CN110165068B - 有机膜结构及制备方法、封装结构及制备方法和发光基板 - Google Patents
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Abstract
本发明属于显示技术领域，具体涉及有机膜结构的制备方法、有机膜结构、封装结构的制备方法、封装结构和发光基板。该有机膜结构的制备方法，包括步骤：用颜料混合液在待形成有机膜的区域外形成颜料混合液层；用液态有机材料在待形成有机膜的区域形成液态有机层；固化所述颜料混合液层和所述液态有机层，分别形成指示膜和有机膜；其中，所述颜料混合液层包括液态有机材料和颜料。该有机膜结构的制备方法、有机膜结构、封装结构的制备方法、封装结构，通过设置指示层，可以实时检测有机材料是否溢出，更加便于监测有机膜的制备工艺，极大的提高了测试结果反馈速度。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及有机膜结构的制备方法、有机膜结构、封装结构的制备方法、封装结构和发光基板。
背景技术
在新一代的显示装置中，有机发光器件(Organic Light Emitting Diode，简称OLED)和量子点发光器件(Quantum Dots Light Emitting Diode，简称QLED)等发光器件很容易被水氧侵蚀而失效，因此一般通过薄膜封装层(ThinFilm Encapsulation，简称TFE)对发光材料做隔绝水氧的处理。制备薄膜封装层的步骤包括：对包括显示区在内的一个较大面积做第一无机膜封装；做有机膜封装，有机膜完全覆盖显示区；做第二无机膜封装。上下两层无机膜封装具备隔绝水氧的功能，中间的有机膜却无阻隔水氧的能力，仅提供柔性能力，覆盖第一无机膜表面的颗粒杂质，为第二无机膜提供平坦的表面并帮助释放两层无机膜的应力。
实际生产过程中，由于形成有机膜所用的无色的液态有机材料(OrganicMaterial)流动(overflow)不易控制，会出现有机材料溢出导致形成过大的有机膜，进而导致第二层无机膜无法完全覆盖有机膜，出现水氧通过有机膜直接入侵发光器件的情况，第二层无机膜形同虚设，影响发光器件性能并造成器件寿命缩短。
目前，检测有机材料是否溢出的常用方法是用光学显微镜观察有机材料的边界，或者用扫描电子显微镜做切片观察。因此不可避免的存在如下问题：无色有机材料观察起来非常困难，费时费力；为验证是否溢出需单独制备测试样品，浪费大量材料；测试结果反馈速度慢，生产部门不能及时调整生产参数，增加了生产损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中上述不足，提供一种有机膜结构的制备方法、有机膜结构、封装结构的制备方法、封装结构和发光基板，通过设置指示层，可以实时检测有机材料是否溢出，更加便于监测有机膜的制备工艺，极大的提高了测试结果反馈速度。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该有机膜结构的制备方法，包括步骤：
用颜料混合液在待形成有机膜的区域外形成颜料混合液层；
用液态有机材料在待形成有机膜的区域形成液态有机层；
固化所述颜料混合液层和所述液态有机层，分别形成指示膜和有机膜；
其中，所述颜料混合液层包括液态有机材料和颜料。
优选的是，包括：所述颜料混合液通过喷墨打印工艺形成颜料混合液层。
优选的是，所述液态有机材料为无色透明的液态有机材料，颜料混合液为颜料与无色透明的液态有机材料的混合液。
优选的是，所述颜料混合液的黏度大于所述液态有机材料的黏度。
优选的是，所述颜料混合液中颜料的颜色为红色、绿色、蓝色中的任一种；
其中，红色颜料为3138甲苯胺红液态有机颜料，或者为三氧化二铁等红色粉末无机颜料。
优选的是，采用紫外光照射方式固化所述颜料混合液层和所述液态有机层。
优选的是，所述指示膜形成为封闭环状结构，或者为分段间隔的环状结构。
优选的是，在所述待形成有机膜的区域外还预形成有第一阻隔坝，所述指示膜位于所述第一阻隔坝外。
优选的是，所述第一阻隔坝外还预形成有第二阻隔坝，所述指示膜设于所述第一阻隔坝和所述第二阻隔坝之间，和/或，所述指示膜设于所述第二阻隔坝之外。
优选的是，所述第二阻隔坝的高度大于所述第一阻隔坝的高度。
一种有机膜结构，在有机膜外还设置有指示膜，所述指示膜包括与所述有机膜相同的有机材料和颜料。
优选的是，所述有机膜的材料为无色透明的有机材料，形成所述指示膜的材料混合液为颜料与无色透明的有机材料的混合体。
优选的是，所述指示膜为封闭环状结构，或者为分段间隔的环状结构。
优选的是，还包括设置在有机膜外的第一阻隔坝，所述指示膜位于所述第一阻隔坝外。
优选的是，所述第一阻隔坝外还有第二阻隔坝，所述指示膜设于所述第一阻隔坝和所述第二阻隔坝之间，和/或，所述指示膜设于所述第二阻隔坝之外。
优选的是，所述第二阻隔坝的高度大于所述第一阻隔坝的高度。
一种封装结构的制备方法，包括上述的有机膜结构的制备方法。
一种封装结构，用于封装发光器件，所述封装结构包括上述的有机膜结构。
优选的是，还包括位于所述有机膜下方的第一无机膜和位于所述有机膜上方的第二无机膜，所述第二无机膜完全覆盖所述有机膜。
一种发光基板，包括多个发光器件，所述发光器件采用上述的封装结构封装。
本发明的有益效果是：该有机膜结构的制备方法和相应的有机膜结构，通过设置与形成有机膜的材料相匹配的颜料混合液，即采用能与液态有机材料相容的、具有相同成分的液态有机颜料，将有机颜料与无色透明的液态有机材料进行充分混合，并通过喷墨打印方式能获得精确的指示膜的结构，可以实时检测有机材料是否溢出；
相应的，该封装结构及制备方法采用的溢出检测方式更节省大量人力物力，可以很方便、快速地检测出是否有液态有机材料溢出，结果反馈快，可帮助生产部门迅速调整工艺参数，降低生产损失，提高良率。
附图说明
图1为本发明实施例1中有机膜结构的制备方法的流程图；
图2为本发明实施例1中有机膜结构的示意图；
图3为本发明实施例2中封装结构的平面示意图；
图4为本发明实施例2中封装结构的局部剖面图；
图5A-图5F为本发明实施例2中封装结构的制备工艺流程图；
图6A-图6C为本发明实施例2中封装结构不同的有机膜边缘情况的示意图；
附图标识中：
1-有机膜；2-指示膜；3-第一阻隔坝；30-第二阻隔坝；
5-基板；6-发光器件；7-第一无机膜；70-第二无机膜；8-紫外光。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明有机膜结构的制备方法、有机膜结构、封装结构的制备方法、封装结构和发光基板作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例针对形成有机膜的工艺中，因有机材料流平可能导致溢出问题，造成有机膜制备缺陷的问题，提供一种有机膜结构的制备方法及制备得到的有机膜，在形成有机膜的过程中实时检测有机材料是否出现溢出不良，提高有机膜的良率。
如图1所示，一种有机膜结构的制备方法，包括步骤：
步骤S1)：用颜料混合液在待形成有机膜的区域外形成颜料混合液层。
在该步骤中，首先配置形成指示膜的颜料混合液，为保证可见光透过率，形成有机膜所用的材料是无色透明的液态有机材料。颜料混合液用于形成指示膜，因此在制备指示膜时，颜料混合液层包括液态有机材料和颜料，具体来说是颜料混合液为颜料与无色透明的液态有机材料的混合液。其中的颜料优选采用颜色鲜艳、较易分辨的颜色，颜料混合液中颜料的颜色可为红色、绿色、蓝色等可明显发现的任一种颜色，红色颜料可采用3138甲苯胺红等液态有机颜料。当然红色颜料也可以采用三氧化二铁等红色粉末无机颜料。为了保证混合后的颜料混合液依然能够固化，优选有机颜料的添加量不能太多，以能显示颜色的最少量添加即可。
颜料混合液通过喷墨打印工艺形成颜料混合液层。考虑到指示膜的制备工艺，由于负责喷涂的喷嘴一般非常微小以满足喷墨打印工艺皮升(pL)级的控制标准，颜料颗粒大可能会造成喷嘴堵塞。因此采用无机颜料时优选将颜料颗粒研磨到足够小，并与液态有机材料搅拌均匀，混合好的颜料混合液可通过喷墨打印技术精确地制备到阻隔坝外，避免对喷墨打印系统造成损伤。
为防止颜料混合液流动对后续判断造成影响，可以提高颜料混合液中液态有机材料的黏度，以降低其流动性。优选颜料混合液的黏度大于液态有机材料的黏度。如此设置黏度关系，颜料混合液中所用的液态有机材料本身黏度很高，不会随意流动，不需固化，但可以保证颜料混合液层在未固化状态下的结构、形态稳定性，以形成预设结构的指示膜。同时，使得形成指示膜的液态有机材料的黏度大于封装用的液态有机材料的黏度，还便于观察指示膜的颜色变化规则。但是，过高黏度的液态材料容易造成喷嘴堵塞。
为了能更好的指示有机膜的形状，优选颜料混合液层以待形成有机膜的结构为基准形成在有机膜外，具体的，指示膜形成为封闭环状结构，或者为分段间隔的环状结构。由于颜料混合液层设置在有机膜外，因此当有机膜在制备过程中出现溢出不良时能及时发现。
步骤S2)：用液态有机材料在待形成有机膜的区域形成液态有机层。
在该步骤中，液态有机材料为无色透明的液态有机材料，以保证良好的透光性。
步骤S3)：固化颜料混合液层和液态有机层，分别形成指示膜和有机膜。
在该步骤中，优选采用紫外光照射方式固化颜料混合液层和液态有机层。从而，对于采用有机材料形成的颜料混合液层和液态有机层结构，通过固化实现结构定型。
为了能对有机膜的形成位置做进一步的限定，优选的是，如图2所示，在待形成有机膜1的区域外还预形成有第一阻隔坝3，指示膜2位于第一阻隔坝3外。在阻隔坝的阻隔作用下，能有效防止有机材料出现的溢出不良。
更进一步优选的是，第一阻隔坝3外还预形成有第二阻隔坝，指示膜2设于第一阻隔坝3和第二阻隔坝之间，和/或，指示膜2设于第二阻隔坝之外。其中，第二阻隔坝的高度大于第一阻隔坝3的高度。通过设置不同位置的阻隔坝，进行多层阻隔、多重防溢。
相应的，本实施例还提供一种有机膜机构，该有机膜结构请参考图2，在有机膜1外还设置有指示膜2，指示膜2包括与有机膜1相同的有机材料和颜料。
优选的是，有机膜1的材料为无色透明的有机材料，形成指示膜2的材料混合液为颜料与无色透明的有机材料的混合体。通过指示膜2和有机膜1的材料匹配，实现有机膜1在制备过程中实时检测有机材料是否溢出的监控。
其中，指示膜2为封闭环状结构，或者为分段间隔的环状结构。由于指示膜2设置在有机膜1外，因此当有机膜1在制备过程中出现溢出不良时能及时发现。
为了能对有机膜1的形成位置做进一步的限定，优选的是，如图2所示，在待形成有机膜1的区域外还预形成有第一阻隔坝3，指示膜2位于第一阻隔坝3外。在阻隔坝的阻隔作用下，能有效防止有机材料出现的溢出不良。
更进一步优选的是，第一阻隔坝3外还预形成有第二阻隔坝，指示膜2设于第一阻隔坝3和第二阻隔坝之间，和/或，指示膜2设于第二阻隔坝之外。
其中，第二阻隔坝的高度大于第一阻隔坝3的高度。通过设置不同位置的阻隔坝，进行多层阻隔、多重防溢。
本实施例中的有机膜结构的制备方法和相应的有机膜结构，通过设置与形成有机膜的材料相匹配的颜料混合液，即采用能与液态有机材料相容的、具有相同成分的液态有机颜料，将有机颜料与无色透明的液态有机材料进行充分混合，并通过喷墨打印方式能获得精确的指示膜的结构，可以实时检测有机材料是否溢出。
实施例2：
本实施例针对目前在封装结构制备工艺中判断无色透明的液态有机材料是否溢出存在的问题，提供一种能直观、便捷地检测液态有机材料是否溢出的封装结构的。
本实施例提供一种用于封装发光器件的封装结构，封装结构包括实施例1中的有机膜结构。封装结构还包括位于有机膜下方的第一无机膜和位于有机膜上方的第二无机膜，第二无机膜完全覆盖有机膜。
该封装结构，用于对发光器件进行封装，如图3、图4所示，包括依次层叠设置的第一无机膜7、有机膜1、第二无机膜70，还包括设置于对应着发光器件6外的阻隔坝和设置于阻隔坝外的指示膜2，发光器件6设置在显示区，阻隔坝用于阻挡液态有机材料溢出，指示膜2用于指示是否有液态有机材料溢出。
该封装结构的制备方法，包括实施例1中的有机膜1的制备方法。将实施例1中的有机膜1的制备方法应用到封装结构的形成过程，通过指示膜2实时检测有机材料是否出现溢出不良，保证第二无机膜70能完全覆盖有机膜1。
具体的，该封装结构的制备方法包括步骤：
步骤S1)：形成第一无机膜，第一无机膜覆盖包括显示区和阻隔坝的区域。
采用如图5A所示的基板5，形成第一无机膜7。该基板5可以为玻璃基板或聚酰亚胺等工程塑料基板。
将阻隔坝(又称Dam)提前预设于承载发光器件6的基板5上方，具体是在基板5的非显示区预先形成有阻隔坝，在制备封装结构的时候直接采用该基板即可。发光器件6包括有机发光二极管器件和量子点发光二极管，通常制备在有效显示区，又称Active Area(简称AA区)。阻隔坝用于阻挡液态有机材料溢出，具体以包括第一阻隔坝3和第二阻隔坝30的基板5作为示例。
如图5B所示，在该步骤中，在发光器件6和第一阻隔坝3和第二阻隔坝30的上方形成第一无机膜7。第一无机膜7的材质为氮化硅或氮氧化硅，紧贴在发光器件6表面，厚度约为1μm，第一无机膜7的面积较大，包含显示区及外部的阻隔坝等结构。
步骤S2)：形成指示膜，指示膜位于阻隔坝外、第一无机膜的上方。
形成指示膜2的优选方案可以为，该封装结构围绕对应着发光器件6的外的第一阻隔坝3和第二阻隔坝30，在第一阻隔坝3外设置有规则的指示膜2；或者，在第一阻隔坝3和第二阻隔坝30之间设置有规则的指示膜2。
指示膜2可根据实际需求设置，如有多圈阻隔坝且对封装用的液态有机材料的轻微溢出不敏感，可只在最外圈的第二阻隔坝30外设置指示膜2；有多圈或单圈阻隔坝，需要检测每一区域封装用的液态有机材料溢出情况的，可在每圈阻隔坝外设置指示膜2。指示膜2的设置可以为封闭的圈，也可为一段一段的，根据实际需求设置即可。
如图5C所示，在该步骤中，在第一无机膜7的上方，对应着阻隔坝外的区域设置指示膜2。为保证可见光透过率，封装结构中形成有机膜1所用的材料是无色透明的液态有机材料。因此，在制备指示膜2时，可以采用与形成封装用有机膜的液态有机材料具有相同成分的液态有机颜料，将有机颜料与无色透明的液态有机材料进行充分混合。
在显示器件中，设置为一个像素结构的发光器件6发出不同的颜色，并实现全彩显示。指示膜2优选采用可明显发现的颜色，因此可采用红色、绿色、蓝色(RGB)等，在此工艺阶段发光器件并不会被通电点亮，光学检查机下不会显示RGB等颜色，因此即使采用与实现全彩显示的颜色也不会有任何影响。在具体的颜料选择上，比如红色颜料可采用3138甲苯胺红等液态有机颜料。当然颜料也可以采用三氧化二铁等红色粉末无机颜料。为了保证混合后的颜料混合液依然能够固化，优选有机颜料的添加量不能太多，以能显示颜色的最少量添加即可。
考虑到指示膜2的制备工艺，由于负责喷涂的喷嘴一般非常微小以满足喷墨打印工艺皮升(pL)级的控制标准，颜料颗粒大可能会造成喷嘴堵塞。因此采用无机颜料时优选将颜料颗粒研磨到足够小，并与液态有机材料搅拌均匀，混合好的颜料混合液可通过喷墨打印技术精确地制备到阻隔坝外，以免对喷墨打印系统造成损伤。
为防止颜料混合液流动对后续判断造成影响，可以提高颜料混合液中液态有机材料的黏度，以降低其流动性。优选的是，颜料混合液的黏度大于液态有机材料的黏度。在该黏度关系下，颜料混合液中所用的液态有机材料本身黏度很高，不会随意流动，不需固化，但可以保证颜料混合液层在未固化状态下的结构、形态稳定性，以形成预设结构的指示膜2。同时，使得形成指示膜2的液态有机材料的黏度大于封装用的液态有机材料的黏度，还便于观察指示膜2的颜色变化规则。但是，过高黏度的液态材料容易造成喷嘴堵塞。
步骤S3)：形成有机膜，有机膜位于第一无机膜的上方，完全覆盖显示区并部分延伸至非显示区。
如图5D所示，在该步骤中，在第一无机膜7的上方，对应着显示区的区域设置有机膜1。液态的有机材料通过喷墨打印工艺喷涂到器件表面的显示区表面，经过一段时间自由流动(流平)。有机膜1即有机封装层，厚度约为4-10μm，对有机膜1的封装要求是完全覆盖显示区但不能越过阻隔坝。
步骤S4)：固化指示膜和有机膜。
如图5E所示，在该步骤中，优选采用紫外光8照射固化的方式。固化过程中，对指示膜2和有机膜1进行足够光强和能量的紫外光8照射，将所有液态有机材料和颜料混合液固化。
当然，固化也可采用热固化，但热固化会使器件温度变化频繁，且膜层热胀冷缩后应力变大，不利于保证封装层的稳定性。
步骤S5)：形成第二无机膜，第二无机膜位于有机膜的上方，完全覆盖第一无机膜。
如图5F所示，在该步骤中，在有机膜1的上方，形成第二无机膜70。
至此，该封装结构完成。
本实施例的封装结构的制备方法穿插实施例1中分别制备有机膜和指示膜的结构，从而形成高良率的封装结构。
具体的，以下是液态有机材料自由流动时不同情况的说明：
如图6A所示，形成有机膜1的液态有机材料未发生溢出，液态有机材料不会与未完全固化的颜料混合液接触，规则的指示膜2不会有变化；
如图6B、图6C所示，当形成有机膜1的液态有机材料越过阻隔坝发生溢出时，液态有机材料将与未完全固化的颜料混合液接触，由于制备指示膜2的液态有机颜料与封装用的液态有机材料两者的成分是完全一致，仅有黏度差异，根据相似相溶原理，指示膜2与有机材料发生溶合等物理反应，具有较大颜色浓度的指示膜2中的颜料向封装用有机材料扩散，颜料混合液中的甲苯胺红将会向无色的液态有机材料中扩散，规则的指示膜2被破坏，使原本规则的指示膜2变得不再规则。即颜色因为扩散而不在原来的位置，与其他在原本位置的颜色相比，不再均一而变得不再规则。通过这一变化，检测人员可以很方便地判断有机材料是否溢出。
目前检测液态有机材料是否溢出是通过光学检查机或扫描电子显微镜检测有机材料停止的位置，与之相比，本实施例中封装结构及其相应的制备方法采用的溢出检测(overflow detection)方式更节省大量人力物力，可以很方便、快速地检测出是否有液态有机材料溢出，结果反馈快，可帮助生产部门迅速调整工艺参数，降低生产损失，提高良率。
实施例3：
本实施例提供一种发光基板，该发光基板包括多个发光器件，发光器件采用实施例2的封装结构封装。
该发光基板可以用于制备：台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、手机、PDA、GPS、车载显示、投影显示、摄像机、数码相机、电子手表、计算器、电子仪器、仪表、液晶面板、电子纸、电视机、显示器、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件，可应用于公共显示和虚幻显示等多个领域。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (18)
1.一种有机膜结构的制备方法，其特征在于，包括步骤：
用颜料混合液在待形成有机膜的区域外形成颜料混合液层；
用液态有机材料在待形成有机膜的区域形成液态有机层；
固化所述颜料混合液层和所述液态有机层，分别形成指示膜和有机膜；
其中，所述颜料混合液层包括所述液态有机材料和颜料；
所述液态有机材料为无色透明的液态有机材料，颜料混合液为颜料与无色透明的液态有机材料的混合液。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括：所述颜料混合液通过喷墨打印工艺形成颜料混合液层。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述颜料混合液的黏度大于所述液态有机材料的黏度。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述颜料混合液中颜料的颜色为红色、绿色、蓝色中的任一种；
其中，红色颜料为3138甲苯胺红液态有机颜料，或者为三氧化二铁等红色粉末无机颜料。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用紫外光照射方式固化所述颜料混合液层和所述液态有机层。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述指示膜形成为封闭环状结构，或者为分段间隔的环状结构。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述待形成有机膜的区域外还预形成有第一阻隔坝，所述指示膜位于所述第一阻隔坝外。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一阻隔坝外还预形成有第二阻隔坝，所述指示膜设于所述第一阻隔坝和所述第二阻隔坝之间，和/或，所述指示膜设于所述第二阻隔坝之外。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第二阻隔坝的高度大于所述第一阻隔坝的高度。
10.一种有机膜结构，其特征在于，在有机膜所在区域外还设置有指示膜，所述指示膜包括颜料和与所述有机膜相同的有机材料；
所述有机膜的材料为无色透明的有机材料，形成所述指示膜的材料混合液为颜料与无色透明的有机材料的混合体。
11.根据权利要求10所述的有机膜结构，其特征在于，所述指示膜为封闭环状结构，或者为分段间隔的环状结构。
12.根据权利要求10所述的有机膜结构，其特征在于，还包括设置在有机膜外的第一阻隔坝，所述指示膜位于所述第一阻隔坝外。
13.根据权利要求12所述的有机膜结构，其特征在于，所述第一阻隔坝外还有第二阻隔坝，所述指示膜设于所述第一阻隔坝和所述第二阻隔坝之间，和/或，所述指示膜设于所述第二阻隔坝之外。
14.根据权利要求13所述的有机膜结构，其特征在于，所述第二阻隔坝的高度大于所述第一阻隔坝的高度。
15.一种封装结构的制备方法，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的有机膜结构的制备方法。
16.一种封装结构，用于封装发光器件，其特征在于，所述封装结构包括权利要求10-14任一项所述的有机膜结构。
17.根据权利要求16所述的封装结构，其特征在于，还包括位于所述有机膜下方的第一无机膜和位于所述有机膜上方的第二无机膜，所述第二无机膜完全覆盖所述有机膜。
18.一种发光基板，包括多个发光器件，其特征在于，所述发光器件采用权利要求16-17任一项所述的封装结构封装。
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