CN106887413A - 一种封装结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种封装结构及其制备方法，通过采用多种工艺于基板设置有显示器件的器件区的外围，也即封装区之上制备一层环状阻隔结构，于一盖板的下表面上对应封装区设置有封装胶，后续盖板的下表面盖合于基板之上后使得玻璃胶能够完全填充满由环状阻隔结构与盖板及基板形成的密闭空间，本发明使得玻璃胶的宽度能够得到精确控制，不仅增加了玻璃胶的有效封装区域，而且增加了水氧从基板界面侵入显示器件的路径，有效地提升了封装效果。
Description
技术领域
本发明涉及封装技术领域，尤其涉及显示器件的一种封装结构及其制备方法。
背景技术
在传统的显示器件制备工艺中，对半导体器件进行玻璃(Frit)封装时，如图1所示，一般将frit胶13涂覆于盖板12上，再将盖板12与基板11压合进行密封，以阻断水氧入侵，后续再利用激光(laser)烧结完成frit封装。但是这种封装方式存在以下三点缺陷：
一，frit胶13的宽度很难精确控制，其边沿容易出现如图1所示的锯齿状缺陷；
二，frit胶13的边沿因为高度比较低，激光(laser)烧结后并不能将基板11和盖板12完全连接在一起，如图1中所示，仅能形成一小部分的有效封装区14，而frit胶13未能覆盖基板11的部分均为无效封装区15；
三，frit胶13与基板11的连接性没有与盖板12的连接性好，如图2所示，水氧16易沿基板11与frit胶13的交界面进入，从而侵蚀半导体器件，造成器件封装失效。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明基于传统封装结构的基础上，于基板上设置有显示器件的器件区的外围，也即封装区之上制备一层环状阻隔结构，使得后续制备的封装胶宽度得到精确控制，增加封装胶的有效封装宽度并提高封装胶的封装效果。
本发明解决上述技术问题的主要技术方案为：
一种封装结构，包括：
基板，具有器件区及环绕所述器件区的封装区，且在位于所述基板的所述器件区之上设置有显示器件；
环状阻隔结构，环绕所述器件区设置于所述基板的所述封装区之上；以及
盖板，具有上表面及相对于所述上表面的下表面，且所述盖板的下表面上对应所述封装区设置有封装胶；其中
所述盖板的下表面盖合于所述基板之上，且所述封装胶充满所述阻隔结构与所述盖板及所述基板形成的密闭空间，以密封所述显示器件。
优选的，上述的封装结构中：
所述阻隔结构为至少两组柱体结构，且相邻两组柱体结构之间具有一预设距离。
优选的，上述的封装结构中：
所述封装胶的宽度小于或等于所述相邻两组柱体结构之间的预设距离，且所述封装胶的高度大于或等于所述柱体结构的高度。
优选的，上述的封装结构中：
所述阻隔结构具有粗糙不平的表面，以增强所述阻隔结构与所述基板、所述盖板以及所述封装胶之间的附着性。
优选的，上述的封装结构中：
所述阻隔结构的材质包括无机材料和过滤金属化合物。
优选的，上述的封装结构中：
所述阻隔结构的热膨胀系数与所述基板的热膨胀系数以及所述封装胶的热膨胀系数趋于一致。
优选的，上述的封装结构中：
所述阻隔结构上设置有若干通孔，以使所述盖板与所述基板压合时，设置于所述盖板上的多余的封装胶从所述通孔流出。
本申请还提供了一种封装结构的制备方法，包括：
提供一设置有器件区及环绕所述器件区的封装区的基板，且在位于所述基板的所述器件区之上设置有显示器件；
在所述基板的所述封装区之上制备环状阻隔结构；
对应于所述封装区在一盖板上涂覆封装胶；
将所述盖板与所述基板对位压合，以使得所述盖板与所述环状阻隔结构及所述基板一起构成将所述显示器件与外界隔离的密闭空间；以及
利用激光使所述封装胶软化并充满所述密闭空间，以密封所述显示器件。
优选的，上述的制备方法中：
所述阻隔结构为至少两组柱体结构，且相邻两组柱体结构之间具有一预设距离。
优选的，上述的制备方法中：
所述封装胶的宽度小于或等于所述相邻两组柱体结构之间的预设距离，且所述封装胶的高度大于或等于所述柱体结构的高度。
优选的，上述的制备方法中：
在所述基板上采用蚀刻工艺制备所述阻隔结构。
优选的，上述的制备方法中：
依次采用网印、烘烤工艺制备所述阻隔结构。
优选的，上述的制备方法中：
采用点胶工艺将阻隔结构液体涂布于所述基板的所述封装区之上，再固化成型形成所述阻隔结构。
优选的，上述的制备方法还包括：
通过网印工艺将所述封装胶相对于所述封装区涂覆于所述盖板上。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：本发明通过采用多种工艺于基板设置有显示器件的器件区的外围，也即封装区之上制备一层环状阻隔结构，于一盖板的下表面上对应封装区设置有封装胶，后续盖板的下表面盖合于基板之上后使得玻璃胶能够完全填充满由环状阻隔结构与盖板及基板形成的密闭空间，本发明使得玻璃胶的宽度能够得到精确控制，不仅增加了玻璃胶的有效封装区域，而且增加了水氧从基板界面侵入显示器件的路径，有效地提升了封装效果。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为现有技术中frit封装的结构示意图；
图2为现有技术中frit封装结构的水氧入侵示意图；
图3为本发明一种封装结构的示意图；
图4a为本发明的封装结构中于基板上制备阻隔结构的俯视图；
图4b为本发明的封装结构中于基板上制备阻隔结构的侧视图；
图5为本发明的封装结构的拆分示意图；
图6为本发明的封装结构的水氧入侵示意图。
具体实施方式
下面通过两个具体的实施例以及附图来详细描述本发明的封装结构及其制备方法。
实施例一：
如图3所示，本发明提供的一种封装结构，可应用于显示器件的制备工艺中，该封装结构包括：基板21，其上设置有带有显示器件的器件区(图中未示出)，在器件区的外围设置有封装区22。为保证器件安全，优选的将设置有显示器件的器件区设置于基板21的中间区域，而封装区则围绕器件区设置。阻隔结构23，设置在基板21上且围绕器件区的外围设置(也即将阻隔结构23制备位于封装区22之上)。在阻隔结构23上，压合有一盖板24，该盖板24与阻隔结构23及基板21一起构成将显示器件与外界隔离的密闭空间。
其中，在盖板24上相对于封装区22的位置还设置有封装胶25，在盖板24与基板21对位压合后，封装胶25填充并充满被阻隔结构23围绕的封装区22，以将器件区内的显示器件保护起来。阻隔结构23的设置不仅确定了封装胶25的封装区域，使得封装胶25填充满封装区22上由阻隔结构23与盖板24及基板21形成的密闭空间显示器件，而且还增长了水氧入侵的路径。其具体原理为：由于封装胶25设置在盖板24上，其与盖板24的结合性较好，外界水氧不易沿封装胶25与盖板24的连接界面处侵入。而封装胶25与基板21的结合相对较差，外部水氧易沿封装胶25与基板21的连接界面侵入。设置阻隔结构23可以有效增加封装胶25与基板21的接触界面，增长了水氧侵入时的路径，从而提高封装胶25的封装效果。
作为一个优选的实施例，本实施例中阻隔结构23的材质可为无机材料与过滤金属化合物，且其热膨胀系数优选的与基板21和封装胶25的热膨胀系数趋于一致，阻隔结构23的材质可以选自SiO2，Bi2O3，Al2O3，ZnO中的一种或多种，其中还可以掺杂少量CuO，V2O5，CoO和NiO中的一种或多种。
作为进一步优选的实施例，阻隔结构23上还可以间隔相同距离设置有若干通孔，以使盖板24与基板21对位压合时，设置于盖板24上的多余的封装胶25能够从阻隔结构23上的通孔流出，以避免基板21与盖板24因压合时封装胶25过多而不能密封连接。
优选的，上述的隔离结构23可为依次非接触排列于封装区22上的至少两组柱体结构，且相邻两组柱体结构之间具有一预设距离，而封装胶25的宽度则小于或等于上述的预设距离，且封装胶25的高度可大于或等于柱体结构的高度，即当阻隔结构23为两组柱体结构时，封装胶5可为如图3所示的环形条状结构，以使得封装胶25能够充满该两组柱体结构与基板21及盖板24构成的密封空间，而若阻隔结构23为两组以上柱体结构时，封装胶5可包括若干环形条状的封装胶单元(如阻隔结构23为三组柱体结构时，封装胶5可包括两条环形条状的封装胶单元)，且每个封装胶单元均能够充满相邻的两组柱体结构与基板21及盖板24构成的密封空间，以进一步的提升器件的密封性能。
实施例二：
下面结合图4a-图6，举一具体实施例详细阐述制备上述封装结构的过程：
首先，提供一基板21，基板21上设置有带有显示器件的器件区(图中未标示)，在器件区的外围设置有封装区22。为保证半导体器件的使用安全及方便，优选的将器件区设置于基板21的中间区域，而封装区22则围绕器件区设置。在器件区的外围，如图4a俯视图及4b侧视图所示，在基板21上环绕器件区制备阻隔结构23(也即阻隔结构23制备位于封装区22之上)。阻隔结构23的制备方式可以根据工艺需求不同为选择，例如可以采用蚀刻工艺等方式制备阻隔结构23；或者采用网印、烘烤(oven)获得阻隔结构23；再或者采用点胶工艺(dispenser)将阻隔结构液体围绕器件区涂布于基板21上，再固化成型形成阻隔结构23。
作为一个优选的实施例，由于盖板24上后续要涂覆形成封装胶25，若在盖板24上制备阻隔结构23有可能不利于封装胶25的制备。因此，本实施例中将阻隔结构23制备在基板21上。
作为一个优选的实施例，阻隔结构23的材质为无机材料与过滤金属化合物，且其热膨胀系数必须与基板21和后续制备的封装胶25的膨胀系数趋于一致，如SiO2，Bi2O3，Al2O3，ZnO中的一种或多种，其中还可以掺杂少量CuO，V2O5，CoO和NiO中的一种或多种。
其次，参考图5，通过网印工艺将玻璃(frit)胶25相对于封装区22的位置涂覆于盖板24上，在网印封装胶25的时候，使得封装胶25的宽度(W1)小于或等于之前制备于基板21上的阻隔结构23的宽度(W2)，且封装胶25的高度(H1)大于或等于阻隔结构23的高度(H2)，也即W1≤W2，H1≥H2。
最后，将盖板24与基板21对位压合(所谓对位压合即将盖板24上制备有封装胶25的区域压合于基板21上被阻隔结构23围绕的封装区22之上)，并采用激光照射(laser)使封装胶25软化并完全填充满被阻隔结构23所围绕的器件区22，即形成如图6所示的封装结构。
作为一个优选的实施例，由于本实施例中网印时frit胶25宽度W1小于或等于阻隔结构23的间距W2，而frit胶25oven后高度H1大于或等于阻隔结构23的高度H2，这样在盖板24与基板21对位压合时，可以确保盖板24上的frit胶25位于基板21的阻隔结构23内，也即由于W1*H1≈W2*H2，封装胶25能够完全填充满被阻隔结构23围绕的器件区22。
作为进一步优选实施例，利用激光照射封装胶25之前，可以先在阻隔结构23上开设若干通孔，以使得封装胶25软化并填充器件区22时，多余的封装胶25能够从通孔流出，以避免基板21与盖板24压合时因封装胶25过多而不能密封连接。
优选的，上述的隔离结构23可为依次非接触排列于封装区22上的至少两组柱体结构，且相邻两组柱体结构之间具有一预设距离，而封装胶25的宽度则小于或等于上述的预设距离，且封装胶25的高度可大于或等于柱体结构的高度，即当隔离结构23为两组柱体结构时，封装胶5可为图6所示环形条状结构，以使得封装胶25能够充满该两组柱体结构与基板21及盖板24构成的密封空间，而若隔离结构23为两组以上柱体结构时，封装胶5可包括若干环形条状的封装胶单元(如隔离结构23为三组柱体结构时，封装胶5可包括两条环形条状的封装胶单元，即若封装胶单元的数目为N，而柱体结构单元的数目为M时，则N＝M-1)，且每个封装胶单元均能够充满相邻的两组柱体结构与基板21及盖板24构成的密封空间(即此时图6可用于示意一个封装胶单元充满由相邻柱体结构与基板及盖板构成的密封区域的结构)，以进一步的提升器件的密封性能。
参考图6，本实施例中由于在基板21的封装区22外围增设了一层阻隔结构23，这样水氧26在侵入半导体器件时，入侵路径就由原本沿着基板21与封装胶25的接触面直接侵入变为图6中所示的被阻隔结构23阻挡了侵入路径，而只能沿着阻隔结构23与封装胶25的接触界面曲折侵入。在进一步优选实施例中，可以通过增加阻隔结构23表面的粗糙程度，加大其与封装胶25之间的附着性，从而不仅可以有效增加封装胶25的有效封装区域，增长水氧26的入侵路径；而且由于阻隔结构23、封装胶25与基板21之间的良好密封性，极大程度上阻挡水氧26入侵的可能性，使得水氧26在入侵的过程中即损耗殆尽，而不给半导体器件造成任何损坏。
综上所述，本发明基于传统封装结构的基础上，采用多种工艺于基板上设置有显示器件的器件区的外围，也即封装区之上制备一层环状阻隔结构，使得后续压合的封装胶能够完全填充满基板的器件区，使得封装胶的宽度能够得到精确控制，不仅增加了封装胶的有效封装区域，而且增加了水氧从基板界面侵入显示器件的路径，有效地提升了封装效果。
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 (14)
1.一种封装结构，其特征在于，包括：
基板，具有器件区及环绕所述器件区的封装区，且在位于所述基板的所述器件区之上设置有显示器件；
环状阻隔结构，环绕所述器件区设置于所述基板的所述封装区之上；以及
盖板，具有上表面及相对于所述上表面的下表面，且所述盖板的下表面上对应所述封装区设置有封装胶；其中
所述盖板的下表面盖合于所述基板之上，且所述封装胶充满所述阻隔结构与所述盖板及所述基板形成的密闭空间，以密封所述显示器件。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述阻隔结构为至少两组柱体结构，且相邻两组柱体结构之间具有一预设距离。
3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述封装胶的宽度小于或等于所述相邻两组柱体结构之间的预设距离，且所述封装胶的高度大于或等于所述柱体结构的高度。
4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述阻隔结构具有粗糙不平的表面，以增强所述阻隔结构与所述基板、所述盖板以及所述封装胶之间的附着性。
5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述阻隔结构的材质包括无机材料和过滤金属化合物。
6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述阻隔结构的热膨胀系数与所述基板的热膨胀系数以及所述封装胶的热膨胀系数趋于一致。
7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述阻隔结构上设置有若干通孔，以使所述盖板与所述基板压合时，涂覆于所述盖板上的多余的封装胶从所述通孔流出。
8.一种封装结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一设置有器件区及环绕所述器件区的封装区的基板，且在位于所述基板的所述器件区之上设置有显示器件；
在所述基板的所述封装区之上制备环状阻隔结构；
对应于所述封装区在一盖板上涂覆封装胶；
将所述盖板与所述基板对位压合，以使得所述盖板与所述环状阻隔结构及所述基板一起构成将所述显示器件与外界隔离的密闭空间；以及
利用激光使所述封装胶软化并充满所述密闭空间，以密封所述显示器件。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述阻隔结构为至少两组柱体结构，且相邻两组柱体结构之间具有一预设距离。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述封装胶的宽度小于或等于所述相邻两组柱体结构之间的预设距离，且所述封装胶的高度大于或等于所述柱体结构的高度。
11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述基板上采用蚀刻工艺制备所述阻隔结构。
12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，依次采用网印、烘烤工艺制备所述阻隔结构。
13.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，采用点胶工艺将阻隔结构液体涂布于所述基板的所述封装区之上，再固化成型形成所述阻隔结构。
14.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，通过网印工艺将所述封装胶相对于所述封装区涂覆于所述盖板上。
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