封装结构及封装方法、电致发光器件、显示设备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010455274.5 (22)申请日 2020.05.26 (71)申请人 京东方科技集团股份有限公司 地址 100015 北京市朝阳区酒仙桥路10号 (72)发明人 黄清雨刘文祺陈福栋焦志强 (74)专利代理机构 北京鼎佳达知识产权代理事 务所(普通合伙) 11348 代理人 张小勇刘铁生 (51)Int.Cl. H01L 51/52(2006.01) H01L 51/56(2006.01) H01L 27/32(2006.01) (54)发明名称 封装结构及封装方法、。

2、 电致发光器件、 显示 设备 (57)摘要 本发明是关于一种封装结构及封装方法、 电 致发光器件、 显示设备， 涉及显示技术领域。 主要 采用的技术方案为： 一种封装结构， 用于对顶发 射型电致发光器件封装， 其包括： 依次层叠设置 的第一无机介质层、 有机封装层以及第二无机介 质层， 所述第一无机介质层背离所述有机封装层 的一侧用于包覆在所述顶发射型电致发光器件 的阴极表面； 其中， 所述第一无机介质层的厚度 大于等于30nm小于等于100nm， 所述第一无机介 质层与所述阴极、 所述顶发射型电致发光器件的 电子注入层之间的色散关系满足预设条件。 所述 封装结构实现了提高电致发光器件发光效率。

3、的 技术效果。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 111584751 A 2020.08.25 CN 111584751 A 1.一种封装结构， 用于对顶发射型电致发光器件封装， 其特征在于， 其包括： 依次层叠设置的第一无机介质层、 有机封装层以及第二无机介质层， 所述第一无机介 质层背离所述有机封装层的一侧用于包覆在所述顶发射型电致发光器件的阴极表面； 其中， 所述第一无机介质层的厚度大于等于30nm小于等于100nm， 所述第一无机介质层 与所述阴极、 所述顶发射型电致发光器件的电子注入层之间的色散关系满足预设条件。 2.根据权利要求1所述的封装结构， 其特征在于， 所述第一无。

4、机介质层的色散关系满足如下公式： 其中， k1为所述阴极的模内波矢量、 k2为所述顶发射型电致发光器件的电子注入层的模 内波矢量、 k3为所述第一无机介质层的模内波矢量、 1为所述阴极的光学介电常数、 2为所 述顶发射型电致发光器件的电子注入层的光学介电常数、 3为所述第一无机介质层的光学 介电常数、 a为所述阴极的厚度。 3.根据权利要求1所述的封装结构， 其特征在于， 所述第一无机介质层的水蒸气透过率小于等于110-4g/m2d。 4.根据权利要求1所述的封装结构， 其特征在于， 所述第一无机介质层的材质为氧化铝、 氧化硅、 氮化硅中的一种或多种。 5.根据权利要求1所述的封装结构， 其特。

5、征在于， 所述第一无机介质层的厚度为50nm。 6.根据权利要求1所述的封装结构， 其特征在于， 所述有机封装层的厚度大于等于4 m小于等于20 m； 所述第二无机介质层的厚度大于等于50nm小于等于2000nm。 7.一种封装方法， 其特征在于， 其包括： 在顶发射型电致发光器件的阴极表面依次包覆形成第一无机介质层、 有机封装层和第 二无机介质层； 其中， 所述第一无机介质层的厚度大于等于30nm小于等于100nm， 所述第一无机介质层 与所述阴极、 所述顶发射型电致发光器件的电子注入层之间的色散关系满足预设条件。 8.根据权利要求7所述的封装方法， 其特征在于， 所述第一无机介质层的色散关。

6、系满足如下公式： 其中， k1为所述阴极的模内波矢量、 k2为所述顶发射型电致发光器件的电子注入层的模 内波矢量、 k3为所述第一无机介质层的模内波矢量、 1为所述阴极的光学介电常数、 2为所 述顶发射型电致发光器件的电子注入层的光学介电常数、 3为所述第一无机介质层的光学 介电常数、 a为所述阴极的厚度。 9.一种电致发光器件， 其特征在于， 包括： 如权利要求1-6中任一所述封装结构； 权利要求书 1/2 页 2 CN 111584751 A 2 其中所述封装结构的第一无机介质层背离有机封装层的一侧包覆在所述电致发光器 件的阴极表面。 10.一种显示设备， 其特征在于， 包括： 如权利要求。

7、9中所述电致发光器件。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111584751 A 3 封装结构及封装方法、 电致发光器件、 显示设备 技术领域 0001 本发明涉及显示技术领域， 特别是涉及一种封装结构及封装方法、 电致发光器件、 显示设备。 背景技术 0002 有机发光二极管(英文： Organic Light-Emitting Diode； 简称： OLED)， OLED发光 器件具有自发光、 广视角、 几乎无穷高的对比度、 较低耗电、 极高反应速度等优点被广泛的 应用于高端显示设备中。 0003 OLED发光器件包括顶发射型和底发射型， 其中顶发射型的OLED发光器件的透明电 极的性能最。

8、为重要。 在顶发射结构OLED中， 顶部的金属阴极用来出光， 近场激子在金属阴极 产生表面等离子体激元(Surface Plasmon Polaritons， SPPs)损耗， 在激子转化为光子进 而辐射到器件外部期间， 会损耗掉一大部分能量， 最终只有20左右的光子到达外部， 进而 导致OLED发光器件的光学效率较低。 0004 所以上述的技术问题还需进一步的解决。 发明内容 0005 本发明的主要目的在于， 提供一种新型结构的封装结构及封装方法、 电致发光器 件、 显示设备， 使其能够解决OLED发光器件的光学效率较低的技术问题。 0006 本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来。

9、实现的。 依据本发明提出 的一种封装结构， 用于对顶发射型电致发光器件封装， 其包括： 0007 依次层叠设置的第一无机介质层、 有机封装层以及第二无机介质层， 所述第一无 机介质层背离所述有机封装层的一侧用于包覆在所述顶发射型电致发光器件的阴极表面； 0008 其中， 所述第一无机介质层的厚度大于等于30nm小于等于100nm， 所述第一无机介 质层与所述阴极、 所述顶发射型电致发光器件的电子注入层之间的色散关系满足预设条 件。 0009 本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 0010 可选地， 前述的封装结构， 其中所述第一无机介质层的色散关系满足如下公式： 001。

10、1 0012 其中， k1为所述阴极的模内波矢量、 k2为所述顶发射型电致发光器件的电子注入层 的模内波矢量、 k3为所述第一无机介质层的模内波矢量、 1为所述阴极的光学介电常数、 2 为所述顶发射型电致发光器件的电子注入层的光学介电常数、 3为所述第一无机介质层的 光学介电常数、 a其所述阴极的厚度。 0013 可选地， 前述的封装结构， 其中所述第一无机介质层的水蒸气透过率小于等于1 10-4g/m2d。 说明书 1/7 页 4 CN 111584751 A 4 0014 可选地， 前述的封装结构， 其中所述第一无机介质层的材质为氧化铝、 氧化硅、 氮 化硅中的一种或多种。 0015 可选。

11、地， 前述的封装结构， 其中所述第一无机介质层的厚度为50nm。 0016 可选地， 前述的封装结构， 其中所述有机封装层的厚度大于等于4 m小于等于20 m； 0017 所述第二无机介质层的厚度大于等于50nm小于等于2000nm。 0018 另外， 本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。 依据本发明 提出的一种封装方法， 其包括： 0019 在顶发射型电致发光器件的阴极表面依次包覆形成第一无机介质层、 有机封装层 和第二无机介质层； 0020 其中， 所述第一无机介质层的厚度大于等于30nm小于等于100nm， 所述第一无机介 质层与所述阴极、 所述顶发射型电致发光器件的电。

12、子注入层之间的色散关系满足预设条 件。 0021 本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 0022 可选地， 前述的封装方法， 其中所述第一无机介质层的色散关系满足如下公式： 0023 0024 其中， k1为所述阴极的模内波矢量、 k2为所述顶发射型电致发光器件的电子注入层 的模内波矢量、 k3为所述第一无机介质层的模内波矢量、 1为所述阴极的光学介电常数、 2 为所述顶发射型电致发光器件的电子注入层的光学介电常数、 3为所述第一无机介质层的 光学介电常数、 a其所述阴极的厚度。 0025 可选地， 前述的封装方法， 其中采用原子层沉积方式制备所述第一无机介质层。 00。

13、26 另外， 本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。 依据本发明 提出的一种电致发光器件， 其包括： 封装结构； 0027 所述封装结构用于对顶发射型电致发光器件封装， 其包括： 0028 依次层叠设置的第一无机介质层、 有机封装层以及第二无机介质层， 所述第一无 机介质层背离所述有机封装层的一侧包覆在所述顶发射型电致发光器件的阴极表面； 0029 其中， 所述第一无机介质层的厚度大于等于30nm小于等于100nm， 所述第一无机介 质层与所述阴极、 所述顶发射型电致发光器件的电子注入层之间的色散关系满足预设条 件。 0030 另外， 本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术。

14、方案来实现。 依据本发明 提出的一种显示设备， 其包括： 电致发光器件； 0031 所述电致发光器件包括： 封装结构； 0032 所述封装结构用于对顶发射型电致发光器件封装， 其包括： 0033 依次层叠设置的第一无机介质层、 有机封装层以及第二无机介质层， 所述第一无 机介质层背离所述有机封装层的一侧包覆在所述顶发射型电致发光器件的阴极表面； 0034 其中， 所述第一无机介质层的厚度大于等于30nm小于等于100nm， 所述第一无机介 质层与所述阴极、 所述顶发射型电致发光器件的电子注入层之间的色散关系满足预设条 说明书 2/7 页 5 CN 111584751 A 5 件。 0035 借。

15、由上述技术方案， 本发明发封装结构及封装方法、 电致发光器件、 显示设备至少 具有下列优点： 0036 本发明实施例提供的封装结构， 其第一无机介质层具有30nm-100nm的厚度， 并且 第一无机介质层与所述顶发射型电致发光器件的阴极和电子注入层之间的色散关系满足 预设条件， 这样可以将第一无机介质层与电子注入层设置的有效光折射率相互匹配， 这样 位于阴极金属两侧的材料光折射率相互匹配后， 使阴极两侧的界面上的等离子体激元 (Surface Plasmon Polaritons， SPPs)模式相互耦合， 从而使得SPPs的电场穿越阴极金属， 而该电场包含所有光谱频率， 进而耦合恢复出电致发。

16、光器件中由于金属阴极的SPPs作用的 光学损耗， 实现高效的光取出， 即实现了提高电致发光器件发光效率的技术效果。 0037 上述说明仅是本发明技术方案的概述， 为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 并可依照说明书的内容予以实施， 以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。 附图说明 0038 图1是本发明的实施例提供的一种封装结构的结构示意图； 0039 图2是本发明的实施例提供的一种顶发射型电致发光器件的结构示意图。 具体实施方式 0040 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合 附图及较佳实施例， 对依据本发明提出的封装结构及封装方法、 电致发光器件。

17、、 显示设备， 其具体实施方式、 结构、 特征及其功效， 详细说明如后。 在下述说明中， 不同的 “一实施例” 或 “实施例” 指的不一定是同一实施例。 此外， 一或多个实施例中的特定特征、 结构、 或特点可 由任何合适形式组合。 0041 实施例一 0042 如图1和图2所示， 本发明的实施例一提出的一种封装结构， 用于对顶发射型电致 发光器件封装， 其包括： 0043 依次层叠设置的第一无机介质层1、 有机封装层2以及第二无机介质层3， 所述第一 无机介质层1背离所述有机封装层2的一侧用于包覆在所述顶发射型电致发光器件的阴极4 表面； 其中， 所述第一无机介质层1的厚度大于等于30nm小于。

18、等于100nm， 所述第一无机介质 层1与所述阴极4、 所述顶发射型电致发光器件的电子注入层5之间的色散关系满足预设条 件。 0044 其中， 如图2所示上述的顶发射型电致发光器件位于第一无机介质层下方的各个 功能层分别为： 阴极层4、 电子注入层5、 电子传输层9、 发光层6、 空穴传输层7、 空穴注入层 10、 阳极8。 0045 具体地， 本发明实施例提供的封装结构用于顶发射型电致发光器件， 解决顶发射 型电致发光器件阴极4金属导致的表面等离子体激元(Surface Plasmon Polaritons， SPPs)损耗问题， 即解决顶发射型电致发光器件光学效率低的问题。 0046 本发。

19、明实施例提供的封装结构， 其第一无机介质层1可以采用原子沉积方式直接 包覆在阴极4表面， 或者也可以根据实际工艺的方便性的要求选择其他成膜方式， 本发明实 说明书 3/7 页 6 CN 111584751 A 6 施例不做具体限定。 第一无机介质层1的材质可以是任何适用于制造封装膜层的无机介电 材料。 但是需要注意的是第一无机介质层1的厚度需要在30nm-100nm之间， 包括30nm和 100nm， 以及与顶发射型电致发光器件的电子注入层5和阴极4之间的色散关系满足预设条 件， 进而使第一无机介质层1与阴极4之间形成的界面的表面等离子体， 与阴极4与电子注入 层5之间的界面的表面等离子体的电。

20、场发生相互作用， 形成耦合表面等离体子模式， 将损耗 在金属/有机介质界面的能量穿过金属薄膜耦合出来从而提升出光效率。 0047 其中， 本发明实施例提供的封装结构相比于现有的封装结构， 采用第一无机介质 层1代替现有技术中的盖帽层(CPL)和氟化锂(LiF)材料层， 不仅同时具有上述的良好的器 件光学性能和器件信赖性， 还有效减小器件的薄膜层厚度， 即减小封装层厚度， 并且避免了 LiF材料给电致发光器件及其工艺工程带来的不稳定风险。 0048 有机封装层2的材质可以参考现有的薄膜封装技术进行选择， 其厚度和成膜方法 也可以参考现有的薄膜封装技术进行。 第二无机介质层3的材质可以等同于第一无。

21、机介质 层1， 也可以不同于第一无机介质层1， 只要是能够用于封装电致发光器件的无机介电材料 即可， 第二无机介质层3的成膜方式可以是蒸镀、 原子层沉积或者涂覆等任何一种方式， 第 二无机介质层3的厚度只要保证其能够起到足够的防水作用即可。 0049 本发明实施例提供的封装结构， 其第一无机介质层1具有30nm-100nm的厚度， 并且 第一无机介质层1与所述顶发射型电致发光器件的阴极4和电子注入层5之间的色散关系满 足预设条件， 这样可以将第一无机介质层1与电子注入层5设置的有效光折射率相互匹配， 这样位于阴极4金属两侧的材料光折射率相互匹配后， 使阴极4两侧的界面上的等离子体激 元(Sur。

22、face Plasmon Polaritons， SPPs)模式相互耦合， 从而使得SPPs的电场穿越阴极4金 属， 而该电场包含所有光谱频率， 进而耦合恢复出顶发射型电致发光器件中由于金属阴极4 的SPPs作用的光学损耗， 实现高效的光取出， 即实现了提高顶发射型电致发光器件发光效 率的技术效果。 0050 在具体实施中， 其中所述第一无机介质层1的色散关系满足如下公式： 0051 0052 其中， k1为所述阴极4的模内波矢量、 k2为所述顶发射型电致发光器件的电子注入 层5的模内波矢量、 k3为所述第一无机介质层1的模内波矢量、 1为所述阴极4的光学介电常 数、 2为所述顶发射型电致发光。

23、器件的电子注入层5的光学介电常数、 3为所述第一无机介 质层1的光学介电常数、 a为所述阴极4的厚度。 0053 具体地， 根据上述公式以及电脑模拟阴极4金属两侧界面表面等离子体振荡可知， 当第一无机介质层1满足上述的厚度要求， 以及满足上述的色散关系的公式情况下， 当顶发 射型电致发光器件的电子注入层5的光学介电常数和第一无机介质层1的光学介电常数越 接近时， 第一无机介质层1导致的耦合效果越好， 即导致的光取出效果越好， 以及当阴极4的 厚度越薄的时候， 第一无机介质层1导致的耦合效果越好， 即导致的光取出效果越好。 所以 在满足上述的条件的基础上， 为了提高发光效率， 可以尽可能的将阴极。

24、4做的更薄， 将顶发 射型电致发光器件的电子注入层5的光学介电常数和第一无机介质层1的光学介电常数做 的接近。 说明书 4/7 页 7 CN 111584751 A 7 0054 在具体实施中， 其中所述第一无机介质层1的水蒸气透过率小于等于110-4g/ m2d。 0055 具体地， 第一无机介质层1不仅需要能够实现光取出效果， 还需要具有封装层应有 的特性即阻水性能， 所以第一无机介质层1的水蒸气透过率应该小于等于110-4g/m2d， 具 体的可以通过调整第一无机介质层1的致密性以及材料而得到。 0056 在具体实施中， 其中第一无机介质层1的优选材质为氧化铝、 氧化硅、 氮化硅中的 一。

25、种或者上述材料的两种或者三种的混合。 第一无机介质层1的优选厚度为50nm， 具体的还 可以根据第一无机介质层1的材质选择合适的厚度。 0057 在具体实施中， 其中所述有机封装层2的厚度大于等于4 m小于等于20 m， 以保证 有机封装层2能够流平； 所述第二无机介质层3的厚度大于等于50nm小于等于2000nm。 0058 具体地， 有机封装层2和第二无机介质层3的厚度均可以根据使用的具体材质选择 合适的厚度， 但是厚度需要分别在上述的4 m-20 m、 50nm-2000nm的范围内。 0059 实施例二 0060 本发明的实施例二提供一种封装方法， 包括： 0061 在顶发射型电致发光。

26、器件的阴极表面依次包覆形成第一无机介质层、 有机封装层 和第二无机介质层； 其中， 所述第一无机介质层的厚度大于等于30nm小于等于100nm， 所述 第一无机介质层与所述阴极、 所述顶发射型电致发光器件的电子注入层之间的色散关系满 足预设条件。 0062 具体地， 第一无机介质层还需要满足水蒸气透过率小于等于110-4g/m2d， 色散关 系满足如下公式： 0063 0064 其中， k1为所述阴极的模内波矢量、 k2为所述顶发射型电致发光器件的电子注入层 的模内波矢量、 k3为所述第一无机介质层的模内波矢量、 1为所述阴极的光学介电常数、 2 为所述顶发射型电致发光器件的电子注入层的光学介。

27、电常数、 3为所述第一无机介质层的 光学介电常数、 a为所述阴极的厚度。 0065 其中， 第一无机介质层可以采用原子层沉积方法制备， 具体的制备工艺为技术人 员所知， 本发明不做赘述。 有机封装层和第二无机介质层可以采用上述的原子层沉积方法 制备， 也可以采用蒸镀、 涂覆等方式。 0066 本发明实施例提供的封装方法， 其制造的封装结构的第一无机介质层具有30nm- 100nm的厚度， 并且第一无机介质层与所述顶发射型电致发光器件的阴极和电子注入层之 间的色散关系满足预设条件， 这样可以将第一无机介质层与电子注入层设置的有效光折射 率相互匹配， 这样位于阴极金属两侧的材料光折射率相互匹配后，。

28、 使阴极两侧的界面上的 等离子体激元(Surface Plasmon Polaritons， SPPs)模式相互耦合， 从而使得SPPs的电场 穿越阴极金属， 而该电场包含所有光谱频率， 进而耦合恢复出顶发射型电致发光器件中由 于金属阴极的SPPs作用的光学损耗， 实现高效的光取出， 即实现了提高顶发射型电致发光 器件发光效率的技术效果。 0067 实施例三 说明书 5/7 页 8 CN 111584751 A 8 0068 如图2所示本发明的实施例三提供一种电致发光器件为顶发射型电致发光器件， 其包括： 如图1所示封装结构； 0069 所述封装结构用于对顶发射型电致发光器件封装， 其包括： 。

29、依次层叠设置的第一 无机介质层1、 有机封装层2以及第二无机介质层3， 所述第一无机介质层1背离所述有机封 装层2的一侧包覆在所述顶发射型电致发光器件的阴极4表面； 其中， 所述第一无机介质层1 的厚度大于等于30nm小于等于100nm， 所述第一无机介质层1与所述阴极4、 所述顶发射型电 致发光器件的电子注入层5之间的色散关系满足预设条件。 0070 其中， 如图2所示上述的顶发射型电致发光器件位于第一无机介质层下方的各个 功能层分别为： 阴极层4、 电子注入层5、 电子传输层9、 发光层6、 空穴传输层7、 空穴注入层 10、 阳极8。 0071 具体地， 本实施例三中所述的封装结构可直接。

30、使用上述实施例一提供的封装结 构， 具体的实现结构可参见上述实施例一中描述的相关内容， 此处不再赘述。 0072 本发明实施例提供的电致发光器件， 其封装结构的第一无机介质层1具有30nm- 100nm的厚度， 并且第一无机介质层1与所述顶发射型电致发光器件的阴极4和电子注入层5 之间的色散关系满足预设条件， 这样可以将第一无机介质层1与电子注入层5设置的有效光 折射率相互匹配， 这样位于阴极4金属两侧的材料光折射率相互匹配后， 使阴极4两侧的界 面上的等离子体激元(Surface Plasmon Polaritons， SPPs)模式相互耦合， 从而使得SPPs 的电场穿越阴极4金属， 而该。

31、电场包含所有光谱频率， 进而耦合恢复出顶发射型电致发光器 件中由于金属阴极4的SPPs作用的光学损耗， 实现高效的光取出， 即实现了提高顶发射型电 致发光器件发光效率的技术效果。 0073 实施例四 0074 本发明的实施例四提供一种显示设备， 其包括： 电致发光器件； 电致发光器件为顶 发射型电致发光器件， 其包括： 封装结构； 0075 所述封装结构用于对顶发射型电致发光器件封装， 其包括： 依次层叠设置的第一 无机介质层1、 有机封装层2以及第二无机介质层3， 所述第一无机介质层1背离所述有机封 装层2的一侧包覆在所述顶发射型电致发光器件的阴极4表面； 其中， 所述第一无机介质层1 的厚。

32、度大于等于30nm小于等于100nm， 所述第一无机介质层1与所述阴极4、 所述顶发射型电 致发光器件的电子注入层5之间的色散关系满足预设条件。 0076 其中， 如图2所示上述的顶发射型电致发光器件位于第一无机介质层下方的各个 功能层分别为： 阴极层4、 电子注入层5、 电子传输层9、 发光层6、 空穴传输层7、 空穴注入层 10、 阳极8。 0077 具体地， 本实施例四中所述的封装结构可直接使用上述实施例一提供的封装结 构， 具体的实现结构可参见上述实施例一中描述的相关内容， 此处不再赘述。 0078 本发明实施例提供的显示设备， 其使用的电致发光器件的封装结构的第一无机介 质层1具有3。

33、0nm-100nm的厚度， 并且第一无机介质层1与所述顶发射型电致发光器件的阴极 4和电子注入层5之间的色散关系满足预设条件， 这样可以将第一无机介质层1与电子注入 层5设置的有效光折射率相互匹配， 这样位于阴极4金属两侧的材料光折射率相互匹配后， 使阴极4两侧的界面上的等离子体激元(Surface Plasmon Polaritons， SPPs)模式相互耦 合， 从而使得SPPs的电场穿越阴极4金属， 而该电场包含所有光谱频率， 进而耦合恢复出顶 说明书 6/7 页 9 CN 111584751 A 9 发射型电致发光器件中由于金属阴极4的SPPs作用的光学损耗， 实现高效的光取出， 即实现 了提高顶发射型电致发光器件发光效率的技术效果。 0079 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式上的限制， 依 据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰， 均仍属于本发 明技术方案的范围内。 说明书 7/7 页 10 CN 111584751 A 10 图1 图2 说明书附图 1/1 页 11 CN 111584751 A 11 。