CN101336018B - 一种有机电致发光器件的封装压合方法及封装压合设备 - Google Patents

一种有机电致发光器件的封装压合方法及封装压合设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机电致发光器件的封装压合方法及封装压合设备。本发明的封装压合方法是采用压力均匀的层流气体,作用在构成有机发光器件的两块基板之其中一块基板的一个表面上,使该块基板之另一面与另一块基板紧密压合,固化两基板之间的粘接胶水,使之构成一完整有机发光器件。本发明所提供的设备正是基于上述方法的原理所设计:首先,一块基板被吸附在该设备的上盖板上,让两块基板迭合在一起。然后,向上盖板通入高压气体,由吸附平面的孔洞向原来贴附在该平面上的基板产生均匀的高压层流气流,将基片紧紧的压合在另一基板上。最后,固化两基板间的胶水以实现密封。通过本发明可解决胶线宽度均匀性较差的问题,并且消除了夹具表面平整度对封装良率的影响。

Description

一种有机电致发光器件的封装压合方法及封装压合设备
技术领域:
本发明涉及有机电致发光技术领域,特指一种有机电致发光器件的封装压合方法及封装压合设备。
背景技术:
随着信息技术的发展,显示器件在信息科学的各个方面得到广泛的应用。平面显示器发光技术是现阶段的一个研究热门,有机电致发光显示器(OLED)是一种低电压、低功耗、高亮度、高光效、宽视角、全固化、全彩显、重量轻、价格低的电致发光器件。OLED已成为当今显示器件研究的热门中的热点。
目前这一领域的研究主要集中在如何提高器件的发光效率、增加器件的稳定性,延长器件的使用寿命、实现全色显示等方面。从量产技朮上讲,使用寿命是目前面临的最大问题之一。因为器件中的有机物和阴极对水汽和氧气非常敏感,就是说OLED的寿命问题很大程度上取决于器件封装效果的好坏。大量的研究表明水汽和氧气是造成OLED失效的主要原因,作为OLED阴极的活泼金属很容易和水汽、氧气反应。通常认为,忽略水汽、氧气对有机层的破坏作用,OLED要求的封装层水汽、氧气透过率应小于10-5g/m2/day。
通常的OLED器件的封装是使用玻璃后盖或金属后盖与基片通过UV固化胶粘合在一起。玻璃后盖或金属后盖完全罩住基片镀膜层,UV固化胶涂敷在镀膜层的周围。该做法不仅能阻挡水汽和氧气的侵害,也可防止基片膜层受到磨擦、碰撞等破坏,对器件起到保护作用。一般的生产工艺是在后盖上围绕后盖涂一圈UV胶,将后盖固定在一个表面平整的夹具上,将基片固定在另一个表面平整的夹具上,然后将其中一个夹具翻转,通过对位之后,将夹具相互挤压,由于UV胶被夹在后盖和基片之间,UV胶便被挤开,通过UV光照射使胶固化,后盖同基片便牢牢的粘合在一起。一般的UV胶水被挤压的宽度和厚度随不同型号的器件有不同的要求值,通常宽度大概在1.0~2.5mm,厚度大概在6~20μm。同一型号的器件,UV胶水被挤压的宽度误差不能超过10%。按照要求,UV胶最后压合出来的厚度偏差允许在1~2μm范围内。在这个过程中,首先作用在基片和后盖上的作用力的大小对受此力挤压而变宽的胶线的宽度有很大的影响。作用力的不均匀造成了器件胶线宽度的波动,影响了封装的效果。其次,封装压合设备上固定基片和后盖的两个平面需要非常的平整,达到μm级,否则平面上的凹凸很容易使器件的相同位置的胶线产生相应的变化,影响封装的效果。而要达到如此平整的平面,加工的难度非常高,并且加工费用高昂。因此现在大片产品中普遍胶线的宽度和厚度控制不好,均匀性较差。相应地,面积越大,越难加工出高平整度的平面。也越难保证各处压力一致。胶水宽度误差一般都会超过20%~30%。
随着工艺的不断发展,生产要求的逐渐提高,类似LCD的生产发展,为了降低生产成本,单片大面积已成为OLED未来工业化生产趋势。因此,现在的封装压合方法和封装压合设备越来越成为OLED大规模生产的瓶颈。
发明内容:
本发明所要解决的一个技术问题就是克服上述工艺中所存在的不足,提出一种有机电致发光器件的封装压合方法,该方法可有效提高UV胶线宽度的均匀性,避开工艺中对夹具表面平整度过高的要求。
本发明所要解决的另一个技术问题就是提供用于上述方法中的封装压合设备。
为解决本上述第一个技术问题,本发明采用了如下的技术方案:首先,将发光器件的后盖上涂布一圈胶水,并将后盖定位安装在一平面上;其次,将发光器件的镀膜基片放置在一个具有内在腔室的平面上,且该平面均匀分布有与腔室连通之气孔,通过在腔室抽真空令基片被吸附在该平面上;然后,将后盖与基片叠合,并稳固放置在一起,其中后盖涂布胶水的一面相对基片镀膜的一面;接着,对腔室进行充气,令腔室内形成高压,基片在腔室高压气体作用下被压合在后盖上;最后,对胶水进行固化作业,关闭充气气压,取出封装在一起的基片与后盖。
本发明采用这种方法将发光器件中的基片通过真空或负气压形成吸附力将其提起,并与后盖叠合,然后再通过腔室内高压气体令吸附基片的平面产生均匀的气垫,将后盖和基片挤压在一起,进行密封。采用这种方法后,作用在后盖和基片上的力由气体传递给器件,形成无接触压合方式将后盖、基片压合在一起。这种用均匀高压气体进行压合的方式可令用于封装的胶水被压合的胶线宽度达到均匀性的要求,并且可消除夹具表面平整度对封装良率的影响。本发明最重要的一个方面就是利用气体压力来压合器件,能产生很好的压合效果。这样便绕开了传统封装中需要两个平面紧压器件来达到粘合胶线的做法,本方法作用在器件上的压力更均匀。
本发明中有机电致发光器件的封装压合设备所采用的技术方案为:本发明包括用于承载镀膜基片的上盖板以及用于承载后盖的底座,上盖板具有一吸附平面,其上成型有用于吸附基片的气孔,上盖板内成型有与气孔连通的腔室,并且该腔室与真空泵和高压气体源连接,通过真空泵和高压气体源令与腔室连通的吸附平面产生吸附和挤压之力;底座上具有一用于承载后盖的承载台,上盖板与底座之间设置有导向定位装置。
上盖板与底座之间设置的导向定位装置包括:固定在底座上的导柱以及成型于上盖板上的锁孔。
所述的底座通过底座框和石英玻璃构成,该石英玻璃被固定在底座框的底部。UV光通过石英玻璃可方便对胶水进行固化作业。
所述的上盖板腔室内被分隔呈多个区域,每个区域等距离与腔室进出气孔连通。
本设备正是基于上述方法的原理所设计,采用这种封装压合设备,其操作简单,首先,一块基板被真空吸附力吸附在该设备的上盖板的具有多孔的吸附平面上,让两块基板叠合在一起。然后,向上盖板通入高压气体,由吸附平面的孔洞向原来贴附在该平面上的基板产生均匀的高压层流气流,将基片紧紧的压合在另一基板上。最后,固化两基板间的胶水以实现密封。通过本发明可解决胶线宽度均匀性较差的问题,并且消除了夹具表面平整度对封装良率的影响。
附图说明
图1是本发明上盖板与底座分离状态的结构示意图;
图2是本发明上盖板与底座迭合状态的结构示意图。
附图标标示说明:
1   上盖板         2   底座
3   基片           4   后盖
10  腔室           12  吸附面
11  锁孔           21  导柱
22  承载台         23  底座框
具体实施方式:
以下描述的为本发明的较佳实施例:
为便于说明,首先对本发明的封装压合设备的具体实施例进行说明:
本发明提供了一套OLED后段封装压合设备,该封装压合设备包括:真空泵、高压惰性气体源(通常采用氮气)、上盖板1和底座2。其中上盖板1和底座2能精密套合,在两者之间形成一个均匀间隙。
上盖板1用于承载度膜基片3,底座2用于承载后盖4。上盖板1具有一吸附平面12,其上均匀的成型有直径1mm左右的气孔101。上盖板1内成型有与气孔101连通的腔室10,并且该腔室10与真空泵和高压气体源连接,通过真空泵和高压气体源令与腔室10连通的吸附平面12产生吸附和挤压之力;底座2上具有一用于承载后盖4的承载台22,上盖板1与底座2之间设置有导向定位装置。
为了确保每个气孔101所产生的吸附力或压力相当,腔室10被分割成大小相同的若干区域,每个区域均与外界进出气孔102等距相通。
上盖板1与底座2之间设置的导向定位装置包括:固定在底座2两侧边缘的导柱21以及成型于上盖板1上的锁孔11。通过导柱21与锁孔11之间的导向、定位配合实现上盖板1和底座2之的精密配合、定位。在导柱21与锁孔11之间内还安装有锁舌,导柱21插入锁孔11内后,锁舌可固定导柱,使导柱无法上下移动,从而令上盖板1和底座2之间实现固定。
另外,在上盖板1外侧安有手柄。所述的底座2通过底座框23和采用石英玻璃制作的承载台22构成,该承载台22被嵌在底座框23上。
另外,为了对基片3和后盖4进行定位,在上盖板1和底座2上还分别设置有定位固定装置,以对基片1和后盖4进行定位,确保配合的精确。
本发明的封装压合方法是采用真空或负压形成吸附力,将基片3放置在后盖上,再通过高压气体产生的压力将二者压合在一起,实现封装作业。具体包括如下步骤:
首先,将发光器件的后盖4上涂布一圈UV胶水,该涂布在后盖4上的一圈胶水为留有断口的非闭合胶水框,该断口的长度为0.3~2.5mm之间。将后盖4定位安装在一承载平面22上,其中涂有胶水的一面朝上。该后盖作用是保护OLED器件不被刮伤,不被水汽、氧气等侵蚀,也称OLED背盖。后盖的材料可以是玻璃或者是金属又或者是合金。
其次,将完成镀膜的基片3送到上盖板1上,基片3的镀膜面朝上,基片3的镀膜面的另一个相对表面与上盖板1上布满气孔101的光滑平面12贴合,基片3侧边与定位栓紧靠,以确定基片3在上盖板1上的位置。上盖板1内具有内在腔室10。平面12上均匀分布的气孔101与腔室10连通,通过在腔室10抽真空或负气压令基片3被吸附在该平面12上。
然后,将上盖板1翻转,使基片3镀膜的一面朝下,将上盖板1套合到承载平台22上。同时令上盖板1与承载平台之间相对定位、稳固。此时,OLED后盖4的涂胶的一面和OLED基片3镀膜的一面相对,呈现平行状态,并未接触,两个表面之间的距离为0.05~1mm。
接着关闭吸附基片3的真空开关,令腔室10内的气压恢复正常,这样吸附基片3的力消失,此时基片3落在后盖4上,当状态稳定时,UV胶水被稍稍挤压。
再接着,向腔室10内充入高压氮气,后盖4和基片3之间胶水框形成一个空腔,在外界压力作用下,该胶水框内的气体通过预留的断口向外排出,同时在压力作用下胶水被挤压,断口形成的空隙在胶水挤压延展下被封闭。在高压气体形成无接触压合方式将后盖、基片压合在一起,并维持5~300秒。打开UV灯,预热2分钟,对胶水曝光固化。
停止通入氮气,打开上盖板1锁紧装置,向上提起上盖板1,拿出封装好的OLED器件。
当然,以上所述仅仅为本发明的实例而已,并非来限制本发明的实施范围,凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (8)

1.一种有机电致发光器件的封装压合方法,包括如下步骤:
首先,将发光器件的后盖(4)上涂布一圈胶水,并将后盖(4)定位安装在承载台(22)上;
其次,将发光器件的镀膜基片(3)放置在一个具有内在腔室(10)的平面(12)上,且该平面(12)上均匀分布有与腔室(10)连通之气孔(101),通过在腔室(10)抽真空令基片(3)被吸附在该平面(12)上;
然后,将后盖(4)与基片(3)叠合,并稳固放置在一起,其中后盖(4)涂布胶水的一面相对基片(3)镀膜的一面;
接着,对所述的基片(3)与后盖(4)通过作用在基片(3)或后盖(4)表面的高压气体形成的无接触吹压进行压合,即,对腔室(10)进行充气,气体从各气孔(101)吹向基片(3),基片(3)在此气体压力作用下被压合在后盖(4)上;
最后,对胶水进行固化作业,关闭通入腔室(10)气压,取出封装在一起的基片(3)与后盖(4)。
2.根据权利要求1所述的一种有机电致发光器件的封装压合方法,其特征在于:所述的胶水为UV胶水。
3.根据权利要求1所述的一种有机电致发光器件的封装压合方法,其特征在于:所述涂布在后盖(4)上的一圈胶水为留有断口的非闭合胶水框,该断口的长度为0.3~2.5mm之间。
4.根据权利要求1所述的一种有机电致发光器件的封装压合方法,其特征在于:所述的腔室(10)具有一套充气、抽气管路系统。
5.一种有机电致发光器件的封装压合设备,包括:用于承载镀膜基片(3)的上盖板(1)以及用于承载后盖(4)的底座(2),其特征在于:上盖板(1)具有一吸附平面(12),其上成型有用于吸附基片(3)的气孔(101),上盖板(1)内成型有与气孔(101)连通的腔室(10),并且该腔室(10)与真空泵和高压气体源连接,通过真空泵和高压气体源令与腔室(10)连通的吸附平面(12)产生吸附和挤压之力;底座(2)上具有一用于承载后盖(4)的承载台(22),上盖板(1)与底座(2)之间设置有导向定位装置。
6.根据权利要求5所述的一种有机电致发光器件的封装压合设备,其特征在于:上盖板(1)与底座(2)之间设置的导向定位装置包括:固定在底座(2)上的导柱(21)以及成型于上盖板(1)上的锁孔(11)。
7.根据权利要求5所述的一种有机电致发光器件的封装压合设备,其特征在于:所述的底座(2)通过底座框(23)和采用石英玻璃制作的承载台(22)构成,该承载台(22)被嵌在底座框(23)上。
8.根据权利要求5所述的一种有机电致发光器件的封装压合设备,其特征在于:所述的腔室(10)内被分隔呈多个区域,每个区域等距离与腔室(10)进出气孔(102)连通。
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