CN104124179A - 显示器件的封装工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示装置的封装领域，具体涉及一种显示器件的封装工艺及装置，包括以下步骤：先采用第一烘烤工艺蒸发玻璃膏内的部分溶剂，使玻璃膏成为半固化状态；然后使用一压板对玻璃膏进行平坦化工艺，使玻璃膏的上表面趋于平整；然后再进行第二烘烤工艺，蒸发玻璃膏内剩余的溶剂，使玻璃膏完全固化；最后进行后续的激光封装及封合制程。通过采用本发明提供的技术方案能够很好的保证玻璃膏上表面的平整度，使得在进行在后续封装工艺中，能够保证器件具备良好的密封性，提高了器件性能和产品良率。

Description

显示器件的封装工艺及装置

技术领域

本发明涉及显示装置的封装技术领域，具体涉及一种显示器件的封装工艺及装置。

背景技术

目前，在OLED的玻璃粉(frit)封装工艺中均包括烧结工艺，即于衬底上涂布一圈玻璃膏层（frit paste）后，通过烘烤工艺将玻璃膏层内的溶剂蒸发掉，以将该玻璃膏固化。

但是，由于在涂布玻璃膏时不能保证玻璃膏层上表面的平整度，且经过烘烤工艺后的该玻璃膏层的形貌就会定型，即当涂覆形成的玻璃膏层具有粗糙的上表面时，经过烘烤工艺后，已经固化的玻璃膏层的上表面也是粗糙的，在进行laser sealing（激光封装）工艺以及其他后续的封装制程时，会降低封装工艺的密封性，进而影响器件的性能和产品的良率。

图1为传统封装工艺的结构示意图，如图1所示，硬质基板1上设置有器件区2，环绕该器件区2的周围涂覆有玻璃膏3，由于涂覆过程中难以控制该玻璃膏3上表面的平整度，进而造成涂覆形成的玻璃膏3的上表面较为粗糙；在经过烘烤工艺之后，由于其形貌不会因烘烤工艺而有所改变，即制备的玻璃膏层的上表面具有如图1所示粗糙结构，后续采用盖板4对器件区域2进行封装时，由于玻璃膏层3的上表面不平整，使得盖板4与该玻璃膏层3的接触面结合不紧密（留有细微的缝隙），会造成后续封装工艺的密封性降低，容易导致外界的水、氧等杂质会渗透至该器件区域2中，进而会降低产品的性能及其良率。

中国专利（公开号：CN102436999A）公开了一种显示装置的封装结构及封装方法，包含玻璃框架、玻璃熔块、至少一线圈组合以及玻璃基板。玻璃框架具有接合面，玻璃熔块对应设置于接合面上，线圈组合设置于接合面与玻璃熔块之间；玻璃基板覆膏于玻璃框架上，使玻璃熔块位于玻璃框架与玻璃基板之间。但是该发明所公开的显示装置封装结构，其主要是在显示装置的框架与玻璃基板的接合处设置封闭线圈，并利用高周波的电磁感应原理，使得框架与玻璃基板之间所设置的封闭线圈感应升温来进行封装工艺。但是该专利文献记载的技术方案中在使用高周波的电磁感应使框架与玻璃基板之间的封闭线圈感应升温时并不能保证玻璃熔块表面的平整性，进而降低封合后的密封性能。

中国专利（公开号：CN19537199B），公开了一种有机发光显示装置及其制造方法，该装置包括：第一基板；有机发光像素阵列，形成在基底上；第二基底，与第一基底相对。熔块密封件，置于所述第一基底和所述第二基底之间，同时包围所述阵列，其中，所述熔块密封件包括面向所述阵列的内表面；膜结构，包括一个或多个层状膜，其中，所述膜结构包括置于所述第二基底和所述阵列之间的部分，所述膜结构基本上填充所述第二基底和所述阵列之间的空间并且还接触所述第二基底的所述内表面和所述顶表面，其中，所述膜结构还基本上接触所述熔块密封件的内表面的整个部分，其中，接触所述熔块密封件的所述内表面的所述膜结构包含树脂材料，其中，所述熔块密封件还包括背离所述阵列的外表面，其中，相同的树脂材料形成在所述熔块密封件的外表面的整个部分上。该专利文献记载的技术方案中是通过设计密封件在顶基底或底基底表面平行的方向上的厚度和宽度，使之在密封件与底基底和顶基底之间接触，以将顶板与底板之间形成紧闭的接合，但是在进行封装工艺中并不能够很好地保证封装的密封性，进而导致外部水、氧进入器件，进而影响产品性能。

美国专利（公开号：US2008/0001533）公开了一种有机电致发光显示器件及其制造方法，其中包括：制备第一基板；在第一基板上形成显示元件；制备第二基板；在第一或第二基板的外围涂覆密封剂，并且粘接所述第一基板到所述第二基板；以及固化所述密封剂，所述密封剂包括玻璃粉末和光～热转换剂，所述显示元件包括设置于第一基板上并具有不同功函数的第一电极和第二电极；以及设置在第一电极和第二电极之间并且具有有机发光层的有机层，在所述第二基板中还包括湿气吸收剂。熔块玻璃通过防止有机电致发光二极管在固化工艺过程被热分解，可以减少湿气和氧气传播率，以提高密封性。该专利文献中记载了通过熔块玻璃封装两个基板，可以增加有机电致发光显示器的寿命和可靠性的技术方案，但该技术方案在进行封装工艺后也并不能够很好的保证器件良好的密封性，从而导致外部水、氧进入器件内部，影响器件性能。

发明内容

本发明提供了一种显示器件的封装工艺及装置，通过在基板上涂覆玻璃膏后，进行低温烘烤工艺，以蒸发掉玻璃膏中一部分的溶剂，形成半固化的玻璃膏，并继续使用一个具有平整表面的平板对该半固化的玻璃膏的表面进行平坦化处理，以改善该玻璃膏的上表面的平整度，最后再利用高温烘烤蒸发掉玻璃膏内剩余的溶剂，以形成具有平整表面的完全固化的玻璃膏，从而保证了在进行后续的封装工艺时盖板与该玻璃膏的密封性，进而提高了经过封装工艺的器件的性能和产品良率。

本发明采用的技术方案为：

一种显示器件的封装工艺，应用于一具有器件区域的硬质基板上，其中，包括以下步骤：

于所述硬质基板的上表面涂覆玻璃膏层，所述玻璃膏层环绕所述器件区域形成一闭合的玻璃膏层；

去除所述玻璃膏层中的一部分溶剂后，对所述玻璃膏层的上表面进行平坦化处理；

继续去除所述玻璃膏层中剩余的溶剂，并固化所述玻璃膏层。

上述的显示器件的封装工艺，其中，采用第一烘烤工艺部分去除所述玻璃膏层中的溶剂，所述第一烘烤工艺的温度范围为80℃～120℃。

上述的显示器件的封装工艺，其中，采用第二烘烤工艺去除所述玻璃膏层中剩余的溶剂，该第二烘烤工艺的温度高于所述第一烘烤工艺的温度。

上述的显示器件的封装工艺，其中，所述第二烘烤工艺的温度范围为100℃～150℃。

上述的显示器件的封装工艺，其中，采用一压板对所述玻璃膏层的上表面进行平坦化处理。

上述的显示器件的封装工艺，其中，所述压板上设置有一联动装置，所述联动装置用于控制所述压板对所述玻璃膏层的上表面进行平坦化处理。

上述的显示器件的封装工艺，其中，所述压板与所述玻璃膏层接触的表面上设置有衬垫，且该衬垫的高度小于所述玻璃膏层的厚度。

上述的显示器件的封装工艺，其中，所述衬垫的高度为5um～30um。

上述的显示器件的封装工艺，其中，所述压板下表面与所述玻璃膏层之间的粘附力小于所述玻璃膏层与所述硬质基板之间的粘附力。

一种显示器件的封装装置，应用于具有器件区域的硬质衬底上，且环绕该器件区域外围的硬质衬底的上表面设置有一闭合的玻璃膏层，其中，所述封装装置包括一压板，该压板通过一联动装置设置于所述玻璃膏层的正上方，所述联动装置控制所述压板对所述玻璃膏层的上表面进行平坦化工艺；

采用所述压板对所述玻璃膏层进行平坦化工艺时，所述玻璃膏层为半固化状态。

上述的显示器件的封装装置，其中，所述玻璃膏层与所述硬质基板之间的粘附力大于所述压板下表面与所述玻璃膏层之间的粘附力。

上述的显示器件的封装装置，其中，所述压板与所述玻璃膏层接触的表面设置有衬垫，所述衬垫的高度小于所述玻璃膏层的厚度。

上述的显示器件的封装装置，其中，所述衬垫高度为5um～30um。

由于本发明采用了以上技术方案，在进行显示器件封装时，通过对玻璃膏上表面进行平坦化处理，进而提高产品在后续封装工艺中的质量，避免了因外界的水和氧渗入器件内部造成的产品缺陷，提高产品的良率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为传统OLED封装工艺的结构示意图；

图2为本发明实施例一中对玻璃膏层进行第一烘烤工艺后的结构示意图；

图3-5为本发明实施例一中采用压板对玻璃膏层进行平坦化工艺时的流程结构示意图；

图6为本发明实施例一中对进行过平坦化工艺后的玻璃膏层进行第二烘烤工艺后的结构示意图；

图7为本发明实施例一中采用另一种压板对玻璃膏层进行平坦化工艺的结构示意图；

图8为实施例二中显示器件的封装装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

实施例一：

参照图2～6所示，本申请一种显示器件的封装工艺，具体包括以下步骤：

首先，提供一硬质基板1（如玻璃基板或其他类型的基板等），且该硬质基板1的上表面设置有器件区域2，该器件区域2中可设置有TFT晶体管等器件（但不局限于TFT晶体管），并于器件区域2外围的硬质基板1的上表面上涂布一圈玻璃膏以形成玻璃膏层3，即形成如图2所示的结构；其中，该玻璃膏层3环绕器件区域2形成一闭合区域（器件区域2位于该闭合区域中），以对上述的器件区域2进行封装工艺，且该玻璃膏层3的高度大于一预设高度，该设定厚度可根据不同的工艺需求而设定，可以为2-40um，在本实施例中，优选的该玻璃膏层3的高度大于30um且小于32um（如30.5um、30.75um、31um或31.5um等值），同时该玻璃膏层3的宽度也要小于一预设宽度，该设定的宽度也可根据工艺需求而设定，以预留相应的空间给后续对该玻璃膏层3进行平坦化工艺，可以为200-1200um。

另外，由于在硬质基板1上涂布玻璃膏制备玻璃膏层3时，由于工艺技术限制无法保证涂布玻璃膏的上表面的平整度，使得形成的玻璃膏层3的上表面具有凹凸不平的结构（具有粗糙结构的表面），在后续的烘烤工艺中若不对具有粗糙表面的玻璃膏层3进行处理，经过烘烤工艺固化后的玻璃膏层的表面也是粗糙的，即进行固化工艺后形成的玻璃膏层的上表面的平整度差，进而会影响器件的密封效果，使得外部的水、氧等易渗入器件区域2中，进而降低器件性能及产品良率。

其次，继续对涂布有玻璃膏层3的硬质基板1进行第一烘烤工艺，在本实施例中，将第一烘烤工艺的温度控制在90℃至120℃之间（如采用90℃，100℃，110℃或120℃等值的温度进行该第一烘烤工艺），以对玻璃膏层3内的溶剂（如有机溶剂等）进行蒸发，由于上述第一烘烤工艺的温度并没有达到玻璃膏层3完全固化的温度（玻璃膏的固化温度要大于120℃），故蒸发玻璃膏层3内的溶剂速率较缓慢；当该玻璃膏层3中的溶剂一部分被蒸发掉时，玻璃膏层的流动性就会降低，进而形成半固化的玻璃膏层3A，即此时的半固化的玻璃膏层3A仍具有一定的可塑性；同时由于该步骤只是采取烘烤工艺以蒸发玻璃膏内的溶剂，并不会对玻璃膏层的形貌产生影响，使得经过第一烘烤工艺后形成的结构图形与图2所示的结构图形相同；所以，半固化的玻璃膏层3A的上表面仍具有一定的粗糙度。

之后，如图3所示，采用一压板5对半固化的玻璃膏层3A的上表面进行平坦化处理；具体的，该压板5上设置有联动装置（图中未标出），该联动装置控制压板5来对半固化的玻璃膏层3A的上表面进行平坦化工艺。优选的，该联动装置（如机械手等设备）固定设置在压板5的上表面，以带动该压板5位于玻璃膏层3的正上方进行上下运动，且该压板5的下表面设置有衬垫6，由于该衬垫6的高度与上述的玻璃膏层的预设高度相同，所以当联动装置带动压板5对半固化的玻璃膏层3A的上表面进行平坦化处理时，因为半固化的玻璃膏层3A的厚度大于衬垫6的高度，相应的当压板5向下运动时，半固化的玻璃膏层3A的上表面与压板5的下表面接触后，衬垫6才能与硬质基板1接触，在压板5对半固化的玻璃膏层3A进行平坦化工艺时，衬垫6能够预防压板5过度挤压该半固化的玻璃膏层3A，以使得进行过平坦化后的玻璃膏层3B的厚度符合工艺需求。

进一步的，由于压板5的下表面比较平整（压板5与玻璃膏层3A接触的表面的平整度要小于一预设的值，该预设的值可根据具体的工艺需求而设定）；在本发明的实施例中，优选的采用如具有光滑表面的大理石或其他与玻璃膏层粘附性较小的硬质材料作为压板5的材质。在进行平坦化工艺时，由于半固化的玻璃膏层3A具有一定的可塑性，当压板5挤压该半固化的玻璃膏层3A的上表面时，就会将半固化的玻璃膏层3A上表面上的凹凸不平的粗糙结构压平整，进而降低半固化的玻璃膏层3A上表面的粗糙度。

另外，如图4所示，当压板5挤压半固化的玻璃膏层3A的上表面进行平坦化工艺时，在降低半固化的玻璃膏层3A的厚度的同时，会挤压该半固化的玻璃膏层3A向横向方向延展，而由于前期在涂覆玻璃膏时预留了一定的延展空间，使得经过平坦化工艺后的半固化的玻璃膏层3A的厚度和宽度均符合工艺的需求。

优选的，该衬垫6高度为5um～30um（如5um，10um，20um，30um等在数值范围内的高度），在本发明的实施例中，衬垫6可为一闭合的凸起（参见图3所示结构），当压板5与玻璃膏层3接触时，衬垫6环绕玻璃膏层3的外围，同时该衬垫6也可为两闭合凸起构成的凹槽结构（参见图7所示的结构），该凹槽结构可根据工艺需求设置（即该凹槽结构的深度与预设高度相同，宽度与预设宽度相同），同样该衬垫6也可设置为其他形状的支撑结构（如多个柱状结构等），只要该衬垫6能保证经行过平坦化工艺后的玻璃膏层的厚度为工艺需求设定的厚度即可。

进一步的，在进行完上述的平坦化工艺后，联动装置带动压板5远离进行过平坦化后的玻璃膏层3B，由于压板5下表面与该平坦化后的玻璃膏层3B的上表面之间的粘附力小于硬质基板1上表面与平坦化后的玻璃膏层3B下表面之间的粘附力，故压板5在向上运动时，平坦化后的玻璃膏层3B不会粘附在压板5的下表面，避免将平坦化后的玻璃膏层3B剥离硬质基板1的上表面。

在本实施例中，可通过控制衬垫6的高度来控制玻璃膏层高度，以满足不同的工艺生产需求。

然后，采用温度高于上述第一烘烤工艺的温度的第二烘烤工艺（较佳的第二烘烤工艺的温度值要高于上述第一烘烤工艺的温度值40℃），完全去除平坦化后的玻璃膏层3B内的溶剂，以使得玻璃膏层3B完全固化，进而得到具有平整上表面的固化玻璃膏层3C，且该固化玻璃膏层3C的各位置处厚度均相等，其厚度和宽度也均满足工艺需求。在本实施例中，将反应室内的温度控制在110℃至150℃（如110℃，130℃，140℃，150℃等温度值），进行第二烘烤工艺，以加速平坦化后的玻璃膏层3B内剩余溶剂的蒸发速度，使得平坦化后的玻璃膏层3B快速固化，得到一具有平整上表面且各位置处厚度相等的固化玻璃膏层3C，该步骤完成后形成如图6所示结构。如图6所示，上述第二烘烤工艺完成后，玻璃膏已完全固化，且制备的固化玻璃膏层3C的上表面相对玻璃膏层3A上表面其粗糙结构已经被平坦化，进而能保证在进行后续的封装工艺中玻璃膏层与盖板之间的密封性，以提升封装器件的性能。

最后，进行后续的激光封装工艺，以完成该器件的封合制程，后续的工艺步骤为本领域常规技术手段，在此不予赘述。

实施例二:

图8为实施例二中显示器件的封装装置的结构示意图；如图8所示，一种显示器件的封装装置，该封装置在可应用于具有器件区域2的硬质基板1上进行封装工艺，且该硬质基板1的上表面环绕该器件区域2外围设置有一闭合的玻璃膏层3A；上述的封装装置包括一压板5，该压板5通过一联动装置设置于玻璃膏层3A的正上方，联动装置控制压板对玻璃膏层的上表面进行平坦化工艺；在采用压板对玻璃膏层进行平坦化工艺时，玻璃膏层为半固化状态。

其中，该压板5的下表面设置有衬垫6，优选的，该衬垫6高度为5um～30um（如5um，10um，20um，30um等在数值范围内的高度）；该压板5下表面的平整度根据工艺需求设定，在本实施例中，优选采用一具有光滑下表面的压板来进行平坦化工艺，优选的采用如具有光滑表面的大理石或其他与玻璃膏层粘附性较小的硬质材料作为压板5的材质；故压板5在向上运动时，玻璃膏层不会粘附在压板5的下表面，避免将平坦化后的玻璃膏层剥离硬质基板1的上表面，从而保证封装工艺的正常进行。

综上所述，由于本发明采用了以上技术方案，在进行玻璃膏封装时，先采用低温烘烤蒸发去除玻璃膏内的部分溶剂，使玻璃膏呈半固化从而具有一定的可塑性，然后采用一具有光滑下表面的压板对玻璃膏进行平坦化工艺，使玻璃膏的上表面趋于平整，最后使用高温烘烤蒸发玻璃膏内剩余的溶剂使其完全固化并进行后续的激光封装及封合制程。本发明通过低温烘烤后再对玻璃膏进行平坦化工艺，最后进行高温烘烤三个工艺步骤，保证了玻璃膏上表面的平整度，同时使玻璃膏满足生产工艺需求，使器件在进行后续的封装工艺时具备良好的密封性，避免了外部的水分和氧进入器件内部，提高了器件性能和产品良率。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及如上所述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于如上所述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用如上所述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (13)

1.一种显示器件的封装工艺，应用于一具有器件区域的硬质基板上，其特征在于，包括以下步骤：

于所述硬质基板的上表面涂覆玻璃膏层，所述玻璃膏层环绕所述器件区域形成一闭合的玻璃膏层；

去除所述玻璃膏层中的一部分溶剂后，对所述玻璃膏层的上表面进行平坦化处理；

继续去除所述玻璃膏层中剩余的溶剂，并固化所述玻璃膏层。

2.根据权利要求1所述的显示器件的封装工艺，其特征在于，采用第一烘烤工艺部分去除所述玻璃膏层中的溶剂，所述第一烘烤工艺的温度范围为80℃～120℃。

3.根据权利要求2所述的显示器件的封装工艺，其特征在于，采用第二烘烤工艺去除所述玻璃膏层中剩余的溶剂，该第二烘烤工艺的温度高于所述第一烘烤工艺的温度。

4.根据权利要求3所述的显示器件的封装工艺，其特征在于，所述第二烘烤工艺的温度范围为100℃～150℃。

5.根据权利要求1所述的显示器件的封装工艺，其特征在于，采用一压板对所述玻璃膏层的上表面进行平坦化处理。

6.根据权利要求5所述的显示器件的封装工艺，其特征在于，所述压板上设置有一联动装置，所述联动装置控制所述压板对所述玻璃膏层的上表面进行平坦化处理。

7.根据权利要求5所述的显示器件的封装工艺，其特征在于，所述压板与所述玻璃膏层接触的表面上设置有衬垫，且该衬垫的高度小于所述玻璃膏层的厚度。

8.根据权利要求7所述的显示器件的封装工艺，其特征在于，所述衬垫的高度为5um～30um。

9.根据权利要求5所述的显示器件的封装工艺，其特征在于，所述压板与所述玻璃膏层之间的粘附力小于所述玻璃膏层与所述硬质基板之间的粘附力。

10.一种显示器件的封装装置，应用于具有器件区域的硬质衬底上，且环绕该器件区域外围的硬质衬底的上表面设置有一闭合的玻璃膏层，其特征在于，所述封装装置包括一压板，该压板通过一联动装置设置于所述玻璃膏层的正上方，所述联动装置控制所述压板对所述玻璃膏层的上表面进行平坦化工艺；

其中，采用所述压板对所述玻璃膏层进行平坦化工艺时，所述玻璃膏层为半固化状态。

11.根据权利要求10所述的显示器件的封装装置，其特征在于，所述玻璃膏层与所述硬质基板之间的粘附力大于所述压板与所述玻璃膏层之间的粘附力。

12.根据权利要求10所述的显示器件的封装装置，其特征在于，所述压板与所述玻璃膏层接触的表面上设置有衬垫，所述衬垫的高度小于所述玻璃膏层的厚度。

13.根据权利要求12所述的显示器件的封装装置，其特征在于，所述衬垫高度为5um～30um。