CN110416436A - 一种薄膜封装结构、显示装置及封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄膜封装结构、显示装置及封装方法；所述薄膜封装结构，包括：基板，所述基板上设置有待封装结构；至少一个封装薄膜层，覆盖于所述待封装结构；所述封装薄膜层包括：在靠近所述基板到远离所述基板的方向上依次层叠设置的第一无机阻隔层、有机阻隔层和第二无机阻隔层；所述有机阻隔层内远离所述第一无机阻隔层一侧的区域分布有吸水性磁性粒子。本发明通过在封装薄膜层中的有机阻隔层内添加吸水性磁性粒子，并使吸水性磁性粒子分布在远离第一无机阻隔的区域内，在实现隔水效果的同时，防止吸水性磁性粒子压伤第一无机阻隔，有效的保证了阻隔效果，提升了封装性能。

Description

一种薄膜封装结构、显示装置及封装方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是指一种薄膜封装结构、显示装置及封装方法。

背景技术

OLED是近年来逐渐发展起来的显示照明技术，尤其在显示行业，由于其具有高响应、高对比度、可柔性化等优点，被视为拥有广泛的应用前景。但是，由于OLED器件在水汽和氧气的作用下，会出现腐蚀损坏的现象，因此，选择较好的封装方式对OLED器件来说尤为重要。

目前，薄膜封装(Thin-Film Encapsulation，TFE)是一种广泛应用在OLED显示器制作中的封装方式，即采用无机/有机阻隔层叠结构对OLED器件进行覆盖，以达到阻隔水氧的目的。然而，由于无机层应力较大容易产生裂纹、有机阻隔层的阻隔作用较差、无机层和有机阻隔层之间由于粘附力不好容易出现开裂等等问题，导致了薄膜封装结构的封装性能不佳。现有技术中，力图通过在有机阻隔层中添加干燥剂以提高封装性能，但实际添加干燥剂后，会出现阻隔效果下降的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种薄膜封装结构、显示装置及封装方法，能够有效保证阻隔效果，提升封装性能。

基于上述目的，本发明提供了一种薄膜封装结构，包括：

基板，所述基板上设置有待封装结构；

至少一个封装薄膜层，覆盖于所述待封装结构；所述封装薄膜层包括：在靠近所述基板到远离所述基板的方向上依次层叠设置的第一无机阻隔层、有机阻隔层和第二无机阻隔层；所述有机阻隔层内远离所述第一无机阻隔层一侧的区域分布有吸水性磁性粒子。

在一些可选的实施方式中，所述吸水性磁性粒子包括：

核结构，材质为磁性纳米粒子；

壳结构，包覆于所述核结构，材质为吸水性材料。

在一些可选的实施方式中，所述核结构的材质为氧化铁纳米粒子、氧化镍纳米粒子或氧化钴纳米粒子；所述壳结构的材质为氧化钙、二氧化钛、氧化钡或吸水树脂。

在一些可选的实施方式中，所述吸水性磁性粒子的粒径范围是1nm-50nm。

在一些可选的实施方式中，全部所述吸水性磁性粒子的体积之和占所述有机阻隔层总体积的20％-30％。

在一些可选的实施方式中，部分所述吸水性磁性粒子贴合于所述有机阻隔层靠近所述第二无机阻隔层一侧的表面分布，以使所述有机阻隔层靠近所述第二无机阻隔层一侧的表面具有颗粒状结构。

此外，本发明还提供了一种显示装置，其特征在于，包括如上任意一项所述的薄膜封装结构。

此外，本发明还提供了一种封装方法，包括：

提供一基板；所述基板上设置有待封装结构；

形成覆盖于所述待封装结构的第一无机阻隔层；

在所述第一无机阻隔层上形成有机阻隔层；所述有机阻隔层内远离所述第一无机阻隔层一侧的区域分布有吸水性磁性粒子；

在所述有机阻隔层上形成第二无机阻隔层。

在一些可选的实施方式中，所述在所述第一无机阻隔层上形成有机阻隔层，包括：

在所述第一无机阻隔层上形成流变性有机阻隔层；所述流变性有机阻隔层内分布有吸水性磁性粒子；

向所述流变性有机阻隔层施加磁场，使所述吸水性磁性粒子在所述流变性有机阻隔层内远离所述第一无机阻隔层一侧的区域分布；

使所述流变性有机阻隔层固化，形成所述有机阻隔层。

在一些可选的实施方式中，所述向所述流变性有机阻隔层施加磁场，还包括：向所述流变性有机阻隔层施加磁场，使部分所述吸水性磁性粒子贴合于所述流变性有机阻隔层靠近所述第二无机阻隔层一侧的表面分布；

所述形成所述有机阻隔层，包括：所述有机阻隔层靠近所述第二无机阻隔层一侧的表面具有颗粒状结构。

从上面所述可以看出，本发明提供的薄膜封装结构、显示装置及封装方法，通过在封装薄膜层中的有机阻隔层内添加吸水性磁性粒子，并使吸水性磁性粒子分布在远离第一无机阻隔的区域内，在实现隔水效果的同时，防止吸水性磁性粒子压伤第一无机阻隔，有效的保证了阻隔效果，提升了封装性能。

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为本发明实施例的薄膜封装结构示意图；

图2为本发明实施例中的吸水性磁性粒子结构示意图；

图3为本发明实施例的封装方法流程图；

图4为本发明实施例中形成有机阻隔层的步骤流程图；

图5为本发明实施例中形成流变性有机阻隔层步骤对应的结构示意图；

图6为本发明实施例中向流变性有机阻隔层施加磁场步骤对应的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如背景技术所述，现有技术中将干燥剂分布在有机阻隔层内的方式，会造成阻隔效果下降的问题。发明人在实现本发明的过程中发现，上述现有技术存在的问题的具体原因在于：将干燥剂分布在有机阻隔层后，在后续的将封装盖板与基板压合的过程中，由于封装填充胶的挤压，干燥剂包含的干燥剂颗粒会对有机阻隔层下层的无机阻隔层产生较强的压力，进而造成无机阻隔层的压伤，影响实际阻隔效果。针对于此，发明人提出了一种薄膜封装结构、显示装置及封装方法，以解决上述现有技术存在的问题。

首先，本发明提供了一种薄膜封装结构。参考图1，所述的薄膜封装结构包括：基板1，基板1上设置有待封装结构2；至少一个封装薄膜层3，覆盖于待封装结构2；封装薄膜层3包括：在靠近基板1到远离基板1的方向上依次层叠设置的第一无机阻隔层301、有机阻隔层302和第二无机阻隔层303；有机阻隔层302内远离第一无机阻隔层301一侧的区域分布有吸水性磁性粒子4。

本实施例中，基板1用于承载其他各结构、部件，基板1的材料可以为玻璃、石英或者硬性或柔性的透明树脂材料等，本申请对此不做限定。

待封装结构2设置于基板1上，为OLED显示功能的具体实现结构，其一般可以包括形成于基板10上的像素电路、覆盖该像素电路的像素界定层(Pixel Definition Layer，PDL)、位于该像素界定层凹槽内的底电极(例如，阳极)、有机材料功能层(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)以及覆盖像素界定层的顶电极(例如，阴极)等。

封装薄膜层3覆盖于待封装结构2，用于将待封装结构2与外部环境隔离，实现隔离水氧以保证待封装结构2的正常显示功能。具体的，封装薄膜层3包括层叠设置的第一无机阻隔层301、有机阻隔层302和第二无机阻隔层303，上述三个阻隔层在靠近基板1到远离基板1的方向上依次设置。

其中，第一无机阻隔层301和第二无机阻隔层303的作用在于阻隔水氧，其均为无机材料制成，具体的可以选择为氮化硅(SiN_x)、二氧化硅(SiO₂)、碳化硅(SiC)、三氧化二铝(Al₂O₃)、硫化锌(ZnS)、氧化锌(ZnO)等具有阻隔水氧作用的材料。在形成第一无机阻隔层301和第二无机阻隔层303时，可以选择化学气相沉积(CVD)、磁控溅射(MagnetronSputtering)、原子力沉积(ALD)等方式。在具体结构参数上，第一无机阻隔层301和第二无机阻隔层303的厚度一般为0.05μm-2.5μm。

有机阻隔层302的作用在于缓解上述各无机阻隔层产生的应力以提高结构强度，其为有机材料制成，具体的可以选择为聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA、亚克力)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)等。在形成有机阻隔层302时，可以选择喷涂、打印、印刷等方式。在具体结构参数上，有机阻隔层302的厚度一般为10μm-20μm。

有机阻隔层302内分布有吸水性磁性粒子4，且该些吸水性磁性粒子4仅分布在有机阻隔层302内远离第一无机阻隔层301一侧的区域中。参考图1所示，即吸水性磁性粒子4仅分布在有机阻隔层302内上部的区域内。由于吸水性磁性粒子4远离第一无机阻隔层301，则在后续的压合过程中，吸水性磁性粒子4不会对第一无机阻隔层301产生挤压，避免了现有技术中第一无机阻隔层301容易出现的被压伤的问题，使得第一无机阻隔层301与有机阻隔层302间的连接紧密稳固，提升了封装性能。此外，基于吸水性磁性粒子4的吸水特性，使有机阻隔层302具备了一定的水氧隔离能力，能够进一步的提升本实施例的薄膜封装结构的隔离效果。

其中，吸水性磁性粒子4具有磁性。在形成有机阻隔层302时，通过对有机阻隔层302施加磁场的方式，使吸水性磁性粒子4在有机阻隔层302内运动，并控制其分布在远离第一无机阻隔层301一侧的区域。

可见，本实施例的薄膜封装结构通过在封装薄膜层中的有机阻隔层内添加吸水性磁性粒子，并使吸水性磁性粒子分布在远离第一无机阻隔的区域内，在实现隔水效果的同时，防止吸水性磁性粒子压伤第一无机阻隔，有效的保证了阻隔效果，提升了封装性能。

作为一个可选的实施例，参考图1和图2，对于所述的吸水性磁性粒子4，其包括：核结构401和壳结构402。也即本实施例中，吸水性磁性粒子4为核壳结构；具体的，核结构401的材质为磁性纳米粒子，壳结构402通过化学键或其他作用力包覆于核结构401的外表面，整体上形成的纳米尺度的有序组装结构。其中，核结构401的材质可以选用氧化铁纳米粒子、氧化镍纳米粒子或氧化钴纳米粒子等具有磁性的纳米粒子；而壳结构402的材质可以选用氧化钙、二氧化钛、氧化钡或吸水树脂等吸水材料。基于核壳结构独特的结构特性，整合了内外两种材料的性质，即构成了本实施例中同时具有磁性和吸水性的吸水性磁性粒子4。

本实施例中，基于所述的薄膜封装结构应用于的显示装置的结构考虑，吸水性磁性粒子4的粒径大小的范围设置在1nm-50nm，以避免当吸水性磁性粒子4的粒径过小而影响吸水性能，或是避免吸水性磁性粒子4的粒径过大而对有机阻隔层302的整体结构性质产生过多影响。

此外，全部吸水性磁性粒子4的体积之和占有机阻隔层302总体积的多少也会对有机阻隔层302产生影响。当全部吸水性磁性粒子4的体积之和占有机阻隔层302总体积的比例较小时，表明吸水性磁性粒子4较少，可能影响吸水性能；反之，当当全部吸水性磁性粒子4的体积之和占有机阻隔层302总体积的比例较大时，表明吸水性磁性粒子4较多，过多的吸水性磁性粒子4可能会使得有机阻隔层302本身的稳定性和强度。故经过数据分析和实验验证，本实施例中设置全部吸水性磁性粒子4的体积之和占有机阻隔层302总体积的20％-30％，以兼顾有机阻隔层302的吸水性能和结构强度。

作为一个可选的实施例，在有机阻隔层中，部分吸水性磁性粒子是贴合于有机阻隔层靠近第二无机阻隔层一侧的表面分布的。由于在有机阻隔层的形成过程中，无论采用何种的工艺(如喷涂、打印、印刷等)，有机阻隔层均会存在一个由流变状态固化成为固态的转化过程。在流变状态下，当吸水性磁性粒子是贴合于有机阻隔层靠近第二无机阻隔层一侧的表面分布时，吸水性磁性粒子会在与有机阻隔层的表面之间相互作用下，使得有机阻隔层的表面发生形变而凸起，在此状态下固化后，有机阻隔层靠近第二无机阻隔层一侧的表面上则会形成颗粒状结构。

基于该有机阻隔层靠近第二无机阻隔层一侧的表面上具有的颗粒状结构，在后续形成第二无机阻隔层时，第二无机阻隔层的表面会与所述的颗粒状结构相互填充，最终在有机阻隔层与第二无机阻隔层的交界面处形成类似于相互内嵌式的结构。相比于现有技术中有机阻隔层与第二无机阻隔层通过各自平坦的表面相接，本实施例中在有机阻隔层与第二无机阻隔层的交界面处形成的相互内嵌式的结构，能够使得有机阻隔层与第二无机阻隔层接合更加稳固可靠，能够有效防止有机阻隔层与第二无机阻隔层发生开裂的不良现象，进一步的也提高了本实施例的薄膜封装结构的整体封装性能。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种封装方法。参考图3，所述的封装方法，包括以下步骤：

步骤01、提供一基板；所述基板上设置有待封装结构；

步骤02、形成覆盖于所述待封装结构的第一无机阻隔层；

步骤03、在所述第一无机阻隔层上形成有机阻隔层；所述有机阻隔层内远离所述第一无机阻隔层一侧的区域分布有吸水性磁性粒子；

步骤04、在所述有机阻隔层上形成第二无机阻隔层。

本实施例的封装方法得到的封装结构可参考图1所示，其中，有机阻隔层内在其远离第一无机阻隔层一侧的区域分布有吸水性磁性粒子，该些吸水性磁性粒子远离第一无机阻隔层，则在后续的过程中不会造成第一无机阻隔层被压伤，有效的保证了阻隔效果，提升了封装性能。

作为一个可选的实施例，参考图4，所述形成有机阻隔层的步骤，具体包括：

步骤031、在所述第一无机阻隔层上形成流变性有机阻隔层；所述流变性有机阻隔层内分布有吸水性磁性粒子。

参考图5，本步骤中，在基板1的待封装结构2上通过CVD的工艺形成了0.5μm厚，SiNx材质的第一无机阻隔层301。通过打印的方式在第一无机阻隔层301的表面形成流变性有机阻隔层302’；此时，流变性有机阻隔层302’未被固化，具有一定的流动性，其内均匀分布有吸水性磁性粒子4。

具体的，吸水性磁性粒子4的核结构的材质为Fe3O4，壳结构的材质为TiO2；全部吸水性磁性粒子4的体积之和占流变性有机阻隔层302’总体积的30％。

步骤032、向所述流变性有机阻隔层施加磁场，使所述吸水性磁性粒子在所述流变性有机阻隔层内远离所述第一无机阻隔层一侧的区域分布。

参考图6，本步骤中，向流变性有机阻隔层302’施加磁场，在磁场作用下，吸水性磁性粒子4向远离第一无机阻隔层301的区域移动，并最终分布在远离第一无机阻隔层301的区域内。

步骤033、使所述流变性有机阻隔层固化，形成所述有机阻隔层。

本步骤中，通过紫外光照射流变性有机阻隔层，使流变性有机阻隔层发生固化，最终形成有机阻隔层。

作为一个可选的实施例，在前述实施例的基础上，于步骤032中，在向流变性有机阻隔层施加磁场时，通过磁场对吸水性磁性粒子运动状态的控制，使部分吸水性磁性粒子贴合于所述流变性有机阻隔层靠近所述第二无机阻隔层一侧的表面分布。由于流变性有机阻隔层的流变状态，贴近流变性有机阻隔层表面的吸水性磁性粒子会使得有机阻隔层的表面发生形变而凸起。相应的，于步骤033中，在流变性有机阻隔层固化形成有机阻隔层后，该有机阻隔层靠近第二无机阻隔层一侧的表面具有颗粒状结构。基于该颗粒状结构，在后续形成第二无机阻隔层时，第二无机阻隔层的表面会与所述的颗粒状结构相互填充，最终在有机阻隔层与第二无机阻隔层的交界面处形成类似于相互内嵌式的结构。有机阻隔层与第二无机阻隔层的交界面处形成的相互内嵌式的结构，能够使得有机阻隔层与第二无机阻隔层接合更加稳固可靠，能够有效防止有机阻隔层与第二无机阻隔层发生开裂的不良现象，进一步的也提高了本实施例的薄膜封装结构的整体封装性能。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括如上任意一实施例所述的薄膜封装结构。

例如，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

需要说明的是，对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置通过设置所述的薄膜封装结构，在实现隔水效果的同时，防止吸水性磁性粒子压伤第一无机阻隔，有效的保证了阻隔效果，提升了封装性能。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种薄膜封装结构，其特征在于，包括：

基板，所述基板上设置有待封装结构；

至少一个封装薄膜层，覆盖于所述待封装结构；所述封装薄膜层包括：在靠近所述基板到远离所述基板的方向上依次层叠设置的第一无机阻隔层、有机阻隔层和第二无机阻隔层；所述有机阻隔层内远离所述第一无机阻隔层一侧的区域分布有吸水性磁性粒子。

2.根据权利要求1所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述吸水性磁性粒子包括：

核结构，材质为磁性纳米粒子；

壳结构，包覆于所述核结构，材质为吸水性材料。

3.根据权利要求2所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述核结构的材质为氧化铁纳米粒子、氧化镍纳米粒子或氧化钴纳米粒子；所述壳结构的材质为氧化钙、二氧化钛、氧化钡或吸水树脂。

4.根据权利要求1所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述吸水性磁性粒子的粒径范围是1nm-50nm。

5.根据权利要求1所述的薄膜封装结构，其特征在于，全部所述吸水性磁性粒子的体积之和占所述有机阻隔层总体积的20％-30％。

6.根据权利要求1所述的薄膜封装结构，其特征在于，部分所述吸水性磁性粒子贴合于所述有机阻隔层靠近所述第二无机阻隔层一侧的表面分布，以使所述有机阻隔层靠近所述第二无机阻隔层一侧的表面具有颗粒状结构。

7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至6任意一项所述的薄膜封装结构。

8.一种封装方法，其特征在于，包括：

提供一基板；所述基板上设置有待封装结构；

形成覆盖于所述待封装结构的第一无机阻隔层；

在所述第一无机阻隔层上形成有机阻隔层；所述有机阻隔层内远离所述第一无机阻隔层一侧的区域分布有吸水性磁性粒子；

在所述有机阻隔层上形成第二无机阻隔层。

9.根据权利要求8所述的封装方法，其特征在于，所述在所述第一无机阻隔层上形成有机阻隔层，包括：

在所述第一无机阻隔层上形成流变性有机阻隔层；所述流变性有机阻隔层内分布有吸水性磁性粒子；

向所述流变性有机阻隔层施加磁场，使所述吸水性磁性粒子在所述流变性有机阻隔层内远离所述第一无机阻隔层一侧的区域分布；

使所述流变性有机阻隔层固化，形成所述有机阻隔层。

10.根据权利要求9所述的封装方法，其特征在于，所述向所述流变性有机阻隔层施加磁场，还包括：向所述流变性有机阻隔层施加磁场，使部分所述吸水性磁性粒子贴合于所述流变性有机阻隔层靠近所述第二无机阻隔层一侧的表面分布；

所述形成所述有机阻隔层，包括：所述有机阻隔层靠近所述第二无机阻隔层一侧的表面具有颗粒状结构。