CN106206959A - 一种oled封装器件及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发光半导体器件，更确切地说，是提供具有良好隔绝源于侧面横向的水汽入侵的OLED发光器件及其相应的制备方法。包括第一基板之上的基底层和设置于基底层上表面周缘处的环状的金属隔离带结构，OLED器件层位于金属隔离带结构内侧，阻挡层覆盖在基底层之上并将OLED器件层、金属隔离带结构予以包覆，位于第一基板上表面周边处的塑封料将第一、第二基板黏接在一起。

Description

一种OLED封装器件及制备方法

技术领域

本发明涉及发光半导体器件，更确切地说，是提供具有良好隔绝源于侧面横向的水汽入侵的OLED发光器件及其相应的制备方法。

背景技术

当前应用在软性基板上执行的主流OLED封装方式主要为薄膜封装，例如通常是利用原子层沉积的方式(Atomic Layer Deposition，ALD)或者是直接涂布(Coating)等封装方式，将丙烯酸酯(Acryl ate)及二氧化硅等类似的薄膜，以交互多层的方法来沉积制作于有机发光二极体(Organic Light-Emitting Diodes，OLED)等发光器件上，作为遮蔽发光器件的物理保护层来抑制水汽或污染颗粒等。

为达到良好阻隔气体和水汽等效果，在现有技术中，薄膜封装结构通常需要采用多层有机/无机阻挡层(barrier layer)，但现有技术存在的主要矛盾是采用多层阻挡层的沉积工艺中，一般会额外增加工艺上的困难，虽然愈多层的阻挡层可带来阻挡气体和阻挡水气效果愈佳，但也相对的会使得工艺良率大幅度降低。

更重要的是，现有技术在隔绝水汽上的效果并不理想，这在图1的现有范例中有明显体现，例如在由上下玻璃基板101、102和它们之间的起到黏接功效的密封料103所密闭的空间中，阻挡水汽的主要是外侧的密封料103和内部的阻挡层106，很不幸的情况是，水汽150往往能够轻易的横向侵入到前述密闭的空间中从而侵蚀到发光二极管器件105，这种来自发光器件侧面的水汽150往往会带来很大的隐患，导致器件的可靠性和寿命降低。尤其是，由于吸水性UV胶密封的隔氧特性比较弱，再加上薄膜封装的侧向性隔氧能力比较弱，所以导致器件侧向经常会有氧气进入，从而导致OLED元器件的失效，导致发光器件的封装失败。

发明内容

在一个可选的实施例中，本发明提供了一种OLED封装器件，包括：相互盖合在一起的第一、第二基板；位于第一基板之上的基底层；设置于基底层上表面周缘处的环状的金属隔离带结构；设置在基底层上表面之上且位于金属隔离带结构内侧的OLED器件层；覆盖在基底层之上并将OLED器件层、金属隔离带结构予以包覆的阻挡层；位于第一基板上表面周边处的塑封料将第一、第二基板黏接在一起。

上述的OLED封装器件，其中所述金属隔离带结构为沉积在基底层上表面周缘处的铜材质的隔离带结构。

上述的OLED封装器件，其中在基底层上表面周缘处还设置有环状的第一绝缘隔离带结构，附着在金属隔离带结构的内侧侧壁上。

上述的OLED封装器件，其中在基底层上表面周缘处还设置有环状的第二绝缘隔离带结构，附着在金属隔离带结构的外侧侧壁上。

在一个可选实施例中，内侧的第一绝缘隔离带结构和中间的金属隔离带结构以及外侧的第二绝缘隔离带结构三者构成三明治结构，能够有效的阻挡来源于器件侧向、例如来自横向方向而侵入进入密封的塑封料的水汽。

上述的OLED封装器件，其中金属隔离带结构的高度不低于OLED器件层的高度。

在一个可选的实施例中，本发明提供了一种制备OLED封装器件的方法，主要包括以下步骤：在第一基板的一个上表面上形成一个基底层；在基底层上表面周缘处沉积金属生成一个环状的金属隔离带结构；制备位于基底层上表面之上并位于金属隔离带结构内侧的OLED器件层；沉积一个阻挡层覆盖在基底层之上并将OLED器件层、金属隔离带结构予以包覆；在第一基板上表面周边处涂覆塑封料并用塑封料将第一、第二基板黏接在一起。

上述的方法，其中形成金属隔离带结构之后，再在基底层上表面周缘处沉积生成一个环状的第一绝缘隔离带结构，并附着在金属隔离带结构的内侧侧壁上。

上述的方法，其中形成金属隔离带结构之后，再在基底层上表面周缘处沉积生成一个环状的第二绝缘隔离带结构，并附着在金属隔离带结构的外侧侧壁上。

上述的方法，其中形成的所述金属隔离带结构的高度不低于OLED器件层的高度。

上述的方法，其中在制备OLED器件层的步骤中，在OLED器件层的周边边缘与金属隔离带结构之间预留一个预设间隙，并且在形成所述阻挡层的步骤中使阻挡层的一部分还填充在该预设间隙之中。

上述的方法，在一个可选实施例中，金属隔离带结构没有完全与基底层的周边边缘对齐，反而是在制备金属隔离带结构的步骤中，特意在金属隔离带结构与基底层的周缘所在的竖直线之间预留一个预设空间，并且在形成所述阻挡层的步骤中使阻挡层的一部分还形成在该预设空间之中，阻挡层位于该预设空间的部分还将金属隔离带结构及其外侧的第二绝缘隔离带结构也一并包覆在内。

附图说明

阅读以下详细说明并参照以下附图之后，本发明的特征和优势将显而易见：

图1是现有技术中水汽容易横向入侵并侵蚀发光器件的方案。

图2是将基底层安装到第一基板之上。

图3是在基底层上形成金属隔离带结构。

图4是在基底层上形成发光器件的步骤。

图5是沉积阻挡层来包覆住发光器件的示意图。

图6是涂覆塑封料或密封料的示意图。

图7是将第一基板和第二基板相互盖和的示意图。

具体实施方式

参见图2，在例如玻璃或其他可透光的第一基板201的一个上表面上制备形成一个基底层204，基底层204同时也是一个带有阵列Array驱动线路的阵列底层Array layer，后续形成的发光二极管器件的电极可以耦合到基底层204中内置的线路或元器件上。参见图3，先在基底层204上表面上镀或沉积形成一个金属隔离带结构210，注意图中是在剖面图方向观察，如果俯视察看则会发现金属隔离带结构210其实是一个环形的闭合带状结构，需要特别注意的是，因为基底层204之上后续还会形成发光器件，所以金属隔离带结构210应当位于基底层204上表面的周边边缘处，更重要的是，因为金属隔离带结构210本身采用的是可以导电的材质，但是我们又要求金属隔离带结构210其实是不允许电性耦合到基底层204中内置的一些电路走线线路或者是各个元器件的导电区域上，所以我们选择将金属隔离带结构210设置在基底层204周边边缘处的非阵列区，刚好基底层204上表面的这些边缘位置满足了这种要求。

参见图3，在可选但非限制性的实施例中，除了形成金属隔离带结构210之外，还可以额外的在金属隔离带结构210的内侧制备有一个第一绝缘隔离带结构211，注意第一绝缘隔离带结构211也位于基底层204上表面，但是第一绝缘隔离带结构211附着在金属隔离带结构210的内侧侧壁上。进一步而言，还可以选择额外的在金属隔离带结构210的外侧制备有一个第二绝缘隔离带结构212，它也位于基底层204上表面，并且它附着在金属隔离带结构210的外侧侧壁上。因为需要从发光器件四周侧面的近乎360°方向隔绝横向的水汽入侵，所以第一绝缘隔离带结构211和第二绝缘隔离带结构212连同金属隔离带结构210基本上都是闭合的环形状构件。在可选但非限制性的实施例中，第一绝缘隔离带结构211和第二绝缘隔离带结构212可以任意的先形成其中一者后再形成其中的另一者从而实现单独制备它们，但同样也可以使它们同时一并制备。第一绝缘隔离带结构211和第二绝缘隔离带结构212的材质有多种，典型的例如硅的氧化物或氮化物，替代的材料例如有机绝缘物或无机绝缘物等都适用。

参见图4，有机发光二极管器件层(OLED)205通常利用例如蒸镀等方式设置在基底层204之上，注意有机发光二极管器件层205的位置应当是位于基底层204上表面的中心区域之上而不在设有金属隔离带结构210的周边边缘区域，并且有机发光二极管器件层205形成在环形状的金属隔离带结构210的环结构所限定的内侧空旷区域。业界通过例如常规的制备/生长/沉积等方案或者直接是单独粘附，或者可利用现有技术披露的其他任意可选的设置/安装方式，从而实现将一个或多个发光二极管器件205制备附着在基底层204的顶面之上，至于如何制备OLED器件并非是本发明的重点，所以本文不单独对其予以阐释，但应当认识到所有现有技术的OLED制备方法都可以兼容于本发明。在一些可选但非限制性的实施例中，有机发光二极管器件层205的周缘与金属隔离带结构210之间没有完全紧密贴近，更确切的说没有与内侧的第一绝缘隔离带结构211紧密贴合，而是在有机发光二极管器件层205的周边边缘与金属隔离带结构210之间预留有一个预设间隙217。紧接着在图5的步骤中，沉积一个阻挡层206覆盖在基底层204之上，阻挡层206将有机发光二极管器件层205、金属隔离带结构210和第一绝缘隔离带结构211和第二绝缘隔离带结构212均予以包覆。

有机发光二极管器件层205中的发光二极管器件极易受到环境因素的影响，为了较佳的阻隔外界环境的水汽、埃尘颗粒等不利的负面因素对发光二极管器件的物理或化学侵蚀，避免发光二极管器件的寿命耐久度受损，通常会利用原子沉积或涂覆等方法将多层有机阻挡层(organic barrier layer)薄膜和多层无机阻挡层(inorganic barrier layer)薄膜交叠间隔沉积在基底层204上，作为复合阻挡层206，所沉积的薄膜典型的应用例如丙烯酸酯(acryl ate)和二氧化硅等。在一个可选但非限制性的实施例中，阻挡层206的一部分还填充在上文的一个实施例预留的该预设间隙217之中。在一个可选但非限制性的实施例中，金属隔离带结构210或第二绝缘隔离带结构212并没有与基底层204的周边边缘完全对齐，反而是在制备金属隔离带结构210或第二绝缘隔离带结构212的步骤中，特意在金属隔离带结构210或第二绝缘隔离带结构212与基底层204的周缘所在的竖直线204a之间预留一个预设空间，并且在形成阻挡层206的步骤中，使阻挡层206的一部分还形成在该预设空间之中，如图5，阻挡层206位于该预设空间的部分还将金属隔离带结构210及其外侧的第二绝缘隔离带结构212也一并包覆在内。

参见图6，在第二基板202下表面周边处涂覆塑封料或密封料203，这里塑封料203通常可采用环氧树脂类的密封材质，注意其中塑封料203通常也是环形状的布局，以实现将发光器件的四周侧面完全密封和无缝对接第一、第二基板。参见图7，作为遮蔽水汽和起到物理保护功效的手段，利用塑封料203将第一基板201与第二基板202进行黏接键合、或贴合或盖合，第二基板201位于阻挡层206的上方，该黏接流程将两个基板201、202实现机械组合在一起。当第二基板202试图层压在第一基板201之上时塑封料203先行接触第一基板201，并籍由塑封料203将该两个基本予以键合。最终阻挡层206、有机发光二极管器件层205、基底层204等被夹持在第一基板201、第二基板202之间，第二基板202和第一基板201间形成的密封空腔可容纳它们并屏蔽外界环境的干扰。作为可选而非限制性的实施例，塑封料203受热可呈现出较佳的黏接剂效果，它会与第一、第二基板201、202部分融合而实现无缝对接，呈现出更牢靠的机械结合强度。

因此，在图2～7的实施例中，大体包括这几个封装步骤：步骤STEP1、在第一基板201的一个上表面上形成一个基底层204；步骤STEP2、在基底层204上表面周缘处沉积金属生成一个环状的金属隔离带结构210；步骤STEP3、制备位于基底层204上表面之上并位于金属隔离带结构210内侧的OLED器件层205；步骤STEP4、沉积一个阻挡层206覆盖在基底层204之上并将OLED器件层205、金属隔离带结构210予以包覆；步骤STEP5、在第二基板202下表面周边处涂覆塑封料203并用塑封料203将第一、第二基板201、202黏接在一起。

在一些实施例中，可以利用PVD物理气相沉积法工艺制备铜Cu材质的金属隔离带结构210，因为在化学反应式上我们大体可以得知2Cu+O2＝2CuO，换言之，铜在吸附来源于塑封料203这一横向方向(发光器件侧面)的水汽入侵方面具有卓有成效的特性，这直观体现在当发生了发光器件侧面的水汽入侵的状况时，诱发金属隔离带结构210先行与水汽发生部分化学反应起到吸附功效。显而易见这较之现有技术，对于业界的设计人员而言无疑是乐见其成的。在一些可选的实施例中，金属隔离带结构210在图4中的厚度H可以与有机发光二极管器件层205的厚度相当，当然H也可以略低于有机发光二极管器件层205的厚度或者略高于有机发光二极管器件层205的厚度，但是金属隔离带结构210的厚度H一般较佳的比阻挡层206的厚度D要小。

在对发光器件进行薄膜封装的一个可选实施例中，提供了第一基板201和第二基板202，注意这些基板或称衬底既可以是不可挠曲的硬质基板，也可以是具有较佳挠曲性的柔性基板，并且可以是透明或者不透明的基板，但该两者中需要照射出OLED发射光的一个基板应当具有良好的透光性。

以上，通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，上述发明提出了现有的较佳实施例，但这些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (10)

1.一种OLED封装器件，其特征在于，包括：

相互盖合在一起的第一、第二基板；

位于所述第一基板之上的基底层；

设置于所述基底层上表面周缘处的环状的金属隔离带结构；

设置在所述基底层上表面之上且位于所述金属隔离带结构内侧的OLED器件层；

覆盖在所述基底层之上并将所述OLED器件层、所述金属隔离带结构予以包覆的阻挡层；以及

位于所述第一基板上表面周边处的塑封料将所述第一、第二基板黏接在一起。

2.根据权利要求1所述的OLED封装器件，其特征在于，所述金属隔离带结构为沉积在基底层上表面周缘处的铜隔离带结构。

3.根据权利要求1所述的OLED封装器件，其特征在于，在基底层上表面周缘处还设置有环状的第一绝缘隔离带结构，附着在金属隔离带结构的内侧侧壁上。

4.根据权利要求1所述的OLED封装器件，其特征在于，在基底层上表面周缘处还设置有环状的第二绝缘隔离带结构，附着在金属隔离带结构的外侧侧壁上。

5.根据权利要求1所述的OLED封装器件，其特征在于，所述金属隔离带结构的厚度不低于OLED器件层的厚度。

6.一种制备OLED封装器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在第一基板的一个上表面上形成一个基底层；

在基底层上表面周缘处沉积金属生成一个环状的金属隔离带结构；

制备位于基底层上表面之上并位于金属隔离带结构内侧的OLED器件层；

沉积一个阻挡层覆盖在基底层之上并将OLED器件层、金属隔离带结构予以包覆；

在第一基板上表面周边处涂覆塑封料并用塑封料将第一、第二基板黏接在一起。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，形成金属隔离带结构之后，再在基底层上表面周缘处沉积生成一个环状的第一绝缘隔离带结构，并附着在金属隔离带结构的内侧侧壁上。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，形成金属隔离带结构之后，再在基底层上表面周缘处沉积生成一个环状的第二绝缘隔离带结构，并附着在金属隔离带结构的外侧侧壁上。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，形成的所述金属隔离带结构的厚度不低于LED器件层的厚度。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，制备OLED器件层的步骤中，在OLED器件层的周边边缘与金属隔离带结构之间预留一个预设间隙，并且在形成所述阻挡层的步骤中使阻挡层的一部分还填充在该预设间隙之中。