤：步骤1采用溅射镀膜工艺在基板1上制备有机发光二极管2的阳极21；步骤2采用溅射镀膜法在阳极21表面沉积无机膜；步骤3在无机膜表面均匀涂布光刻胶并烘烤，然后，安装掩膜板；如果所涂光刻胶为负性光刻胶，则掩膜板上的镂空区域与阳极上所设置物理间隙柱的位置、形状一一对应；如果所涂光刻胶为正性光刻胶，则掩膜板上的遮蔽区域与阳极上所设置物理间隙柱的位置、形状一一对应；步骤4曝光：光束经过掩模板照射至无机膜表面的光刻胶，对于负性光刻胶，镂空区域光刻胶受照射固化，对于正性光刻胶，镂空区域光刻胶受照射而分解；步骤5显影：即用显影溶液将未固化或已分解的光刻胶除去，剩余光刻胶则覆盖在无机膜上；步骤6刻蚀：将步骤5所得基板浸入刻蚀液，被除去光刻胶区域内的无机薄膜被刻蚀，光刻胶覆盖区域的无机膜则被留下；步骤7剥离：即除去覆盖在无机膜上的光刻胶，得到物理间隙柱5；步骤8在步骤7所得基板1上依次蒸镀有机层22、和阴极23，完成有机发光二极管2的制备；步骤9用粘结材料4将步骤8所得基板1和盖板3粘结起来，完成有机发光二极管的封装。实施例3如图2所示，本实施例中的有机发光二极管封装结构包括基板1、盖板3和位于基板上的有机发光二极管2，基板1和盖板3通过位于基板边缘的粘结材料4粘结形成封装结构；有机发光二极管2包括设置于基板上表面的阳极21和依次叠加在阳极21上面的有机层22和阴极23；所述基板1上还设置有物理间隙柱5，即实施例1中与物理间隙柱5重叠的阳极部分被物理间隙柱取代，物理间隙贯穿阳极、有机层和阴极，所述物理间隙柱5的上表面高于有机发光二极管2阴极23的上表面，即物理间隙柱5的上表面突出于有机发光二极管2的阴极23上表面，这样当封装结构受外力作用而变形时，变形的盖板3首先接触到的是物理间隙柱5的上表面，而不会接触到有机发光二极管2的阴极23及有机层22。为了保证封装结构的发光度和视角，物理间隙柱5占有机二极管阳极21表面积的60%。所述物理间隙柱5的材质为丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基聚丙烯酸6，7-环氧庚酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯等单体的均聚物或共聚物。本实施例中部分有机发光二极管2的阳极21上均设置有物理间隙柱5。本实施例中的有机发光二极管的有机层21可以只包括至少一层发光层，也可以包括至少一层发光层和空穴注入层、空穴传输层、电子传输层及电子注入层，即该有机发光二极管封装结构适用于各种有机发光二极管。本实施例中的有机发光二极管封装结构的制备方法包括以下步骤：步骤1采用溅射镀膜工艺在基板1表面制备一层导电层；步骤2步骤1所述导电层表面均匀涂布正性光刻胶并烘烤，然后，安装掩模板，所述掩膜板上的遮蔽区域与基板1上所设置阳极21的大小、形状和位置一一对应，所述掩膜板上的镂空区域与基板1上除阳极21以外的区域一一对应，镂空区域还包括所设置物理间隙柱的区域；步骤3曝光：用光束照射步骤2所得基板1，光束经过掩模板的镂空区域照射至正性光刻胶并使被照射的正性光刻胶分解；步骤4显影：即用显影液除去镂空区域内分解了的光刻胶；步骤5刻蚀：将步骤4所得基板1浸入刻蚀液中，镂空区域由于没有光刻胶保护，该区域内的导电层被蚀刻掉；步骤6剥离：用剥离液除去未刻蚀区域内导电层的正性光刻胶，剩余导电层则为阳极21；步骤7在步骤6所得基板1的表面均匀涂布光敏感树脂，如丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基聚丙烯酸6，7-环氧庚酯或甲基丙烯酸-2-羟基乙酯等单体的均聚物或共聚物等光敏感树脂，并安装掩膜板，所述掩膜板上的镂空区域与基板1上所设置物理间隙柱5的位置、形状一一对应；步骤8曝光：固化光束经过掩模板镂空区域照射至基板1表面的光敏感树脂并使被照射的光敏感树脂固化；步骤9显影：即用显影溶液将被掩膜板遮蔽的区域内的未固化光敏感树脂除去，固化的光敏感树脂则形成物理间隙柱5；步骤10对所述物理间隙柱5进行烘烤使其进一步硬化；步骤11在步骤10所得基板表面依次蒸镀有机层22、和阴极23，完成有机发光二极管2的制备；步骤12用粘结材料4将步骤11所得基板1和盖板3粘结起来，完成有机发光二极管的封装。所述有机发光二极管的盖板并不局限于实施例中所述的几种，也可以是金属盖板。尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。