一种柔性衬底、柔性OLED器件及其制备方法与流程

本发明涉及有机电致发光技术领域，特别是涉及一种柔性衬底、柔性oled器件及其制备方法。

背景技术：

有机电致发光(oled)器件是一种自发光器件，具有质量轻、厚度薄、发光效率高等优点。其中，柔性oled器件由于其低功耗、可变形、可弯曲等特点，受到越来越多的关注。

柔性oled器件是一种利用oled技术在柔性衬底上制作的显示器件。一般而言，柔性oled器件常用的衬底材料有高分子聚合物、金属薄片、超薄玻璃等，其中，高分子聚合物衬底柔韧性较好且表面平整度较高。

本发明的发明人在长期研发过程中发现，在柔性oled器件的制程过程中一般会经过高温退火过程，当其衬底材料为高分子聚合物，例如聚酰亚胺时，聚酰亚胺在高温下容易产生水和氧气，而聚酰亚胺衬底本身对水和氧气的阻挡性能较差，容易导致水和氧气渗透到柔性oled器件中，严重时会导致柔性oled器件失效。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种柔性衬底、柔性oled器件及其制备方法，能够阻挡水和气体的渗透。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种柔性衬底，包括：聚酰亚胺层和金属氧化物绝缘层；所述金属氧化物绝缘层覆盖在所述聚酰亚胺层上，用于阻隔所述聚酰亚胺层在退火时产生的气体和/或水透过。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种柔性oled器件，所述器件包括柔性衬底和设置在所述柔性衬底上的阵列基板，所述柔性衬底包括：聚酰亚胺层；金属氧化物绝缘层，覆盖所述聚酰亚胺层一侧，用于阻隔所述聚酰亚胺层在退火时产生的气体和/或水透过。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种柔性oled器件的制备方法，包括：提供基板；在所述基板上形成聚酰亚胺层；在所述聚酰亚胺层上覆盖金属氧化物绝缘层；在所述金属氧化物绝缘层上形成薄膜晶体管背板层；在所述薄膜晶体管背板层上形成第一电极层；在所述薄膜晶体管背板层上形成像素界定层，并在所述像素界定层对应所述第一电极层的位置形成开口，所述第一电极层从所述开口内露出；在所述像素界定层的开口区域内形成发光层；在所述发光层上形成第二电极层；将所述基板剥离所述聚酰亚胺层，进而得到所述柔性oled器件。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明所提供的柔性衬底包括聚酰亚胺层以及覆盖在聚酰亚胺层上的金属氧化物绝缘层，该金属氧化物绝缘层致密性较好，一方面可以阻隔聚酰亚胺层在退火时产生的气体和/或水从金属氧化物绝缘层上透过，另一方面也可以阻隔柔性oled器件外部的气体和/或水从金属氧化物绝缘层上透过，从而提高柔性oled器件的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本发明柔性衬底一实施方式的结构示意图；

图2是本发明柔性oled器件一实施方式的结构示意图；

图3是本发明柔性oled器件的制备方法一实施方式的流程示意图；

图4是图3中步骤s101-s109对应的oled柔性器件一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明柔性衬底一实施方式的结构示意图，柔性衬底1包括聚酰亚胺层10和金属氧化物绝缘层12；其中，金属氧化物绝缘层12覆盖在聚酰亚胺层10上，用于阻隔聚酰亚胺层10在退火时产生的气体和/或水从金属氧化物绝缘层12透过；具体地，退火是一种热处理工艺，是指将待处理样品缓慢加热到一定高的温度，保持足够的时间，然后以适宜的速度冷却到室温的过程；聚酰亚胺(pi)是指主链上还有酰亚胺环(-co-n-co-)的一类聚合物，其在高温(例如，＞200℃)情况下容易产生水和/或氧气等；此时，覆盖在聚酰亚胺层10上的金属氧化物绝缘层12由于其致密性较高，一方面可以阻隔聚酰亚胺层10在退火时产生的气体和/或水(如图1中虚线箭头所示)从金属氧化物绝缘层12上透过，另一方面也可以阻隔柔性衬底外部的气体和/或水(如图1中实线箭头所示)从金属氧化物绝缘层12上透过。在其他实施例中，本发明所提供的在聚酰亚胺层10上覆盖金属氧化物绝缘层12的方法也可以扩展到其他高分子聚合物的柔性衬底上，例如聚酯类柔性衬底等。

在一个实施方式中，上述金属氧化物绝缘层12的材料包括氧化铜、氧化铝、氧化钛中的任一种，该金属氧化物绝缘层12致密性较好，且其延展性(柔性)优良，当其覆盖在聚酰亚胺层10上时，对聚酰亚胺层10柔性的影响较小。在一个应用场景中，金属氧化物绝缘层12为氧化铜层；在另一应用场景中，金属氧化物绝缘层12为氧化铜和氧化钛的混合物形成的一金属层；在又一个应用场景中，金属氧化物绝缘层12包括至少两层金属层，例如金属氧化物绝缘层12包括一氧化铜层和覆盖氧化铜层的氧化铝层等。在其他实施例中，金属氧化物绝缘层12材质可为其他，金属氧化物绝缘层12的层数可以至少为一层，每层的材质相同或者不同，本发明对此不作限定。

在另一个实施例中，上述金属氧化物绝缘层12采用物理气相沉积(pvd)技术形成，即在真空条件下，采用物理方法，将材料源(固体或液体)表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)过程，在聚酰亚胺层10表面沉积金属氧化物绝缘薄膜，即本发明中的金属氧化物绝缘层12；在一个应用场景中，上述物理气相沉积技术具体包括溅射镀膜、真空镀膜、离子镀膜、电弧等离子镀以及分子束外延等技术中至少一种。在其他实施例中，金属氧化物绝缘层12也可采用其他技术形成，本发明对此不作限定。在一个应用场景中，所形成的金属氧化物绝缘层12的厚度为50-100nm(例如50nm、70nm、90nm、100nm等)。

请参阅图2，图2为本发明柔性oled器件一实施方式的结构示意图，柔性oled器件的基本结构一般为“柔性衬底/阳极/有机功能层/阴极”，其发光原理与普通玻璃衬底的oled器件相似，在此不再赘述。在本实施例中，该柔性oled器件包括：

聚酰亚胺层20；在其他实施例中，也可为其他材质的高分子聚合物柔性衬底。

金属氧化物绝缘层22，覆盖聚酰亚胺层20一侧，用于阻隔聚酰亚胺层20在退火时产生的气体和/或水从金属氧化物绝缘层22透过；本实施例中金属氧化物绝缘层22的相关内容与上述实施例中相同，在此不再赘述。其中，上述聚酰亚胺层20和金属氧化物绝缘层22可以由一柔性衬底提供。

薄膜晶体管背板层24，形成在金属氧化物绝缘层22上，即位于金属氧化物绝缘层22背对聚酰亚胺层20一侧；薄膜晶体管(tft)在显示领域被广泛用作开关装置和驱动装置，其可形成于玻璃基材或者塑料基材上，在本实施例中，仅以一层结构简单示意出薄膜晶体管背板层24；在一个具体的应用场景中，薄膜晶体管背板层24包括基材、栅极、栅极绝缘层、半导体层、刻蚀阻挡层、源极、漏极、保护层、平坦层等。

图案化的第一电极层26，间隔设置在薄膜晶体管背板层24上，即位于薄膜晶体管背板层24背对聚酰亚胺层20一侧；在一个实施例中，第一电极层26可以是阳极，其材质可以为ito(氧化铟锡)；第一电极层26的图案可以是间隔分布的条纹或者其他。

像素界定层(pdl)28，间隔设置在薄膜晶体管背板层24上，且位于第一电极层26在薄膜晶体管背板层24上的间隔区域内，像素界定层28的高度大于第一电极层26的高度，即像素界定层28位于图案化的第一电极层26背对聚酰亚胺层20一侧，且对应第一电极层26的位置设置有开口区域(未标示)；在一个实施方式中，像素界定层28为绝缘材料形成；通常，像素界定层28结构的截面形状以梯形为主，在其他实施例中，像素界定层28的结构也可为其他。

发光层21，设置在第一电极层26上，且位于像素界定层28与第一电极层26所界定的区域内，即发光层21位于上述像素界定层28的开口区域内；在一个实施方式中，上述像素界定层28可以将发光层21限定在其开口区域内形成，可以尽量保证发光层21不会溢出到开口区域以外。

第二电极层23，形成在发光层21上，即位于发光层21背向聚酰亚胺层20一侧；在一个实施方式中，第二电极层23为阴极，其材质可以为mo、al、ag、au等。

在其他实施例中，上述柔性oled器件还可以为其他，例如，还可包括电荷传输层、电子传输层等，本发明对此不作限定。尽管目前对柔性oled器件的失效机理并不完全清楚，但有许多研究结果表明柔性oled器件内部水或氧气的存在是影响柔性oled器件寿命的主要因素，例如当柔性oled器件内所用的阴极为金属时，极易与柔性oled器件内渗透的水或氧气发生反应，影响电荷注入；又例如，柔性oled器件中的薄膜晶体管背板层中某些材料也会与渗透的水或氧气发生反应，这些反应都会引起柔性oled器件性能的下降。而柔性oled器件中渗透的水或氧气一方面来自于oled器件外部，另一方面来自于柔性oled器件制程过程中聚酰亚胺层高温分解，例如，在制备薄膜晶体管背板层时，上述器件需经过高温(200-400℃)退火过程。本发明所提供的柔性oled器件在聚酰亚胺层20上覆盖有一层金属氧化物绝缘层22，该金属氧化物绝缘层22致密性较好，一方面可以阻隔柔性oled器件外部的气体(例如，氧气)和/或水从金属氧化物绝缘层22上渗透进oled器件内部，另一方面，也可以阻隔聚酰亚胺层20在退火时产生的气体(例如，氧气)和/或水从金属氧化物绝缘层上透过。

下面将详细描述制备上述柔性oled器件的过程，请参阅图3，图3为本发明柔性oled器件的制备方法一实施方式的流程示意图，该方法包括：

s101：提供基板；具体地，可参见图4a，基板40的材质可以为玻璃等硬质基板。

s102：在基板上形成聚酰亚胺层；具体地，可参见图4b，在一个实施例中，在基板40一侧涂敷一层聚酰亚胺，然后将上述整体加热以使得聚酰亚胺聚合固化，从而形成聚酰亚胺层42。

s103：在聚酰亚胺层上覆盖金属氧化物绝缘层；具体地，可参见图4c，在一个实施例中，在聚酰亚胺层42背对基板40的一侧利用物理气相沉积法形成一金属氧化物绝缘层44，在本实施例中，金属氧化物绝缘层44的材质为氧化铜，在其他实施例中也可为其他。

s104：在金属氧化物绝缘层上形成薄膜晶体管背板层；具体地，可参见图4d，本示意图中仅以一层示意画出薄膜晶体管背板层46，在一个具体地应用场景中，形成薄膜晶体管背板层46方法包括：先由四道光刻制程分别形成栅极、栅极绝缘层、半导体层、刻蚀阻挡层，接着通过一道光刻制程形成源极、漏极，然后形成保护层、平坦层等。在其他应用场景中，也可为其他方式。

s105：在薄膜晶体管背板层上形成第一电极层；具体地，可参见图4e，可先在薄膜晶体管背板层46背对基板40的一侧利用磁控溅射或化学气相沉积(cvd)等方式形成第一电极层48，然后利用刻蚀等方法以形成图案化的第一电极层48。

s106：在薄膜晶体管背板层上形成像素界定层，并在像素界定层对应第一电极层的位置形成开口，第一电极层从开口内露出；具体地，可参见图4f，像素界定层41的材质为绝缘材质，可利用光刻等工艺在像素界定层41上形成开口410，以使得第一电极层48从开口410中露出。

s107：在像素界定层的开口区域内形成发光层；具体地，可参见图4g，在一个实施方式中，可利用真空蒸镀或者印刷工艺在开口410内形成发光层43；

s108：在发光层上形成第二电极层；具体地，可参见图4h，在一个实施例中，第二电极层45可通过磁控溅射或者cvd的方式在发光层43背对基板40的一侧形成。

s109：将基板与聚酰亚胺层剥离，进而得到柔性oled器件；具体地，可参见图4i，聚酰亚胺层42和基板40之间一般是通过弱化学键作用(例如氢键作用等)黏附在一起，可直接在外力作用下将基板40与聚酰亚胺层42剥离。

总而言之，区别于现有技术的情况，本发明所提供的柔性衬底包括聚酰亚胺层以及覆盖在聚酰亚胺层上的金属氧化物绝缘层，该金属氧化物绝缘层致密性较好，一方面可以阻隔聚酰亚胺层在退火时产生的气体和/或水从金属氧化物绝缘层上透过，另一方面也可以阻隔柔性oled器件外部的气体和/或水从金属氧化物绝缘层上透过，从而提高柔性oled器件的稳定性。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。