CN104637890A - 一种薄膜封装结构 - Google Patents

Abstract

为了降低因吸附于多层封装薄膜表面或者已经渗入多层封装薄膜内部的水汽对被封装器件的影响，本发明提出一种薄膜封装结构，包括布置于被封装器件一侧的多层薄膜层，所述薄膜封装结构的表面张力由内向外逐渐增加。进一步地，所述薄膜封装结构具有N层薄膜层：由内向外依次为第一级薄膜层、第二级薄膜层……第N级薄膜层，N≥2，所述薄膜层的表面力度由第一级到第N级逐级增加。本发明的薄膜封装结构可以抑制水汽的渗入，延长器件的寿命。

Description

一种薄膜封装结构

技术领域

本发明涉及一种薄膜封装结构，尤其涉及一种柔性有机发光二极管的薄膜封装结构。 

背景技术

薄膜封装技术特别适用于传统加盖封装所无法实现的一些特殊场合，如对柔性有机发光二极管（OLED）和柔性有机太阳能电池等的封装。业界提升薄膜封装技术的主要方法是使用干燥片或尽量增加薄膜封装层的水氧阻隔能力，比如在显示器件制作完毕之后沉积多层有机-无机复合薄膜以延长水氧在薄膜中扩散的路径，然而，该项技术仍然存在固有的局限。因为即使交替沉积的多层薄膜也不能保证完全没有孔隙（pinhole）, 而存在孔隙的位置往往是水汽渗入的途径，这样便会造成器件的损坏或者失效。业界也有采用低温原子层沉积（ALD）以得到孔隙极少的薄膜，该技术可以阻挡水氧气，但是也并不能完全阻挡水汽。 

发明内容

为了降低因吸附于多层封装薄膜表面或者已经渗入多层封装薄膜内部的水汽对被封装器件的影响，本发明提出一种薄膜封装结构，包括布置于被封装器件一侧的多层薄膜层，所述薄膜封装结构的表面张力由内向外逐渐增加。 

进一步地，所述薄膜封装结构具有N层薄膜层：由内向外依次为第一级薄膜层、第二级薄膜层……第N级薄膜层，N≥2，所述薄膜层的表面张力由第一级到第N级逐级增加。 

特别地，所述薄膜层表面经过粗糙化处理，所述薄膜层表面的粗糙度由第一级到第N级逐级增加。特别地，所述薄膜层表面的粗糙化处理为等离子处理。 

特别地，所述薄膜层表面经过化学元素进行修饰，所述薄膜层表面的化学修饰浓度由第一级到第N级逐级减小。特别地，所述薄膜层表面由含有氟或硅的化学元素进行修饰，所述薄膜层表面的氟化或硅化程度由第一级到第N级逐级减小。 

特别地，所述薄膜层的导热系数由第一级到第N级逐级减小。 

特别地，所述薄膜层具有直径为1nm~10um的粒子结构，所述薄膜层含有的粒子结构的直径大小由第一级到第N级逐级减小。 

进一步地，所述每一级薄膜层为有机薄膜或无机薄膜，所述有机薄膜为丙烯酸树脂或聚对苯二甲酸类塑料或压敏胶或聚萘二甲酸乙二醇酯或聚对二甲苯，所述无机薄膜为氧化硅或氮化硅或氧化铝或二氧化钛或石墨烯。所述薄膜封装结构为无机薄膜和有机薄膜的交叠。 

本发明的薄膜封装结构具有以下优点： 

1、本发明的薄膜封装结构中，各层薄膜之间具有渐变的张力梯度，可以驱使薄膜内部的水汽有排除体外，并且可以防止体外水汽的渗入，从而能够弥补薄膜内部的孔隙，提高封装效果，保护被封装器件。

2、本发明的薄膜封装结构因其良好的排水性和防水性，可以减少封装薄膜的层数且无需干燥片，从而减小了器件的厚度和重量。 

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，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。 

附图说明

图1 为实施例一的薄膜封装结构示意图。 

图2为在表面张力作用下，水汽运输示意图。 

图3为实施例二的薄膜封装结构示意图。 

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。 

实施例一 

表面粗糙度是指表面具有的较小间距（Ry）和微小峰谷不平度（Rz），其与表面张力成正比。表面粗糙化处理，是为了形成表面粗糙度而对材料表面进行的物理或化学方法，例如等离子处理方法。

如图1所示，在基板100上布置有被封装器件101，在被封装器件101的上方沉积第一级薄膜层102，其为聚对二甲苯，并在干刻腔体利用氩气将其进行等离子处理。在第一级薄膜层102的上方沉积有第二级薄膜层103，其为氧化铝，并在干刻腔体利用氩气将其进行等离子处理。在第二级薄膜层103的上方沉积有第三级薄膜层104，其为聚对二甲苯，并在干刻腔体利用氩气将其进行等离子处理。 

在上述利用氩气进行粗糙化处理时，第一级薄膜层102的表面粗糙度小于第二级薄膜层103的表面粗糙度，第二级薄膜层103的表面粗糙度小于第三级薄膜层104的表面粗糙度。因而使得，第一级薄膜层102、第二级薄膜层103和第三级薄膜层104的表面张力逐级增加。 

所以，本实施例的封装结构形成了表面张力由A向B逐渐增加的趋势，而由于水汽的移动方向是从低表面张力向高表面张力方向输运，因此，当薄膜封装层内部存在水汽时，水汽将从A端向B端输运，形成会有排出体内的趋势。该封装结构还可以防止体外水汽的渗入，从而能够弥补薄膜内部的孔隙，提高封装效果，以保护薄膜封装层下的器件101。 

本实施例还可以有第四级薄膜层、第五级薄膜层……第N级薄膜层，每一级薄膜层的粗糙化程度由第一级到第N级逐级增加。 

实施例二 

化学修饰是指用吸附、涂敷、聚合、化学反应等方法将基体材料的某个亲水基因替换为疏水基团，以改进材料疏水特性的工艺过程，如氟化或硅化。表面化学修饰的浓度（如氟化后的含氟浓度或硅化后的含硅浓度）与表面张力成反比。

如图2所示，在基板200上布置有被封装器件201，在被封装器件201的上方沉积第一级薄膜层202，其为聚对二甲苯，并在干刻腔体利用CF4气体将其进行氟化处理。在第一级薄膜层202的上方沉积有第二级薄膜层203，其为氧化铝，并在干刻腔体利用CF4气体将其进行氟化处理。在第二级薄膜层203的上方沉积有第三级薄膜层204，其为聚对二甲苯，并在干刻腔体利用CF4将其进行氟化处理。 

在上述利用CF4进行氟化处理时，第一级薄膜层202的含氟浓度大于第二级薄膜层203，第二级薄膜层203的含氟浓度大于第三级薄膜层204。因而使得，第一级薄膜层202、第二级薄膜层203和第三级薄膜层204的表面张力逐级增加。 

所以，本实施例的封装结构形成了表面张力由C向D逐渐增加的趋势，而由于水汽的移动方向是从低表面张力向高表面张力方向输运，因此，当薄膜封装层内部存在水汽时，水汽将从C端向D端输运，形成排出体内的趋势。该封装结构还可以防止体外水汽的渗入，从而能够弥补薄膜内部的孔隙，提高封装效果，以保护薄膜封装层下的器件201。 

本实施例提供的是氟化方法进行化学修饰，也可以采用硅化等方法进行化学修饰。本实施例还可以有第四级薄膜层、第五级薄膜层……第N级薄膜层，每一级薄膜层的粗糙化程度由第一级到第N级逐级增加。 

实施例三 

如图3所示，在基板300上布置有被封装器件301，在被封装器件301的上方沉积第一级薄膜层302，其为石墨烯，导热系数为5300W/mK。在第一级薄膜层302的上方沉积有第二级薄膜层303，其为氧化铝，导热系数为45 W/mK。在第二级薄膜层303的上方沉积有第三级薄膜层304，其为氧化硅，导热系数为7.6 W/mK。

由公式 （其中为表面张力系数，为摩尔体积, 为普适常数，为表面张力降低为0时的临界温度，T为温度）可以看出，温度与表面张力成反比。因此，该薄膜封装结构会构成由E端向F端逐渐增加的表面张力梯度，而由于水汽的移动方向是从低表面张力向高表面张力方向输运，因此，当薄膜封装层内部存在水汽时，水汽将会从E端向F端输运，形成排出体内的趋势，同时该封装结构还可以防止体外水汽的渗入，从而能够弥补薄膜内部的孔隙，提高封装效果，以保护薄膜封装层下的器件301。 

特别地，本实施例还可以有第四级薄膜层、第五级薄膜层……第N级薄膜层，每一级薄膜层的导热系数由第一级到第N级逐级减小。 

影响表面张力的因素有很多，以上仅是根据粗糙化、化学修饰和温度因素对表面张力的影响而进行的薄膜封装结构设计，也可以根据其他因素来设计，使薄膜封装结构的表面张力由内向外逐渐增加即可。比如使薄膜层具有直径为1nm~10um的粒子结构，所述薄膜层含有的粒子结构的直径大小由第一级到第N级逐级减小。 

以上所述实施例的薄膜层可以为有机薄膜，如丙烯酸树脂或聚对苯二甲酸类塑料或压敏胶或聚萘二甲酸乙二醇酯或聚对二甲苯，也可以为无机薄膜，如氧化硅或氮化硅或氧化铝或二氧化钛或石墨烯。特别地，本发明的薄膜封装结构可以是上述无机薄膜和有机薄膜的交叠。其制备方法与传统工艺相同，因此更利用产业化。 

本发明的薄膜封装结构因其良好的排水性和防水性，不仅可以保护被封装器件，还可以减少封装薄膜的层数且无需干燥片，从而减小了器件的厚度和重量。 

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。 

Claims (10)

1.一种薄膜封装结构，包括布置于被封装器件一侧的多层薄膜层，其特征在于，所述薄膜封装结构的表面张力由内向外逐渐增加。

2.根据权利要求1所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述薄膜封装结构具有N层薄膜层：由内向外依次为第一级薄膜层、第二级薄膜层……第N级薄膜层，N≥2，所述薄膜层的表面张力由第一级到第N级逐级增加。

3.根据权利要求2所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述薄膜层表面经过粗糙化处理，所述薄膜层的表面粗糙度由第一级到第N级逐级增加。

4.根据权利要求3所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述薄膜层表面的粗糙化处理为等离子处理。

5.根据权利要求3所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述薄膜层表面经过化学修饰，所述薄膜层表面的化学修饰浓度由第一级到第N级逐级减小。

6.根据权利要求5所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述薄膜层表面由含有氟或硅的化学元素进行修饰，所述薄膜层表面的含氟浓度或含硅浓度由第一级到第N级逐级减小。

7.根据权利要求2所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述薄膜层的导热系数由第一级到第N级逐级减小。

8.根据权利要求2所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述薄膜层具有直径为1nm~10um的粒子结构，所述薄膜层含有的粒子结构的直径大小由第一级到第N级逐级减小。

9.根据权利要求2所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述每一级薄膜层为有机薄膜或无机薄膜，所述有机薄膜为丙烯酸树脂或聚对苯二甲酸类塑料或压敏胶或聚萘二甲酸乙二醇酯或聚对二甲苯，所述无机薄膜为氧化硅或氮化硅或氧化铝或二氧化钛或石墨烯。

10.根据权利要求2所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述薄膜封装结构为无机薄膜和有机薄膜的交叠。