CN108448009A - 一种oled封装结构、掩膜版以及喷墨打印装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种OLED封装结构、掩膜版以及喷墨打印装置，涉及显示技术领域，用于解决设置有Dam的OLED显示装置的显示区边缘的区域的面积较大的问题。该OLED封装结构包括显示基板以及覆盖显示基板的薄膜封装层。薄膜封装层包括依次背离显示基板的第一无机薄膜层、有机薄膜层以及第二无机薄膜层。该显示基板上设置有显示区以及位于显示区周边的非显示区。在非显示区，第一无机薄膜层中与第二无机薄膜层接触部分的高度，小于或等于第一无机薄膜层中与有机薄膜层接触部分的高度。

Description

一种OLED封装结构、掩膜版以及喷墨打印装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种OLED封装结构、掩膜版以及喷墨打印装置。

背景技术

有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示装置与LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示装置)相比，具有薄、轻、宽视角、主动发光、发光颜色连续可调、成本低、响应速度快、能耗小、驱动电压低、工作温度范围宽、生产工艺简单、发光效率高等优点，而可望成为取代LCD的下一代新型平面显示器。

由于AMOLED的电极以及有机层容易受到水、氧的侵蚀导致其寿命降低，因此需要对AMOLED显示面板进行封装。现有技术中，对于柔性显示器而言，TFE(Thin FilmEncapsulation，薄膜封装)为最常用的封装方式之一。

通常在制作上述TFE中的部分薄膜层时，为了防止构成该薄膜层的材料流平后超出预设范围，通常会在显示面板的非显示区制作一凸起的阻挡件(Dam)，从而阻止上述材料的进一步流动。然而这样一来，会导致显示区边缘的区域的面积较大，不利于实现显示装置的窄边框设计。

发明内容

本发明的实施例提供一种OLED封装结构、掩膜版以及喷墨打印装置，用于解决设置有Dam的OLED显示装置的显示区边缘的区域的面积较大的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本申请实施例的一方面，提供一种OLED封装结构，包括显示基板以及覆盖显示基板的薄膜封装层；薄膜封装层包括依次背离显示基板的第一无机薄膜层、有机薄膜层以及第二无机薄膜层；显示基板上设置有显示区以及位于显示区周边的非显示区；在非显示区，第一无机薄膜层中与第二无机薄膜层接触部分的高度，小于或等于第一无机薄膜层中与有机薄膜层接触部分的高度。

可选的，第一无机薄膜层与有机薄膜层接触部分的表面为第一超疏液表面；第一无机薄膜层背离显示基板一侧表面中，第一超疏液表面的摩擦系数大于其余部分的摩擦系数。

可选的，第一超疏液表面的宽度为50μm～400μm。

本申请实施例的另一方面，提供一种用于制作如上的任意一中OLED封装结构的掩膜版，掩膜版包括掩膜基底；掩膜基底上具有多个开孔，每个开孔与母板上的一个显示基板相对应；掩膜版还包括位于掩膜基底上的多个围堰，每个围堰与一个开孔相对应；围堰包括多个挡墙，多个挡墙依次首尾相接，且沿开孔的周边围成用于容纳墨汁的闭合框架。

可选的，挡墙的内壁与掩膜基底的水平面之间具有夹角，夹角为锐角。

可选的，围堰靠近掩膜基底一侧的开口的边界与掩膜基底上的开孔的边界重合。

可选的，挡墙的内壁和/或开孔的侧壁为第二超疏液表面；第二超疏液表面的液体滚动角小于或等于10°。

可选的，围堰与掩膜基底为一体结构。

可选的，挡墙的高度为9μm～11μm。

本申请实施例的又一方面，提供一种喷墨打印装置，包括如上的任意一种掩膜版。

由上述可知，本申请实施例提供的OLED封装结构中，由于第一无机薄膜层中与第二无机薄膜层接触部分的高度，小于或等于第一无机薄膜层中与有机薄膜层接触部分的高度，因此，在非显示区，第一无机薄膜层靠近显示基板的一侧表面直接与显示基板相接触，所以第一无机薄膜层靠近显示基板的一侧与显示基板之间无需制作用于增加第一无机薄膜层高度的Dam。从而可以解决设置有Dam的OLED显示装置的显示区边缘的区域的面积较大的问题。

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为本申请实施例提供的一种OLED封装结构的示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种OLED封装结构的示意图；

图3为图2中部分区域的一种放大示意图；

图4为图2中部分区域的另一种放大示意图；

图5为本申请实施例提供的一种掩膜版的结构示意图；

图6为图5中掩膜基底的结构示意图；

图7为图5中掩膜基底与母板的对应位置示意图；

图8为图5所示的掩膜版的俯视图；

图9为图8中沿E-E进行剖切得到的一种剖视图；

图10为图8中沿E-E进行剖切得到的另一种剖视图；

图11为图9中围堰内壁和开孔侧壁上形成微纳结构的示意图；

图12为图9中微纳结构上覆盖有液体的示意图。

附图标记：

01-衬底基板；10-显示基板；20-薄膜封装层；201-第一无机薄膜层；2011-覆盖微纳结构的液体；202-第二无机薄膜层；210-有机薄膜层；30-掩膜版；301-掩膜基底；3011-开孔；302-围堰；3021-挡墙；40-母板。

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做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。

本申请实施例提供一种OLED封装结构，如图1所示，包括显示基板10以及覆盖该显示基板10的薄膜封装层20。

上述显示基板10包括衬底基板01以及制作于该衬底基板01上呈阵列排布的像素电路。该像素电路中包括多个TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)和电容。本申请对TFT的类型可以不做限定。例如，上述TFT可以为顶栅型TFT或者底栅型TFT，又或者，还可以如图1所示为双栅型TFT。其中，对于双栅型TFT而言，该TFT中设置有两层栅极绝缘层(GateInsulator，GI)，例如GI_1和GI_2。

此外，上述衬底基板01上还形成有覆盖上述TFT最上层栅极(Gate2)的层间介质层(Inter Level Dielectric，ILD)，以及依次覆盖像素电路的平坦层(PIN)、像素界定层(Pixel Definition Layer,，PDL)。

在此基础上，上述像素界定层上形成有开孔，每个开孔内形成有OLED器件的有机功能层。该有机功能层包括空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层等。其中，上述有机发光层可以为红色(R)有机发光层、绿色(G)有机发光层或者蓝色(B)有机发光层。又或者，当上述显示基板10中设置有彩色滤光层时，上述有机发光层还可以为白色有机发光层。

基于此，如图1所示，薄膜封装层20包括第一无机薄膜层201、有机薄膜层210以及第二无机薄膜层202。其中，第一无机薄膜层201最靠近显示基板10，第二无机薄膜层202最远离显示基板10，而有机薄膜层210位于第一无机薄膜层201和第二无机薄膜层202之间。

构成第一无机薄膜层201和第二无机薄膜层202中的任意一种薄膜层的材料可以包括SiNx、SiCN、SiO₂、SiNO、Al₂O₃等。此外，可以采用化学气相沉积(Chemical VaporDeposition，CVD)、物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)、原子力沉积(AtomLayer Deposition，ALD)等方式形成上述无机薄膜层。

构成有机薄膜层210的材料，可以包括丙烯酸基聚合物、硅基聚合物或环氧基聚合物等。其中，可以采用喷墨打印((Ink Jet Printing IJD))、旋涂、喷涂等方式制作在第一无机薄膜层201上，并进行光固化或热固化，以形成该有机薄膜层210。

需要说明的是，图1是以薄膜封装层20为三层结构为例进行的说明，该薄膜封装层20还可以为五层或七层结构，对于任意一种薄膜封装层20而言，该薄膜封装层20中的最底层和最外层的薄膜层为无机薄膜层，且一层无机薄膜层与一层有机薄膜层交叠设置。其中，无机薄膜层用于起到阻隔水汽和氧气的作用，而有机薄膜层210在TFE封装中作为柔性部件，在上述衬底基板01为柔性材料构成时，由该OLED封装结构构成的显示器件可以为柔性显示器件。

在此基础上，如图1所示，该显示基板10上设置有显示区C1以及位于显示区C1周边的非显示区C2。

其中，显示区C1中设置有亚像素，每个亚像素的发光区域与上述OLED器件的位置相对应，而该亚像素的非显示区域和与该OLED器件相连接的像素电路的位置相对应。

在此情况下，如图1所示，在上述非显示区C2，第一无机薄膜层201中与第二无机薄膜层201接触部分的高度H1，小于或等于第一无机薄膜层201中与有机薄膜层210接触部分的高度H2。

需要说明的是，上述高度是指第一无机薄膜层201背离显示基板10的一侧表面到衬底基板01之间的距离。这样一来，由于第一无机薄膜层201中与第二无机薄膜层201接触部分的高度H1，小于或等于第一无机薄膜层201中与有机薄膜层210接触部分的高度H2，因此，如图1所示，在非显示区C2，第一无机薄膜层201靠近显示基板10的一侧表面直接与显示基板10相接触，所以第一无机薄膜层201靠近显示基板10的一侧与显示基板10之间无需制作用于增加第一无机薄膜层201高度的Dam。从而可以解决设置有Dam的OLED显示装置的显示区边缘的区域的面积较大的问题。

在此情况下，由上述可知，本申请提供的OLED封装结构中，在非显示区C2无需设置Dam，基于此，为了在无Dam的OLED封装结构，能够确保在制作上述有机薄膜层210时，构成该有机薄膜层210的材料不会在流平后超出预设范围，本申请提供一下解决方案：

例如，上述第一无机薄膜层201与有机薄膜层210接触部分的表面为第一超疏液表面。

其中，该第一无机薄膜层201背离显示基板10一侧表面(以下简称第一无机薄膜层201的上表面)中，上述第一超疏液表面的摩擦系数大于其余部分的摩擦系数。这样一来，由于上述第一超疏液表面的摩擦力较大，因此在该第一无机薄膜层201的上表面，采用喷墨打印工艺制作有机薄膜层210时，构成该有机薄膜层210的墨水在滴入上述第一无机薄膜层201的上表面后会扩散，并在非显示区C2与第一无机薄膜层201的上表面相接触。此时，由于第一无机薄膜层201的上表面中与有机薄膜层210接触部分为上述具有较大摩擦力的第一超疏液表面，因此在该第一超疏液表面的摩擦阻力下，可以进一步减小上述墨水的流动，从而达到控制墨水流平后超出预设范围的目的。

基于此，使得该第一超疏液表面有效控制墨水的进一步流动。可选的，如图1所示，第一超疏液表面的宽度L可以大于50μm。当第一超疏液表面的宽度L小于50μm时，第一超疏液表面的宽度太小，从而对墨水进一步流动的限制能力较弱。基于此，为了不增加OLED封装结构的非显示区C2面积，可选的，第一超疏液表面的宽度L可以小于400μm。当第一超疏液表面的宽度L可以大于400μm后，会对导致上述OLED封装结构的非显示区C2面积较大，不利于实现窄边框。在此情况下，上述第一超疏液表面的宽度L可以为50μm、60μm、100μm、200等。

以下对第一无机薄膜层201上表面中的第一超疏液表面的制作过程进行说明。

示例性的，在制作有机薄膜层210之前，可以在非显示区C2中，如图2所示，该第一无机薄膜层201上表面中待与有机薄膜层210相接触的预设位置A进行超疏改性处理。

例如，先对第一无机薄膜层201上表面中待与有机薄膜层210相接触的预设位置A进行表面粗糙化处理，示例性的，可以采用粒子束轰击或者气体定向刻蚀等。表面粗糙化处理后上述预设位置A如图3所示(图2中预设位置A的放大图)形成凹凸不平的微纳结构，且该微结构的高宽比小于0.4μm左右。

接下来，如图4所示，将经过上述表面粗糙化处理的OLED封装结构涂覆一层具有低表面能的液体2011，例如低浓度的氟硅烷乙醇溶液。

接下来，对上述封装结构进行烘干(例如在25℃～200℃条件下进行烘干)或者风干，使得上述溶液中的溶剂挥发掉，从而可以在上述预设位置A得到第一超疏液表面(例如玫瑰花表面)。

该第一超疏液表面为高粘附超疏液表面。其中，高粘附超疏液表面形成过程为：采用喷墨打印工艺在第一无机薄膜层201上制备有机薄膜层210时，该喷墨打印工艺中的保护气体，例如氮气会进入到第一无机薄膜层201的第一超疏液表面中的微纳结构中，由于该微纳结构中相邻两个凸起之间的沟壑较浅，所以进入的氮气较少，该氮气对用于构成有机薄膜层210的墨水的支撑作用弱，从而使得墨水表面与第一无机薄膜层201的上表面的接触面积变大，同时低表面的物质能够防止上述微纳结构在此发生毛细管现象，避免了微纳结构的引流作用，且增大了第一无机薄膜层201中与有机薄膜层210接触面的摩擦力，使得该高粘附超疏液表面(即上述第一超疏液表面)能够达到使墨水停止流动的目的。此外，该第一超疏液表面由于具有一层低表面能的薄膜层，因此不会被有机薄膜层210中的材料浸润。

本申请实施例提供一种用于制作如上的任意一种OLED封装结构的掩膜版。如图5所示，该掩膜版30包括掩膜基底301。

如图6所示，上述掩膜基底301上具有多个开孔3011。如图7所示，每个开孔3011与母板40上的一个显示基板10相对应。

此外，如图5所示，掩膜版30还包括位于掩膜基底301上的多个围堰302，每个围堰302与一个开孔3011相对应。

其中，如图8所示，该围堰302包括多个挡墙3021，该多个挡墙3021依次首尾相接，且沿开孔3011的周边围成用于容纳墨汁的闭合框架。

可选的，上述围堰302可以与掩膜基底301为一体结构。

在此情况下，一方面，在喷墨打印工艺中，当采用上述掩膜版30制备OLED封装结构中的有机薄膜层210时，可以将掩膜版30与上述母板相接触，在此情况下，该掩膜基底301上开孔3011周边且靠近显示基板10的部分可以与该显示基板10上非显示区C2中的部分第一无机薄膜层201相接触。然后，在由围堰302的多个挡墙3021围成的闭合框架内滴入用于构成有机薄膜层210的墨汁，该墨汁在流动过程中，由于受到开孔3011的侧壁以及围堰302的挡墙3021的侧壁的阻挡，不会进一步流动，从而达到控制墨水流平后超出预设范围的目的。

另一方面，当对上述墨汁固化后可以形成上述有机薄膜层210。由上述可知，在喷墨打印的过程中，由于墨汁的流动性可以通过围堰302进行限制，且当墨汁固化形成有机薄膜层210后，可以将掩膜版30与母板40分离。因此能够形成如图1所示的，无Dam的OLED封装结构。

又一方面，由上述可知，在喷墨打印的过程中，用于构成有机薄膜层210的墨汁的进一步流动是通过围堰302的挡墙3021进行限制的。而上述挡墙3021可以通过制作工艺制作得很平直，从而可以避免形成的有机薄膜层210在某一位置出现尖角，进而能够避免由于上述尖角的存在，导致由该OLED封装结构构成的柔性显示装置在弯折的过程中，导致应力集中，影响弯折效果以及造成产品质量出现问题的现象出现。

在此基础上，为了进一步对墨汁的流动进行控制，减小该墨汁在围堰302挡墙3021的内壁上出现爬坡现象的几率，如图9所示(图8中E-E处的剖视图)，该挡墙3021的内壁与掩膜基底301的水平面之间具有夹角α，该夹角α为锐角。

基于此，可选的，如图9所示，上述围堰302靠近掩膜基底301一侧的开口(即该围堰302中的挡墙3021的底部围设的开口)的边界与掩膜基底301上的开孔3011的边界重合。这样一来，在喷墨打印的过程中，围堰302中挡墙3021围设的中空区域在衬底基板01上的正投影，与该掩膜基底301上的开孔3011在上述衬底基板01上的正投影可以完全重合，从而可以使得整个掩膜版30中与墨汁接触的表面平滑。在此情况下，可以避免如图10所示，围堰302中挡墙3021围设的中空区域与掩膜基底301上的开孔3011的位置相错，导致掩膜版30中与墨汁接触的部分区域不平滑，使得形成的有机薄膜层210出现尖角。

需要说明的是，上述掩膜基底301的水平面是指，在喷墨打印的过程中，该掩膜基底301中与OLED封装结构中的衬底基板01平行的表面。

此外，上述挡墙302的高度h，如图9所示，可以为9μm～11μm。当该挡墙302的高度h小于9μm时，对墨汁的阻挡作用有所减弱，会导致部分墨汁瞒过挡墙302而继续流动。此外，当挡墙302的高度h大于11μm时，虽然对墨汁的阻挡效果较好，但是会增加掩膜版30的厚度和重量，不利于与喷墨打印装置中其他部件的尺寸相协调。可选的，上述挡墙302的高度h可以9.5μm、10μm、10.5μm等。

在此基础上，当喷墨打印工艺结束后，需要对形成于围堰302中挡墙3021围设的中空区域以及掩膜基底301上的开孔3011内的墨汁进行固化，然后将掩膜版30与母板40分离。为了使得掩膜版30与母板40分离过程中，避免构成有机薄膜层210的材料粘附在该掩膜版30上，可选的，上述挡墙3021的内壁(即该挡墙3021与墨汁相接触的侧壁)和/或上述开孔3011的侧壁为第二超疏液表面。

其中，上述第二超疏液表面的液体滚动角小于或等于10°。在对挡墙3021围设的中空区域以及掩膜基底301上的开孔3011内的墨汁进行固化的过程中，上述第二超疏液表面可以避免墨汁对其的浸润，从而使得固化过程中的墨汁不会粘附在挡墙3021的内壁和/或开孔3011的侧壁上。

为了形成上述第二超疏液表面，示例性的，在喷墨打印工艺进行之前，需要对挡墙3021的内壁和/或开孔3011的侧壁进行超疏改性处理。

例如，如图11所示，先对掩膜版30中关于用于构成有机薄膜层210的墨水接触的表面，例如围堰302中挡墙3021的内壁和/或开孔3011的侧壁表面进行打磨处理或者粒子轰击工艺，在上述表面制备一定的粗糙度，例如形成微纳结构。该微纳结构的宽高比可以大于0.7纳米左右。

接下来，如图12所示，将形成有上述微纳结构的掩膜版30浸入具有低表面能的液体中，例如氟硅烷乙醇溶液，使得上述微纳结构的表面覆盖上述液体2011。

接下来，对掩膜版30进行烘干(例如，在25℃～200℃的条件下进行烘干)，或者采用常温风干，即可在围堰302中挡墙3021的内壁和/或开孔3011的侧壁上得到上述第二超疏液表面。

该第二超疏液表面为低粘附超疏液表面。其中，低粘附超疏液表面形成过程为：采用上述掩膜版进行喷墨打印工艺，该喷墨打印工艺中的保护气体，例如氮气会进入到围堰302中挡墙3021的内壁和/或开孔3011的侧壁上的微纳结构中，形成气液固三相接触界面，由于该微纳结构高宽比较大，因此相邻两个凸起之间的沟壑较深，所以进入的氮气多，该氮气对用于构成有机薄膜层210的墨水的支撑作用较大，同时低表面液体对上述微纳结构的覆盖，使得围堰302中挡墙3021的内壁和/或开孔3011的侧壁难以被墨水浸润，从而使得墨水与掩膜版30表面的实际接触面积减小，粘附力降低，进而在上述墨水固化后，在掩膜版30与母板40分离的过程中，围堰302中挡墙3021的内壁和/或开孔3011的侧壁上的低粘附超疏液表面(即第二超疏液表面)能够更好的与固化后的墨水分离，且不会对形成的有机薄膜层210造成破坏。

需要说明的是，上述第二超疏液表面中凹凸不平的微纳结构的尺寸为纳米级别，因此不会在有机薄膜层210上形成上述不利于柔性显示装置弯折的尖角。同理，上述第一超疏液表面中的凹凸不平的微纳结构的尺寸同样为纳米级别。

本申请实施例提供一种喷墨打印装置，包括如上的任意一种掩膜版。该喷墨打印装置具有与前述实施例提供的掩膜版相同的技术效果，此处不再赘述。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种OLED封装结构，其特征在于，包括显示基板以及覆盖所述显示基板的薄膜封装层；

所述薄膜封装层包括依次背离所述显示基板的第一无机薄膜层、有机薄膜层以及第二无机薄膜层；

所述显示基板上设置有显示区以及位于所述显示区周边的非显示区；

在所述非显示区，所述第一无机薄膜层中与所述第二无机薄膜层接触部分的高度，小于或等于所述第一无机薄膜层中与所述有机薄膜层接触部分的高度。

2.根据权利要求1所述的OLED封装结构，其特征在于，

所述第一无机薄膜层与所述有机薄膜层接触部分的表面为第一超疏液表面；

所述第一无机薄膜层背离所述显示基板一侧表面中，所述第一超疏液表面的摩擦系数大于其余部分的摩擦系数。

3.根据权利要求2所述的OLED封装结构，其特征在于，所述第一超疏液表面的宽度为50μm～400μm。

4.一种用于制作如权利要求1-3任一项所述的OLED封装结构的掩膜版，其特征在于，

所述掩膜版包括掩膜基底；所述掩膜基底上具有多个开孔，每个所述开孔与母板上的一个显示基板相对应；

所述掩膜版还包括位于所述掩膜基底上的多个围堰，每个所述围堰与一个所述开孔相对应；

所述围堰包括多个挡墙，多个所述挡墙依次首尾相接，且沿所述开孔的周边围成用于容纳墨汁的闭合框架。

5.根据权利要求4所述的掩膜版，其特征在于，所述挡墙的内壁与所述掩膜基底的水平面之间具有夹角，所述夹角为锐角。

6.根据权利要求5所述的掩膜版，其特征在于，所述围堰靠近所述掩膜基底一侧的开口的边界与所述掩膜基底上的开孔的边界重合。

7.根据权利要求4-6任一项所述的掩膜版，其特征在于，所述挡墙的内壁和/或所述开孔的侧壁为第二超疏液表面；

所述第二超疏液表面的液体滚动角小于或等于10°。

8.根据权利要求4所述的掩膜版，其特征在于，所述围堰与所述掩膜基底为一体结构。

9.根据权利要求4所述的掩膜版，其特征在于，所述挡墙的高度为9μm～11μm。

10.一种喷墨打印装置，其特征在于，包括如权利要求4-9任一项所述的掩膜版。