CN108336247B - 一种oled封装方法及封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种OLED封装结构及封装方法，其中，OLED封装结构包括：制作有OLED器件的基板；形成在所述基板上并覆盖所述OLED器件的第一无机阻隔层；形成在所述第一无机阻隔层上的有机缓冲层，所述有机缓冲层掺杂有具有负热膨胀系数的颗粒；以及形成在所述基板上并覆盖所述第一无机阻隔层以及所述有机缓冲层的第二无机阻隔层。本发明通过在有机材料中掺杂具有负膨胀系数的颗粒，形成一种梯度掺杂的有机缓冲层，可减小封装结构有机缓冲层的热形变，减少甚至消除有机缓冲层与无机阻隔层界面处的热膨胀形变差异，从而减少膜层剥离或鼓泡概率，提高封装可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及屏幕显示技术领域，尤其涉及一种OLED封装方法及封装结构。
背景技术
随着科技进步，人们对于面板显示的需求也不断提高。柔性OLED因广色域，高对比，广视角，可挠曲等优点受到了广泛青睐。
人类的生活已经难以离开手机，因此手机的使用地域、温度、环境越来越广，这就要求在手机的出货规格中必须要满足不同的环境测试。目前手机面板所需要进行的环境测试多为高温高湿/低温环境，高低温循环测试等。
柔性OLED封装多采用无机/有机/无机的叠层结构，如图1所示，包括依次叠层的第一无机阻隔层11´、有机缓冲层2´和第二无机组隔层12´，且各层厚度都在微米量级，相对较厚。无机阻隔层起阻隔水氧作用，厚度约为1微米；有机缓冲层起颗粒（particle）包覆，平坦化及应力缓释的作用，其厚度一般比无机膜层厚10微米。有机层和无机层各行其责，保证封装的可靠性。但有机无机材料因存在很多材料特性上的差异，从而引发一些问题。
因无机阻隔层多为SiNx，SiON，Al2O3等材料，其热膨胀系数小；有机缓冲层多为亚克力，环氧树脂，硅烷等有机材料，其热膨胀系数大，为无机材料的几倍甚至10倍。这样大的热性能差异，在环境测试中容易出现有机层与无机层界面处热膨胀系数差异大，热形变差异大，发生膜层剥离（peeling）或者产生鼓泡（bubble）20´等问题，影响产品出货良率，如图2所示。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可提高封装可靠性的OLED封装方法及封装结构。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种OLED封装结构，包括：
制作有OLED器件的基板；
形成在所述基板上并覆盖所述OLED器件的第一无机阻隔层；
形成在所述第一无机阻隔层上的有机缓冲层，所述有机缓冲层掺杂有具有负热膨胀系数的颗粒；以及
形成在所述基板上并覆盖所述第一无机阻隔层以及所述有机缓冲层的第二无机阻隔层。
其中，掺杂在所述有机缓冲层中的具有负热膨胀系数的颗粒的体积比例，自所述有机缓冲层的中央分别朝向所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层按梯度增大。
其中，所述体积比例自所述有机缓冲层的中央分别朝向所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层按0%到50%梯度增大。
其中，所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层均是单层结构或均是叠层结构，或者其中之一为单层结构，另一个为叠层结构。
其中，所述具有负热膨胀系数的颗粒的材质为钙钛矿型、硅酸盐、钨酸盐、钼酸盐中的任一种。
其中，所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层的厚度均为0.1-2微米，所述有机缓冲层的厚度为4-20微米。
本发明还提供一种OLED封装方法，包括以下步骤：
提供一制作有OLED器件的基板；
在所述基板上形成覆盖所述OLED器件的第一无机阻隔层；
在有机材料中掺杂有具有负热膨胀系数的颗粒，沉积在所述第一无机阻隔层上形成有机缓冲层；
在所述基板上形成覆盖所述第一无机阻隔层以及所述有机缓冲层的第二无机阻隔层。
其中，掺杂在所述有机缓冲层中的具有负热膨胀系数的颗粒的体积比例，自所述有机缓冲层的中央分别朝向所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层按梯度增大。
其中，所述体积比例自所述有机缓冲层的中央分别朝向所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层按0%到50%梯度增大。
其中，所述在有机材料中掺杂有具有负热膨胀系数的颗粒，沉积在所述第一无机阻隔层上形成有机缓冲层的具体步骤为：
采用机械搅拌加超声方式将具有负热膨胀系数的颗粒均匀混合在有机材料中，然后采用喷墨印刷或旋转式涂布方式在所述第一无机阻隔层上成膜。
本发明实施例的有益效果在于：通过在有机材料中掺杂具有负膨胀系数的颗粒，形成一种梯度掺杂的有机缓冲层，可减小封装结构有机缓冲层的热形变，减少甚至消除有机缓冲层与无机阻隔层界面处的热膨胀形变差异，从而减少膜层剥离或鼓泡概率，提高封装可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有OLED封装结构示意图。
图2是现有OLED封装结构在有机层与无机层界面处出现鼓泡的示意图。
图3是本发明实施例一一种OLED封装结构的示意图。
图4是本发明实施例二一种OLED封装方法的流程示意图。
图5-图7是本实施例OLED封装方法的具体流程示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
请参照图3所示，本发明实施例一提供一种OLED封装结构，包括：
制作有OLED器件2的基板1；
形成在所述基板1上并覆盖所述OLED器件2的第一无机阻隔层31；
形成在所述第一无机阻隔层31上的有机缓冲层4，所述有机缓冲层4掺杂有具有负热膨胀系数的颗粒；以及
形成在所述基板1上并覆盖所述第一无机阻隔层31以及所述有机缓冲层4的第二无机阻隔层32。
由前述可知，有机缓冲层（organic buffer layer）与无机阻隔层（inorganicbarrier layer）的热膨胀系数差异较大，掺杂是一种改变材料特性的简单有效的方法，本发明实施例采用在有机缓冲层中掺杂具有负热膨胀（Negative Thermal Expansion）系数的颗粒，这种具有负热膨胀系数的颗粒在受热时，因相变/旋转耦合等其总体积会缩小，以此减小甚至消除有机缓冲层和无机阻隔层界面处的热膨胀形变差异，从而减少膜层剥离或鼓泡概率，提高封装可靠性。
具体地，为了保证有机缓冲层4成膜的连续性和均匀性，掺杂在有机缓冲层4中的具有负热膨胀系数的颗粒的体积比例，自有机缓冲层4的中央分别朝向第一无机阻隔层31和第二无机阻隔层32按梯度增大。作为一个例子，在有机缓冲层4中的掺杂的该颗粒的体积比例，自有机缓冲层4的中央分别朝向第一无机阻隔层31和第二无机阻隔层32按0%到50%梯度增大，即有机缓冲层4的中央不掺杂具有负热膨胀系数的颗粒，在分别与第一无机阻隔层31和第二无机阻隔层32相接的界面处按体积比例掺杂50%的具有负热膨胀系数的颗粒，在有机缓冲层4的中央至与第一无机阻隔层31和第二无机阻隔层32相接的界面之间，掺杂的具有负热膨胀系数的颗粒的体积比例按梯度增大。可以理解的是，本实施例中，有机缓冲层4的中央是指在纵向上位于有机缓冲层4的中央并与基板1平行的平面，掺杂在有机缓冲层4中的具有负热膨胀系数的颗粒的体积比例，自有机缓冲层4的中央分别朝向第一无机阻隔层31和第二无机阻隔层32按梯度增大，实际上相当于掺杂在有机缓冲层4中的具有负热膨胀系数的颗粒以该平面对称分布。
掺杂在有机缓冲层4中的具有负热膨胀系数的颗粒的尺寸为纳米级别，热膨胀系数为负（随温度升高，体积收缩），化学性质稳定，不与空气中的成分发生化学反应，透光性好，吸水后理化性质不会发生变化，如钙钛矿型，硅酸盐，钨酸盐，钼酸盐等。
对于第一无机阻隔层31和第二无机阻隔层32，其厚度均为0.1-2微米，材料不限制于SiNx、SiOx、Al2O3等常用无机阻隔材料。第一无机阻隔层31和第二无机阻隔层32可以均是单层结构或均是叠层结构，或者其中之一为单层结构，另一个为叠层结构，作为一个例子，该叠层结构可以是SiOx-SiNx叠层结构。其中，第一无机阻隔层31的尺寸需满足能够完全覆盖OLED器件2的阴极的边缘，第二无机阻隔层32的尺寸不得小于第一无机阻隔层31。
掺杂有具有负热膨胀系数的颗粒的有机缓冲层4总厚度为4-20微米，主体材料为柔性封装材料，不限于硅烷，亚克力，环氧树脂等常用有机材料，采用机械搅拌加超声方式将具有负热膨胀系数的颗粒均匀混合在有机材料中，然后采用喷墨印刷（Ink-jetPrinter，IJP）、旋转式涂布（Spin Coating）等方式在第一无机阻隔层31上成膜。
如图4所示，相应于本发明实施例一的OLED封装结构，本发明实施例二提供一种OLED封装方法，包括以下步骤：
提供一制作有OLED器件的基板；
在所述基板上形成覆盖所述OLED器件的第一无机阻隔层；
在有机材料中掺杂有具有负热膨胀系数的颗粒，沉积在所述第一无机阻隔层上形成有机缓冲层；
在所述基板上形成覆盖所述第一无机阻隔层以及所述有机缓冲层的第二无机阻隔层。
具体地，请同时参照图5-图7所示，为本实施例OLED封装方法的具体流程示意图。首先请参照图5所示，提供一制作有OLED器件2的基板1，接着如图6所示，在制作有OLED器件2的基板1沉积形成第一无机阻隔层31，其厚度为0.1-2微米，材料不限制于SiNx、SiOx、Al2O3等常用无机阻隔材料，其尺寸需满足能够完全覆盖OLED器件2的阴极的边缘。再如图7所示，采用机械搅拌加超声方式将具有负热膨胀系数的颗粒均匀混合在有机材料中，其中为了保证成膜的连续性以及成膜厚度均一性，颗粒掺杂的体积比例呈梯度连续变化，即自所述有机缓冲层的中央分别朝向所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层按梯度增大。进一步地，该体积比例自有机缓冲层的中央分别朝向第一无机阻隔层和第二无机阻隔层按0%到50%梯度增大。之后采用喷墨印刷或旋转式涂布方式，在第一无机阻隔层上成膜，形成一种梯度掺杂（gradient doping）的有机缓冲层，厚度为4-20微米um。有机缓冲层的主体材料为柔性封装材料，不限于硅烷，亚克力，环氧树脂等；掺杂的具有负热膨胀系数的颗粒的尺寸为纳米级别，热膨胀系数为负（随温度升高，体积收缩），化学性质稳定，不与空气中的成分发生化学反应，透光性好，吸水后理化性质不会发生变化，如钙钛矿型，硅酸盐，钨酸盐，钼酸盐等。然后，如图3所示，在基板上形成覆盖第一无机阻隔层以及有机缓冲层的第二无机阻隔层，与第一无机阻隔层相似，第二无机阻隔层的厚度为0.1-2微米，材料不限制于SiNx、SiOx、Al2O3等常用无机阻隔材料，其尺寸不得小于第一无机阻隔层。需要说明的是，在形成第一无机阻隔层和第二无机阻隔层时，可以分别形成单层结构或分别形成叠层结构，又或者其中之一形成单层结构，另一个形成叠层结构，作为一个例子，该叠层结构可以是SiOx-SiNx叠层结构。
通过上述说明可知，本发明实施例的有益效果在于：通过在有机材料中掺杂具有负膨胀系数的颗粒，形成一种梯度掺杂的有机缓冲层，可减小封装结构有机缓冲层的热形变，减少甚至消除有机缓冲层与无机阻隔层界面处的热膨胀形变差异，从而减少膜层剥离或鼓泡概率，提高封装可靠性。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种OLED封装结构，其特征在于，包括：
制作有OLED器件的基板；
形成在所述基板上并覆盖所述OLED器件的第一无机阻隔层；
形成在所述第一无机阻隔层上的有机缓冲层；
形成在所述基板上并覆盖所述第一无机阻隔层以及所述有机缓冲层的第二无机阻隔层；
所述有机缓冲层掺杂有具有负热膨胀系数的颗粒，其中，掺杂在所述有机缓冲层中的具有负热膨胀系数的颗粒的体积比例，自所述有机缓冲层的中央分别朝向所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层按梯度增大。
2.根据权利要求1所述的OLED封装结构，其特征在于，所述体积比例自所述有机缓冲层的中央分别朝向所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层按0％到50％梯度增大。
3.根据权利要求1所述的OLED封装结构，其特征在于，所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层均是单层结构或均是叠层结构，或者其中之一为单层结构，另一个为叠层结构。
4.根据权利要求1-3任一项所述的OLED封装结构，其特征在于，所述具有负热膨胀系数的颗粒的材质为钙钛矿型、硅酸盐、钨酸盐、钼酸盐中的任一种。
5.根据权利要求1-3任一项所述的OLED封装结构，其特征在于，所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层的厚度均为0.1-2微米，所述有机缓冲层的厚度为4-20微米。
6.一种OLED封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一制作有OLED器件的基板；
在所述基板上形成覆盖所述OLED器件的第一无机阻隔层；
在有机材料中掺杂有具有负热膨胀系数的颗粒，沉积在所述第一无机阻隔层上形成有机缓冲层；
在所述基板上形成覆盖所述第一无机阻隔层以及所述有机缓冲层的第二无机阻隔层；
其中，掺杂在所述有机缓冲层中的具有负热膨胀系数的颗粒的体积比例，自所述有机缓冲层的中央分别朝向所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层按梯度增大。
7.根据权利要求6所述的封装方法，其特征在于，所述体积比例自所述有机缓冲层的中央分别朝向所述第一无机阻隔层和所述第二无机阻隔层按0％到50％梯度增大。
8.根据权利要求6所述的封装方法，其特征在于，所述在有机材料中掺杂有具有负热膨胀系数的颗粒，沉积在所述第一无机阻隔层上形成有机缓冲层的具体步骤为：
采用机械搅拌加超声方式将具有负热膨胀系数的颗粒均匀混合在有机材料中，然后采用喷墨印刷或旋转式涂布方式在所述第一无机阻隔层上成膜。
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