CN110429197A - 薄膜封装结构、薄膜封装方法及显示面板 - Google Patents

薄膜封装结构、薄膜封装方法及显示面板 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种薄膜封装结构、薄膜封装方法及显示面板。其中，薄膜封装结构，用于封装发光器件，包括：所述薄膜封装结构包括至少一层无机层，其中至少一所述无机层远离所述发光器件的表面经过氟等离子体处理形成表面疏水层。通过对最外层的无机层后采用氟等离子体对其表面进行处理，形成含氟的疏水层，降低薄膜封装结构对水的浸润性和氧气渗透率，提高整个封装结构的水氧阻隔效果，进而提高发光器件和显示面板的寿命，而且该方法操作简单、易控，具有较好的市场前景。

Description

薄膜封装结构、薄膜封装方法及显示面板
技术领域
本发明涉及显示器件的封装技术领域，特别是涉及一种薄膜封装结构、薄膜封装方法及显示面板。
背景技术
随着资讯技术快速发展，现已可随时随地获取资讯、信息，而拥有便利、可移动性的便携式机器正大受欢迎。更加轻薄且便携式显示成为了携带型机器的基本条件，甚至设计更自由、不易碎、柔软且有韧性的柔性显示成为目前的主流。
有机电致发光二极管(OLED)由于其具有自发光、低功耗、响应速度快、视角宽、分辨力高、温度范围宽、高亮度、高对比度、抗振性能好、超薄等诸多优点。OLED凭借其技术优势，被公认为是继目前的发光二极管(LED)和液晶显示器(LCD)之后在显示和照明庞大的产业市场上的下一个明日之星。制作成各种柔性OLED，在柔性显示、照明等领域极具特点与竞争力。
OLED器件放置在空气中极易受到外界水氧气体的侵入，导致OLED器件性能受到影响，因此OLED器件完成后需要进行封装工艺，而对于柔性OLED来说，玻璃封装已然不能满足需求，目前业界采用最多的是薄膜封装(TFE)，薄膜封装一般采用有机/无机薄膜叠层制备，不仅可以达到一定的隔绝水氧作用，同时还可以提高顶发射OLED器件的出光效率。但是由于这种薄膜封装结构中位于最上面的一般是无机层，无机层一般通过化学气相沉积(CVD)的方式获得，难免会存在针孔等缺陷，外界的水汽能够通过针孔渗透到封装体的内部，导致阻隔外界水气的效果受到影响。因此，该技术还有待改进和发展。
发明内容
基于此，有必要提供一种薄膜封装结构，能够提高薄膜封装结构的水氧阻隔效果。
一种薄膜封装结构，用于封装发光器件，包括：
所述薄膜封装结构包括至少一层无机层，其中至少一所述无机层远离所述发光器件的表面经过氟等离子体处理形成表面疏水层。
上述薄膜封装结构，通过对无机层采用氟等离子体对其表面进行处理，氟等离子在无机层表面吸附，形成氟离子基团，从而形成含氟的表面疏水层，能够降低薄膜封装结构对水的浸润性和氧气渗透率，提高整个薄膜封装结构的水氧阻隔效果，进而提高发光器件和显示面板的寿命。
在其中一个实施例中，所述无机层为多层时，至少位于距离所述发光器件最远的所述无机层的表面经过氟等离子体处理形成表面疏水层。
在其中一个实施例中，所述薄膜封装结构包括至少两层层叠设置的无机层及设置在相邻两层所述无机层之间的有机层，至少位于最外层的所述无机层的表面经过氟等离子体处理形成表面疏水层。
在其中一个实施例中，所述无机层的厚度为500nm～2000nm，所述有机层的厚度为3000nm～12000nm。
在其中一个实施例中，所述氟等离子体的气体源为含氟气体，所述含氟气体选自NF3、SiF4、F2和CF4中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述无机层的主要成分选自氮化硅、氧化硅、氮氧化硅和氧化铝中的至少一种。
本发明另一目的在于提供一种薄膜封装结构的制备方法，包括以下步骤：
于发光器件上沉积至少一层无机层，对其中至少一所述无机层远离所述发光器件的表面进行氟等离子体处理，形成表面疏水层。
在其中一个实施例中，所述氟等离子体的气体源为含氟气体，所述含氟气体选自NF3、SiF4、F2和CF4中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述氟等离子体处理的功率为500W～2000W，时间为5s～15s。
本发明又一目的在于提供一种显示面板，包括发光器件薄膜封装结构，所述薄膜封装结构为上述薄膜封装结构或采用上述制备方法制得的薄膜封装结构。
上述薄膜封装结构，在发光器件外部通过采用无机-有机薄膜交替叠层结构，对至少位于最外层的无机层采用氟等离子体对其表面进行处理，形成含氟的表面疏水层，来降低薄膜封装结构对水的浸润性和氧气渗透率，提高整个封装结构的水氧阻隔效果，进而提高发光器件和显示面板的寿命，而且该方法操作简单、易控，具有较好的市场前景。
附图说明
图1为本发明一实施例显示面板的结构示意图；
图2为本发明一实施例显示面板的薄膜封装结构的示意图；
图3为本发明另一实施例显示面板的薄膜封装结构的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本发明一实施方式的柔性显示面板10，包括基板110、依次设于基板110之上的发光器件120和光取出层130，以及覆盖发光器件120和光取出层130的薄膜封装结构140。
薄膜封装结构140包括至少一层无机层，其中至少一所述无机层远离发光器件120的表面经过氟等离子体处理形成表面疏水层。
可以理解，薄膜封装结构140可以是一层或多层膜层结构，可以是一层或多层无机层，也可是无机层和有机层的叠层结构。当薄膜封装结构140包括多层无机层时，其中至少有一无机层，该无机层远离发光器件120的表面经过氟等离子体处理形成表面疏水层，其他无机层的表面可以经过氟等离子体处理，也可以不经过氟等离子体处理。
在一实施例中，薄膜封装结构140可以包括至少两层层叠设置的无机层及设置在相邻两层所述无机层之间的有机层。
具体在图2所示的示例中，薄膜封装结构140包括两层层叠设置的无机层及一层位于该两层无机层之间的有机层。薄膜封装结构140覆盖在发光器件120和光取出层130的外部，用于封装发光器件120和光取出层130。薄膜封装结构140由内而外包括依次层叠的第一无机层141、第一有机层142和第二无机层143，其中，第二无机层143的表面经过氟等离子体处理形成表面疏水层147。可理解，在其他具体示例中，第一无机层141的表面也可经过氟等离子体处理形成表面疏水层。
在如图3所示的另一具体示例中，薄膜封装结构140覆盖在发光器件120和光取出层130的外部，用于封装发光器件120和光取出层130，由内而外包括依次层叠的第一无机层141、第一有机层142、第二无机层143、第二有机层144和第三无机层145，其中，第三无机层145的表面经过氟等离子体处理形成表面疏水层147。可理解，在其他具体示例中，第一无机层141、第二无机层143远离发光器件120的表面也可经过氟等离子体处理形成表面疏水层。
在一实施例中，无机层的材料包括但不限于氧化铝(AlOx)、氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiNOx)中的至少一种。可以理解，第一无机层141、第二无机层143和第三无机层145各层的材料可以相同，也可以不同。
在一实施例中，无机层的沉积采用化学气相沉积PEVCD工艺。
在一实施例中，无机层的厚度为500nm～2000nm。
较优的，无机层的厚度为800nm～1500nm。
在一实施例中，对无机层进行处理形成表面疏水层的氟等离子体的气体源为含氟气体，所述含氟气体选自NF3、SiF4、F2和CF4中的至少一种。
在一实施例中，有机层的材料包括但不限于聚对苯二甲酸乙二酸酯、聚萘二甲酸乙二酸酯、聚乙烯醇、聚氨酯丙烯酸酯聚合物和聚酰亚胺树脂中的至少一种。
在一实施例中，有机层的厚度为3000nm～12000nm。如此，有机层的厚度大于无机层的厚度，通过无机层和有机层的交替沉积，可以填补或覆盖无机层中的针孔缺限，还能增加“水汽沿针孔渗透的通道”的长度，降低针孔对封装的影响，有效提高水氧阻隔作用和有利于压力释放。
在本实施例中，基板110为柔性基板，其上具有TFT驱动阵列，用于驱动发光器件，实现图像显示。
本实施例中，OLED发光器件120的结构为本领域常规的顶发射型电致发光器件，其为自主发光元器件。
在一实施例中，光取出层130主要由折射率大于1.9的有机材料制备而成，用于提高发光器件120的出光效率。
本发明另一实施方式提供一显示面板薄膜封装结构的制备方法，包括以下步骤：
S01、如图1～2所示，提供一柔性TFT基板110，基板110具有发光器件120，以及覆盖发光器件120的光取出层130(capping layer).
具体地，光取出层130是采用折射率大于1.9的有机材料在发光器件120上制备形成光取出层130，以提高出光率。
S02、在光取出层130上形成第一无机层141。
具体地，第一无机层141的厚度为500nm～2000nm。
S03、在第一无机层141上形成第一有机层142。具体地，通过打印(IJP)方式沉积第一有机层142，第一有机层142的厚度为3000nm～12000nm。
S04、在第一有机层142上形成第二无机层143。具体地，第二无机层143的厚度为500nm～2000nm。较优地，第二无机层143的厚度为800nm～1500nm。
S05、对第二无机层143进行氟等离子体处理，在第二无机层143的表面形成表面疏水层147。
具体地，采用干刻机台或化学气相沉积(CVD)镀膜机台，通入含氟气体，在一定功率范围条件下形成氟等离子体，对第二无机层143的表面处理，形成表面疏水层。
在一实施例中，对第二无机层143进行处理形成表面疏水层147的氟等离子体的气体源为含氟气体，所述含氟气体选自NF3、SiF4、F2和CF4中的至少一种。
较优地，含氟气体为CF4或/和NF3。可以理解，通过用氟等离子体(例如NF3、SiF4、F2和CF4中的一种或者两种及以上的组合)处理无机层，可以对无机层的表面进行改性，从而提高无机层的拒水性能。虽然这些气体都可以提高无机层的拒水性能，但是其拒水性能随使用的氟物质种类的不同，处理时间和功率大小而变化。采用前述优选的氟等离子体处理后在无机层表面产生氟化作用，引入含氟基团，使无机层的表面形成疏水层，不但疏水性好，而且耐久性好，随着时间的推移，其疏水性能无明显变化。
在一实施例中，氟等离子体处理的功率为500W～2000W，时间为5s～15s。
发明人通过大量实验发现，氟等离子体处理时间不能太短，处理时间太短达不致表面改性的效果，同时时间也不能过长，过长处理效果则会变差，建议处理5s～15s。
较优地，氟等离子体处理的功率为800W～1000W。
如此，通过控制氟等离子体处理的气体组成、处理功率和处理时间，使得第二有机层的表面具有良好的疏水性，降低水分的浸润性和对氧气的渗透率，可以明显提高封装薄膜结构的水氧阻隔性能。
上述步骤S02、S04中，形成第一无机层141、第二无机层143的方法可以采用常规的化学气相沉积方法实现，如采用PECVD工艺制备无机层。
通过本发明实施例制备的显示面板的薄膜封装结构如图2所示。
在另一实施例中，可以多次重复步骤S03和S04后，再对最外层无机层进行步骤S05的氟等离子体处理，制备具有多层无机层和有机层交叠层叠的薄膜封装结构，例如，在形成第二无机层143之后，重复一次步骤S03和S04形成第二有机层144和第三无机层145，然后对第三无机层145进行氟等离子体处理，于第三无机层145的表面形成表面疏水层147，制备的显示面板的薄膜封装结构如图3所示。
本发明实施例提供的显示面板薄膜封装结构的制备方法，通过采用无机-有机薄膜叠层结构，在沉积最上层的无机层后采用氟等离子体对其表面进行处理，形成含氟的疏水层，降低薄膜封装结构对水的浸润性和氧气渗透率，提高整个封装结构的水氧阻隔效果，进而提高OLED器件的寿命，而且该方法操作简单、易控，具有较好的市场前景。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种薄膜封装结构，用于封装发光器件，其特征在于，所述薄膜封装结构包括至少一层无机层，其中至少一所述无机层远离所述发光器件的表面经过氟等离子体处理形成表面疏水层。
2.根据权利要求1所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述无机层为多层时，至少距离所述发光器件最远的所述无机层的表面经过氟等离子体处理形成表面疏水层。
3.根据权利要求1所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述薄膜封装结构包括至少两层层叠设置的无机层及设置在相邻两层所述无机层之间的有机层，至少位于最外层的所述无机层的表面经过氟等离子体处理形成表面疏水层。
4.根据权利要求3所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述无机层的厚度为500nm～2000nm，所述有机层的厚度为3000nm～12000nm。
5.根据权利要求1所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述氟等离子体的气体源为含氟气体，所述含氟气体选自NF3、SiF4、F2和CF4中的至少一种。
6.根据权利要求1～5任一所述的薄膜封装结构，其特征在于，所述无机层的材料选自氮化硅、氧化硅、氮氧化硅和氧化铝中的至少一种。
7.一种薄膜封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
于发光器件上沉积至少一层无机层，对其中至少一所述无机层远离所述发光器件的表面进行氟等离子体处理，形成表面疏水层。
8.根据权利要求7所述的薄膜封装结构的制备方法，其特征在于，所述氟等离子体的气体源为含氟气体，所述含氟气体选自NF3、SiF4、F2和CF4中的至少一种。
9.根据权利要求7或8所述的薄膜封装结构的制备方法，其特征在于，所述氟等离子体处理的功率为500W～2000W，时间为5s～15s。
10.一种显示面板，其特征在于，包括发光器件和薄膜封装结构，所述薄膜封装结构为如权利要求1～6任一项所述的薄膜封装结构或为权利要求7～9任一项所述的薄膜封装结构的制备方法制得的薄膜封装结构；
所述薄膜封装结构形成于所述发光器件上，以用于封装所述发光器件。
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