CN108232029A - 一种封装方法、封装结构和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例的封装方法、封装结构和显示屏，用于解决在显示屏弯折时膜层间应力导致膜层结构受损的技术问题。封装结构包括石墨烯层，所述石墨烯层通过催化剂层与阴极层结合。利用催化剂层充分发挥了石墨烯的良好韧性，在自身塑性变形时对形变内应力形成吸收能力，避免自身出现龟裂纹路或受损缝隙。催化剂层保证了石墨烯的生长质量，同时保证了催化剂层与阴极层结合良好的形状稳定性，保证了封装层与阴极层结合形状的稳定性，避免封装层在随阴极层经过弯折复原后封装层形状变形形成潜在内应力。

Description

一种封装方法、封装结构和显示装置

技术领域

本发明涉及显示屏制造方法和结构，特别涉及一种封装方法、封装结构和显示装置。

背景技术

现有技术中柔性显示装置在弯折区弯折时弯折区域的应力变化剧烈，区域内的功能膜层或功能部件受制造工艺局限，如果不能保证适应应力变化就会出现脱落或断裂的现象，导致柔性显示装置发生损伤。例如在TFE薄膜封装层，其中无机层的膜层应力明显较大，在弯折区弯折时很可能由于各膜层之间的应力不均匀发生膜层脱落、断裂等现象。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种封装方法、封装结构和显示屏，用于解决薄膜封装层在显示屏弯折时膜层间应力导致膜层结构受损的技术问题。

本发明实施例的封装结构，包括石墨烯层，所述石墨烯层通过催化剂层与阴极层结合。

本发明实施例中，所述封装结构包括依次层叠设置所述石墨烯层和至少一层叠设置的有机层和无机层。

本发明实施例中，所述石墨烯层上表面通过图形化形成第一种凹凸图案，通过所述第一种凹凸图案与所述有机层结合。

本发明实施例中，所述无机层通过图形化形成第二种凹凸图案。

本发明实施例中，所述催化剂层包括金属催化剂层。

本发明实施例中，所述阴极层采用镁银合金材料，所述金属催化剂层采用铜或金的单质或合金材料。

本发明实施例的显示屏，其特征在于，包括上述的封装结构。

本发明实施例的封装方法，包括：

在阴极层之上形成催化剂层；

在所述催化剂层上形成石墨烯层；

在所述石墨烯层之上形成有机层；

在所述有机层之上形成无机层。

本发明实施例中，所述在阴极层之上形成催化剂层包括：

所述阴极层之上形成金属催化剂层；

在所述金属催化剂层之上形成石墨烯层。

本发明实施例中，所述在石墨烯层之上形成有机层包括：

在所述石墨烯层的上表面图形化，形成第一种凹凸图案；

通过所述第一种凹凸图案与所述有机层结合；和/或

所述在有机层之上形成无机层包括：

在所述无机层的上表面图形化，形成第二种凹凸图案。

本发明实施例的封装方法、封装结构和显示屏利用催化剂层充分发挥了石墨烯的良好韧性，在自身塑性变形时对形变内应力形成吸收能力，避免自身出现龟裂纹路或受损缝隙。催化剂层保证了石墨烯的生长质量，同时保证了催化剂层与阴极层结合良好的形状稳定性，保证了封装层与阴极层结合形状的稳定性，避免封装层在随阴极层经过弯折复原后封装层形状变形形成潜在内应力。石墨烯层的形变内应力吸收使得相邻有机层的材料选择范围增加，更有利于封装层增加膜层间的结合强度承受弯折时的剧烈应力变化。

附图说明

图1为本发明一实施例的封装结构与柔性显示装置其他功能膜层的结构示意图。

图2为本发明一实施例的封装结构示意图。

图3为本发明一实施例的封装结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

附图中的步骤编号仅用于作为该步骤的附图标记，不表示执行顺序。图1为本发明一实施例的封装结构示意图。如图1所示OLED显示屏的基本封装结构自下而上依次包括TFT层100、OLED层200、阴极层300和封装层400，其中：

TFT层100包括柔性显示装置内部结构中的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)阵列，以及阳极电极(形成的层)。

OLED层200包括柔性显示装置的发光部分，其一种具体结构可以包括依次形成于阳极层上的空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层。电子通过电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层145到达RGB三色的发光区域(即发光层)，在RGB三色的发光区域和空穴进行复合发光，空穴通过空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层到达RGB三色的发光区域(即发光层)，在RGB三色的发光区域和电子进行复合发光。

阴极层300包括柔性显示装置的阴极电极(形成的层)。

封装层400包括交替设置的无机层膜层和有机层膜层，各无机层可以采用不同材质用于封装发光部分避免水汽、氧气渗透。无机层可以采用通过CVD(Chemical VaporDeposition化学气相沉积)工艺制备的氮化硅、氧化硅或氮氧化硅材料，也可以采用通过ALD(Atomic layer deposition原子层沉积)工艺制备的氧化铝材料。有机层可以采用CVD工艺制备的碳氧化硅类材料如六甲基二甲硅醚及其改性材料，也可以采用喷墨打印工艺制备的丙烯酸系材料、环氧系材料或有机硅系材料，也可以采用丝网印刷工艺制备的丙烯酸系材料、环氧系材料、聚氨酯材料或聚乙烯醇材料，也可以采用闪蒸发工艺制备的丙烯酸酯系材料。

本发明实施例的封装结构利用有机层相对于无机层良好的延展性缓解薄膜封装层被过度弯曲时各无机层因弯曲半径不同产生的应力差异的传导。有机层与相邻无机层的结合表面受该无机层形变应力影响产生相应的延展尺度，有机层两个结合表面的延展尺度的差异受制于有机层延展性不会对有机层造成损害，同时可以将无机层的形变应力释放，避免了封装层中因半刚性无机层损坏造成密封性缺陷。

图2为本发明一实施例的封装结构中一种无机层的结构示意图。如图2所示，本发明一实施例中封装层400底层的无机层为石墨烯层410，石墨烯层410形成于阴极层300之上，石墨烯层410之上依次形成有机层420和无机层430。

在本发明一实施例中形成若干个层叠设置的有机层420和无机层430，进一步保证封装结构的水密性和气密性。

本发明实施例的封装结构采用石墨烯层410，充分利用了石墨烯的材料特性，石墨烯层410一旦成型可以具有良好韧性，在自身塑性变形时对形变内应力有良好的吸收能力，可以避免自身出现龟裂纹路或受损缝隙。同时成型的石墨烯层410具有良好的形状稳定性，保证了封装层与阴极层结合形状的稳定性，避免封装层在随阴极层经过弯折复原后封装层形状变形形成潜在内应力。石墨烯层410的形变内应力吸收使得相邻有机层的材料选择范围增加，更有利于封装层增加膜层间的结合强度承受弯折时的剧烈应力变化。

如图2所示，本发明一实施例中石墨烯层410的底部形成催化剂层440，催化剂层440形成于阴极层300之上，催化剂层440之上依次形成石墨烯层410、有机层420和无机层430。

催化剂层440采用铜或金等金属催化剂形成。

本发明实施例的封装结构采用金属催化剂作为催化剂层440，保证了石墨烯层410可以在催化剂层440上高效均匀地形成高质量石墨烯材料，同时催化剂层440的金属成分可以保证与阴极层300的阴极金属材料的良好粘附性，使得石墨烯层410与阴极层300的结合更稳定更牢固，有利于克服层间的形变应力差异。

图3为本发明一实施例的封装结构示意图。如图3所示，本发明一实施例中与有机层420结合的石墨烯层410上表面图形化，使石墨烯层410上表面形成第一种凹凸图案。

本发明一实施例中第一种凹凸图案采用封闭图案形成，例如同心的圆形图案、矩形图案、多边形图案或者网格状图案。第一种凹凸图案的深浅可以由石墨烯层410不同的石墨烯层数决定。

本发明实施例的封装结构通过在石墨烯层410图形化形成表面的凹凸纹理图案，利用封闭图案在石墨烯层410上表面的大部分区域形成相对稳定的纹理分布，与有机层420集合时的接触面积更大，使得石墨烯的纳米粘结特性可以更好的与有机层表面贴合，避免有机层420在反复弯折时出现蠕变。

如图3所示，本发明一实施例中封装层400上表面的无机层430的上表面图形化，使无机层430上表面形成第二种凹凸图案，第二种凹凸图案采用开路图案形成，开路图案由弯折线条图案形成，弯折线条首尾两端不形成封闭连接，弯折线条图案的延展趋势与封装层400的主要弯折方向相错或垂直，例如弯折线条图案为具有线条宽度的一组平行线条图案，平行线条形成凸起部分，平行线条间形成凹下部分。平行线条图案中的线条图案可以是直线，平滑曲线或折线。

本发明实施例的封装结构通过在无机层430图形化形成表面的凹凸图案在封装层400的主要弯折方向上延展无机层430的表面面积，有效释放无机层在过渡弯折时形成的内应力。

本发明一实施例的封装方法包括：

形成阴极层。阴极层可以采用CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沉积)工艺、PVD(Physical Vapor Deposition物理气相沉积)工艺、溅射沉积(Sputter)工艺、黄光制程工艺或溅射工艺形成。本发明一实施例中优选溅射工艺，阴极层的阴极材料采用镁银合金。

在阴极层之上形成石墨烯层。石墨烯层可以采用CVD工艺或利用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的催化碳化工艺形成，本发明一实施例中优选催化碳化工艺。石墨烯层的厚度为1500至3000层单层石墨烯的厚度总和。

在石墨烯层之上形成有机层。有机层可以采用蒸镀工艺、喷涂工艺或喷墨打印工艺形成，本发明一实施例中优选喷墨打印工艺。有机层材料优选OCA软胶。

在有机层之上形成无机层。无机层可以采用CVD工艺或ALD(Atomic layerdeposition原子层沉积)工艺，本发明一实施例中优选ALD工艺。无机层材料优选无机半导体材料，如三氧化二铝、氮化硅或氧化硅。

本发明实施例的封装方法利用PVD工艺较准确地可以保证石墨烯层的生成位置、生成面积和生成层数，可以根据需求调整石墨烯层的层数。根据石墨烯层的表面状态针对性地利用喷墨打印工艺调整有机层与石墨烯层的结合状态，使得封装层的膜层间结合状态优良，适应较剧烈的弯折应力变化。

本发明一实施例的封装方法中，在阴极层之上形成石墨烯层的制备过程中包括：

在阴极层之上形成催化剂层。催化剂层可以采用CVD工艺形成。催化剂层材料优选铜及铜的化合物或金及金的化合物。

在催化剂层之上形成石墨烯层。以催化剂层材料为催化剂，采用PVD工艺形成石墨烯层。

本发明实施例的封装方法利用催化剂层使石墨烯层的生成指标更可靠，使生成的石墨烯层在韧性性能上较为突出，可以有效稳定地吸收形变过程中的变化应力，减小对相邻有机层的应力影响。

本发明一实施例的封装方法中，在阴极层之上形成石墨烯层的制备过程中包括：

在石墨烯层的上表面图形化，形成第一种凹凸图案。第一种凹凸图案可以采用刻蚀工艺形成。

通过第一种凹凸图案与有机层结合。

本发明实施例的封装方法利用第一种凹凸图案增加了石墨烯层与有机层表面间的横向结合性能对于弯折时应力传递形成的剪切力具有较强的适应性。

本发明一实施例的封装方法中，在有机层之上形成无机层的制备过程中还包括：

在无机层的上表面图形化，形成第二种凹凸图案。第二种凹凸图案可以采用刻蚀工艺形成。

本发明实施例的封装方法利用二种凹凸图案增加了无机层用于释放形变应力的缓冲结构，当发生过度弯折时可以有效避免形变应力在无机层局部表面的聚集。

本发明一实施例的显示装置，包括上述实施例中的封装层和封装层与阴极层的连接结构。该显示装置可以应用到柔性手机、电脑、AR、VR、车载显示等终端设备。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种封装结构，其特征在于，包括石墨烯层，所述石墨烯层通过催化剂层与阴极层结合。

2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括依次层叠设置所述石墨烯层和至少一层叠设置的有机层和无机层。

3.如权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述石墨烯层上表面通过图形化形成第一种凹凸图案，通过所述第一种凹凸图案与所述有机层结合。

4.如权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述无机层通过图形化形成第二种凹凸图案。

5.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述催化剂层包括金属催化剂层。

6.如权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述阴极层包括镁银合金材料，所述金属催化剂层包括铜或金的单质或合金材料。

7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至6任一所述的封装结构。

8.一种封装方法，包括：

在阴极层之上形成催化剂层；

在所述催化剂层上形成石墨烯层；

在所述石墨烯层之上形成有机层；

在所述有机层之上形成无机层。

9.如权利要求8所述的封装方法，其特征在于，所述在阴极层之上形成催化剂层包括：

所述阴极层之上形成金属催化剂层；

在所述金属催化剂层之上形成石墨烯层。

10.如权利要求8所述的封装方法，其特征在于，

所述在石墨烯层之上形成有机层包括：

在所述石墨烯层的上表面图形化，形成第一种凹凸图案；

通过所述第一种凹凸图案与所述有机层结合；和/或

所述在有机层之上形成无机层包括：

在所述无机层的上表面图形化，形成第二种凹凸图案。