本發(fā)明涉及顯示技術領域,具體地說,涉及一種柔性有機電致發(fā)光顯示器及電子設備。
背景技術:
柔性顯示裝置具有可卷曲、耐沖擊、抗震能力強、體積小、攜帶方便等優(yōu)點,隨著技術的進步,柔性顯示裝置得到了越來越廣泛的應用,并向輕薄化方向發(fā)展。柔性顯示裝置所使用的襯底必須是柔性基板,封裝時無法使用玻璃基板等剛性基板進行封裝,而通常使用薄膜封裝技術進行封裝。
現(xiàn)有的一種薄膜封裝結構是由無機層薄膜形成的封裝結構,無機層薄膜通常具有較好的阻隔水氧性能,但無機層薄膜應力較大,柔性顯示裝置在多次彎折后,無機層薄膜容易產生微裂紋,導致阻隔水氧性能下降。
現(xiàn)有的一種改進的薄膜封裝結構是由無機層薄膜與有機層薄膜經交替層疊形成的封裝結構,其中,無機層薄膜用于提高阻隔水氧的能力,有機層薄膜用于降低應力。為了能夠有效降低無機層薄膜的應力,有機層薄膜的厚度通常較厚,同時,為了達到較好的阻隔水氧效果,該層疊的封裝結構通常包括5~7層的膜結構,導致整個封裝結構的厚度一般在5~10μm,而該厚度的封裝結構將導致柔性顯示裝置不能獲得良好的柔性彎折效果。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術存在的問題,本發(fā)明一方面提供一種柔性有機電致發(fā)光顯示器,包括相對設置的柔性基板和封裝結構、及位于所述柔性基板和封裝結構之間的電致發(fā)光元件,所述封裝結構包括覆蓋所述電致發(fā)光元件的至少一層薄膜封裝層,所述薄膜封裝層由依次層疊的第一無機層和第二無機層組成,所述第二無機層采用納米晶材料。
本發(fā)明另一方面提供一種電子設備,所述電子設備包括上述的柔性有機電致發(fā)光顯示器。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明提供的柔性有機電致發(fā)光顯示器及電子設備至少具有以下有益效果:
通過采用納米晶材料的第二無機層,能夠填補第一無機層表面上可能存在的孔洞、裂縫、裂紋,從而彌補第一無機層可能存在的缺陷,提高封裝結構的阻隔水氧性能,延長柔性有機電致發(fā)光顯示器的使用壽命。同時,由納米晶材料制作的第二無機層具有致密性的特點,第二無機層的厚度較薄的情況也能具有良好的阻隔水氧性能,從而能夠減薄封裝結構的厚度,使柔性有機電致發(fā)光顯示器具有較好的彎折性能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例的柔性有機電致發(fā)光顯示器的示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例的封裝結構的示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例的第一無機層的示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例的第一無機層和第二無機層層疊的示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而,示例實施方式能夠以多種形式實施,且不應被理解為限于在此闡述的實施方式;相反,提供這些實施方式使得本發(fā)明更全面和完整,并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結構,因而將省略對它們的重復描述。
本發(fā)明內所描述的表達位置與方向的詞,均是以附圖為例進行的說明,但根據需要也可以做出改變,所做改變均包含在本發(fā)明保護范圍內。
請參照圖1和圖2,本發(fā)明的柔性有機電致發(fā)光顯示器100包括相對設置的柔性基板10和封裝結構50、及位于柔性基板10和封裝結構50之間的電致發(fā)光元件40,封裝結構50包括覆蓋電致發(fā)光元件40的至少一層薄膜封裝層,薄膜封裝層由依次層疊的第一無機層51和第二無機層52組成,第二無機層52采用納米晶材料。
柔性基板10的材料本發(fā)明不限制,可選地為有機聚合物,作為示例,有機聚合物基板可以是聚酰亞胺(polyimide,PI)基板、聚酰胺(polyamide,PA)基板、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)基板、聚苯醚砜(polyethersulfone,PES)基板、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)基板、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate,PEN)基板、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)基板、環(huán)烯烴共聚物(cycloolefin copolymer,COC)基板中的一種。其厚度可以根據需要進行設置,例如可以是0.1~0.5mm。
位于柔性基板10上的電致發(fā)光元件40至少包括陽極層41、發(fā)光層42和陰極層43,并且可以進一步包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層中的一層或多層(未示出)。電致發(fā)光元件40還可以包括像素定義層44,該像素定義層44將電致發(fā)光元件40限定出多個子像素區(qū)域。電致發(fā)光元件40具體采用的結構和各功能層采用的材料本發(fā)明不限制,均可以采用已知技術,在此不予贅述。
進一步地,電致發(fā)光元件40與柔性基板10之間進一步設有薄膜晶體管層20、多條數據線和多條掃描線(未示出)。其中,薄膜晶體管層20至少包括有源層、源級、漏極、柵極、絕緣層,薄膜晶體管層20的漏極與電致發(fā)光元件40的陽極層41電性連接;多條數據線和多條掃描線彼此交叉,其中,數據線電性連接至薄膜晶體管層20的源級,掃描線電性連接至薄膜晶體管層20的柵極。工作時,掃描線通過薄膜晶體管層20的柵極控制各子像素的開關,數據線通過薄膜晶體管層20的源級與電致發(fā)光元件40的陽極層41電性連接,在各子像素對應的薄膜晶體管打開時,為各子像素提供數據信號,控制各子像素的顯示。薄膜晶體管層20的具體結構本發(fā)明不限制,可采用已知技術,在此不予贅述。
進一步地,薄膜晶體管層20上還設置有平坦化層30,電致發(fā)光元件40的陽極層41位于該平坦化層30上,并通過位于平坦化層30中的過孔與薄膜晶體管層20的漏極電性連接。
本發(fā)明中,位于柔性基板10上的電致發(fā)光元件40通過至少一層薄膜封裝層進行封裝,該薄膜封裝層由依次層疊的第一無機層51和第二無機層52組成。
其中,第一無機層51的材料為無機化合物,本發(fā)明不限制該無機化合物的種類。作為示例,該無機化合物包括但不限于氧化物、氮化物、氮氧化物、碳氮化物、氟化物、硫化物。
其中,氧化物包括但不限于氧化鋁、氧化鋯、氧化鋅、氧化鈦、氧化鎂、氧化硅、氧化鉭、氧化鉿、氧化鈰、氧化錫、氧化硼、氧化鎵、氧化鉈、氧化鈣,優(yōu)選氧化硅;氮化物包括但不限于氮化硅、氮化鋯、氮化鋁、氮化鈦、氮化鉭、氮化鉿、氮化鈰、氮化錫,優(yōu)選氮化硅;氮氧化物包括但不限于氮氧化硅、氮氧化鋁、氮氧化鈦;碳氮化物包括但不限于碳氮化硅;氟化物包括但不限于氟化鎂、氟化鈉、氟化鋰;硫化物包括但不限于二硫化鈦、硫化鐵、三硫化二鉻、硫化銅、硫化鋅、二硫化錫、硫化鎳、三硫化二鈷、三硫化二銻、硫化鉛、三硫化二鑭、硫化鈰、二硫化鋯。
第一無機層51可以通過等離子體增強化學氣相沉積法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)、物理氣相沉積法(Physical Vapor Deposition,PVD)等成膜工藝形成,形成的第一無機層51的厚度為50nm~1μm。
第二無機層52采用納米晶材料。納米晶是指晶粒尺寸在納米級的多晶體。由于納米晶的晶粒極細,大量的原子位于晶粒之間的界面上,這種獨特的結構特征使納米晶體成為不同于普通多晶體和非晶態(tài)合金的一種新型材料。
由于第一無機層51在形成過程中可能產生孔洞、裂縫、裂紋,如圖3中箭頭所示,或是制作的第一無機層51不夠致密,導致水氧能夠透過第一無機層51沿如圖3中箭頭所示的路徑向內滲透,侵蝕電致發(fā)光元件40中的有機物質,使其失效,影響柔性有機電致發(fā)光顯示器100的使用壽命。為此,本發(fā)明在第一無機層51上層疊一由納米晶材料制成的第二無機層52,第一無機層51表面上有缺陷時,如存在孔洞、裂縫、裂紋,在制作第二無機層52時,該納米晶材料能夠填補第一無機層51表面上存在的孔洞、裂縫、裂紋,如圖4所示,從而彌補第一無機層51可能存在的缺陷,提高封裝結構50的阻隔水氧性能。
進一步的,第二無機層52中的納米晶材料的平均直徑為1nm~5nm,該平均粒徑的納米晶材料能夠有效填補第一無機層51表面上存在的孔洞、裂縫、裂紋,同時,制作的薄膜更加致密,能夠有效阻擋水氧滲透。更進一步的,形成的第二無機層52的表面粗糙度為:0<Ra<5nm,該表面粗糙度的第二無機層52具有更加致密的微觀結構,其阻隔水氧的性能更優(yōu)。
用于薄膜封裝的納米晶材料要求具有較好的疏水性能,通常選用金屬氧化物納米晶材料,可選的,納米晶材料選自Al2O3、ZrO2、TiO2。上述納米晶材料與第一無機層51的材料均為無機化合物,使得第一無機層51與第二無機層52之間具有一定的鍵合力,難以被剝離。
第二無機層52可以通過濺射法(Sputtering)、原子層沉積法(Atomic Layer Deposition,ALD)形成,優(yōu)選原子層沉積法。
原子層沉積法是一種可以將物質以單原子膜或分子膜形式一層一層地鍍在基底表面的方法,該方法的最大特點是每次反應只沉積一層原子或分子。由于納米晶材料的一個重要作用在于填補第一無機層51表面上存在的孔洞、裂縫、裂紋,采用其他方法形成第二無機層52時,納米晶材料沉積速度普遍高于原子層沉積法,由于沉積速度過快,納米晶材料很容易快速堆積在第一無機層51表面,無法填補第一無機層51表面上存在的孔洞、裂縫、裂紋,而原子層沉積法能夠一層一層地將納米晶材料沉積在第一無機層51上,第一無機層51表面存在孔洞、裂縫、裂紋時,納米晶材料能夠漸次進入并填補上述孔洞、裂縫、裂紋,使第二無機層52具有更好的封裝效果。
由納米晶材料制作的第二無機層52具有致密性的特點,第二無機層52的厚度較薄的情況也能具有良好的阻隔水氧性能,從而能夠減薄整個封裝結構50的厚度,使柔性有機電致發(fā)光顯示器100具有較好的彎折性能。在一較佳實施例中,第二無機層52的厚度為5nm~100nm,該厚度的第二無機層52具有良好的光透過性,不影響柔性有機電致發(fā)光顯示器100的顯示性能。進一步地,第二無機層52的厚度為5nm~50nm。
可選地,第一無機層51的厚度大于等于第二無機層52的厚度,由于第一無機層51已具有較好的阻隔水氧效果,第二無機層52的一個重要作用在于填補第一無機層51表面上可能存在的孔洞、裂縫、裂紋,而原子層沉積法制備薄膜通常需要較長時間,因此,與第一無機層51相比,采用厚度較薄的第二無機層52能夠兼顧提高阻隔水氧性能和制備效率。
在一較佳實施例中,形成的薄膜封裝層中,第一無機層51與第二無機層52具有相反應力。具體地說,如果第一無機層51具有壓縮應力,則第二無機層52具有拉伸應力。第一無機層51與第二無機層52的應力特性可以通過形成該層時的條件確定。
本發(fā)明的封裝結構50包括至少一層薄膜封裝層,為提高封裝效果,封裝結構50可以進一步包括1~5層薄膜封裝層。形成的封裝結構50的厚度優(yōu)選約為50nm~1μm。
在一個實施例中,本發(fā)明的柔性有機電致發(fā)光顯示器100通過以下步驟形成:
(1)提供一剛性載體,例如玻璃載板,在剛性載體上形成柔性基板10。
(2)在柔性基板10上形成電致發(fā)光元件40,包括在該柔性基板10依次形成陽極層41、發(fā)光層42和陰極層43。
(3)形成覆蓋電致發(fā)光元件40封裝結構50,形成的封裝結構50包括至少一層薄膜封裝層,薄膜封裝層由依次層疊的第一無機層51和由納米晶材料制成的第二無機層52組成。作為優(yōu)選方案,第二無機層52采用原子層沉積法形成。
(4)移除剛性載體,制得柔性有機電致發(fā)光顯示器100。
根據本發(fā)明的一個方面,還提供一種包括本發(fā)明的柔性有機電致發(fā)光顯示器的電子設備,該電子設備包括但不限于是手機、平板電腦、筆記本電腦或臺式電腦。
本發(fā)明通過采用納米晶材料的第二無機層,能夠填補第一無機層表面上可能存在的孔洞、裂縫、裂紋,從而彌補第一無機層可能存在的缺陷,提高封裝結構的阻隔水氧性能,延長柔性有機電致發(fā)光顯示器的使用壽命。同時,由納米晶材料制作的第二無機層具有致密性的特點,第二無機層的厚度較薄的情況也能具有良好的阻隔水氧性能,從而能夠減薄封裝結構的厚度,使柔性有機電致發(fā)光顯示器具有較好的彎折性能。
盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領域的普通技術人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。