TWI651785B - Oled封裝結構及其製備方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提出了OLED封裝結構及其製備方法，該OLED封裝結構包括：基板，該基板限定出顯示區域和圍繞該顯示區域的封裝區域；OLED裝置層，該OLED裝置層設置在該顯示區域內；金屬環線，該金屬環線設置在該封裝區域，該金屬環線不具備電氣功能；無機封裝材料層，該無機封裝材料層設置在該封裝區域，且覆蓋該金屬環線；蓋板，該蓋板通過該無機封裝材料層與該基板密封連接。通過單獨設置金屬環線，可以大大加速無機封裝材料的溫度提升，使其快速融化燒結在一起，另外，還可以有效防護ESD，進而延長OLED的使用壽命。

Description

OLED封裝結構及其製備方法
本發明涉及顯示技術領域，具體的，涉及OLED封裝結構及其製備方法。
有機發光二極體(organic light-emitting diode，OLED)是一種使用有機聚合材料作為發光二極體中的半導體(semiconductor)材料的顯示技術，具備自發光、高亮度、寬視角、高對比、可彎曲、低耗能等特性，廣泛的運用於手機、數位錄影機、DVD機、個人數位助理(PDA)、筆記型電腦、汽車音響和電視等。OLED內部是有機發光材料，容易被氧化，因此需要對其做密封處理。現有的方案是採用燒結的方法對其進行封邊。目前，性能理想的封邊材料為二氧化矽，但其熔點高，燒結困難，較難燒結在一起。
因此，目前的OLED封裝技術仍有待改進。
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
目前，OLED封裝材料一般包括有機材料或無機材料，然而有機材料容易形成小孔類不良，封裝結構無法將OLED裝置與空氣中的水、氧氣等成分有效隔離，影響OLED裝置的使用壽命。無機材料通常具有較佳的水汽隔離性能，現階段一般採用二氧化矽作為封裝材料，但其熔點高，燒結困難，較難燒結在一起。針對該問題，發明人發現在封裝材料的一側增加一層金屬層，可以加速溫度提升，迅速融化封裝材料，使其燒結在一起。發明人發現，可以將OLED裝置結構中的金屬走線(或稱電源線)設置在與封裝材料相對應的位置，金屬走線在發揮電氣功能的同時，起到加速封裝材料融化的效果。但採用這樣的結構，金屬走線有可能暴露在外側，容易被腐蝕，然後影響顯示螢幕的正常顯示。發明人經過深入研究發現，在封裝材料對應的位置單獨設置一圈與金屬引線間隔一定距離的金屬材料，不僅可以有效發揮加速溫度提升的作用，還可以防護靜電釋放(ESD)，防止金屬引線被腐蝕，延長OLED的使用壽命。
有鑑於此，在本發明的一方面，本發明提出了一種OLED封裝結構。根據本發明的實施例，該OLED封裝結構包括：基板，該基板限定出顯示區域和圍繞該顯示區域的封裝區域；OLED裝置層，該OLED裝置層設置在該顯示區域內；金屬環線，該金屬環線設置在該封裝區域，該金屬環線不具備電氣功能；無機封裝材料層，該無機封裝材料層設置在該封裝區域，且覆蓋該金屬環線；蓋板，該蓋板通過該無機封裝材料層與該基板密封連接。發明人發現，通過單獨設置金屬環線，可以大大加速無機封裝材料的溫度提升，使其快速融化燒結在一起，另外，還可以有效防護ESD，進而延長OLED的使用壽命。
根據本發明的實施例，該OLED封裝結構進一步包括：框膠層，該框膠層設置在該封裝區域，且位於該金屬環線靠近該顯示區域的一側。
根據本發明的實施例，該OLED封裝結構進一步包括乾燥劑，該乾燥劑設置於該蓋板的下表面。
根據本發明的實施例，該OLED裝置層包括電源線，該電源線與所述OLED裝置層和電源電連接，且與該金屬環線之間具有間隙。
根據本發明的實施例，該基板為玻璃基板、聚合物基板或金屬基板。
根據本發明的實施例，該金屬環線由金、銀、銅中的至少一種形成。
根據本發明的實施例，該無機封裝材料層由二氧化矽、氮化矽、三氧化二鋁中的至少一種形成。
根據本發明的實施例，該蓋板為玻璃蓋板。
在本發明的另一方面，本發明提供了一種製備前面所述的OLED封裝結構的方法。根據本發明的實施例，項所述的方法包括：提供基板，該基板限定出顯示區域和圍繞該顯示區域的封裝區域；在該顯示區域形成OLED裝置層；在該封裝區域形成金屬環線，該金屬環線不具備電氣功能；在該封裝區域形成無機封裝材料層，該無機封裝材料層覆蓋該金屬環線；將蓋板與該基板相對貼合。發明人發現，利用項所述的方法可以快速有效的製備獲得前面所述的OLED封裝結構，操作簡單、方便，在封裝區域單獨設置金屬環線，可以在將蓋板與基板相對貼合時加速無機封裝材料溫度提升，使其快速融化而燒結在一起，另外，還可以有效防護ESD，延長OLED的使用壽命。
根據本發明的實施例，在將該蓋板與該基板相對貼合之前，進一步包括在該封裝區域形成框膠層的步驟，該框膠層位於該金屬環線靠近該顯示區域的一側。
根據本發明的實施例，該製備OLED封裝結構的方法進一步包括硬化該框膠的步驟。
根據本發明的實施例，在將該蓋板與該基板相對貼合之前，進一步包括在該蓋板的下表面設置乾燥劑的步驟。
2‧‧‧閘極金屬層
3‧‧‧閘極絕緣層
4‧‧‧半導體層
5‧‧‧蝕刻阻擋層
6‧‧‧源汲極金屬層
7‧‧‧鈍化層
10‧‧‧基板
11‧‧‧顯示區域
12‧‧‧圍繞顯示區域的封裝區域
20‧‧‧OLED裝置層
21‧‧‧金屬陰極
22‧‧‧電子傳輸層
23‧‧‧發光層
24‧‧‧空穴傳輸層
25‧‧‧陽極
30‧‧‧金屬環線
40‧‧‧無機封裝材料層
50‧‧‧蓋板
60‧‧‧框膠層
70‧‧‧乾燥劑
第1圖顯示了本發明一實施例的OLED封裝結構的結構示意圖。
第2圖顯示了本發明一實施例的TFF結構示意圖。
第3圖顯示了本發明一實施例的OLED裝置層結構示意圖。
第4圖顯示了本發明另一實施例的OLED封裝結構的結構示意圖。
第5圖顯示了本發明再一實施例的OLED封裝結構的結構示意圖。
下面詳細描述本發明的實施例。下面描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。實施例中未注明具體技術或條件的，按照本領域內的文獻所描述的技術或條件或者按照產品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為一般市售的常規產品。
在本發明的一方面，本發明提出了一種OLED封裝結構。根據本發明的實施例，參照第1圖，該OLED封裝結構包括：基板10，該基板10限定出顯示區域11和圍繞該顯示區域的封裝區域12；OLED裝置層20，該OLED裝置層20設置在該顯示區域11內；金屬環線30，該金屬環線設置在該封裝區域12，該金屬環線30不具備電氣功能；無機封裝材料層40，該無機封裝材料層設置在該封裝區域12，且覆蓋該金屬環線30；蓋板50，該蓋板50通過該無機封裝材料層40 與該基板10密封連接。發明人發現，通過單獨設置金屬環線，可以大大加速無機封裝材料的溫度提升，使其快速融化燒結在一起，另外，還可以有效防護ESD，進而延長OLED的使用壽命。
根據本發明的實施例，可以採用的基板的具體材質不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要靈活選擇。在本發明的一些實施例中，可以採用的基板為玻璃基板、聚合物基板或金屬基板，較佳情況下，可以採用玻璃基板。由此，可表現出良好的可彎曲性，具有良好的可見光通透性，對水蒸氣和氧氣的阻隔性能良好，化學和熱穩定性良好，表面光潔度高，並且絕緣，是理想的OLED基底材料。根據本發明的實施例，該基板10上還可以預先設置有用於OLED的裝置結構，例如，在本發明的一些實施例中，該基板上設置有TFT結構。具體地，參照第2圖，該TFT結構可以包括：位於該基板10上的閘極金屬層2、位於該閘極金屬層2與基板10上的閘極絕緣層3、位於該閘極絕緣層3上的半導體層4、位於該半導體層4與閘極絕緣層3上的蝕刻阻擋層5、位於該蝕刻阻擋層5、半導體層4、及閘極絕緣層3上的源汲極金屬層6，以及位於源汲極金屬層6和蝕刻阻擋層5上的鈍化層7。本領域技術人員可以理解，TFT結構並不限於第2圖所示的結構，本領域技術人員可以根據需要選擇具體的TFT結構，例如也可以採用頂閘型TFT等，均在本發明的保護範圍之內，在此不再一一贅述。
根據本發明的實施例，OLED裝置層的具體結構也沒有特別限制，可以為本領域任何已知的OLED裝置結構，包括但不限於單層裝置結構、雙層裝置結構、三層裝置結構或多層裝置結構。在本發明的一些實施例中，以三層裝置結構為例說明OLED裝置層的具 體結構。具體的，參照第3圖，OLED裝置層包括：金屬陰極21、電子傳輸層22、發光層23、空穴傳輸層24和陽極25。由此，可以具有良好的顯示效果。當然，本領域技術人員可以理解，本發明的OLED裝置層的結構並不限於第3圖所示的結構，其他類似的結構改變或替換仍在本發明的保護範圍之內。
根據本發明的實施例，該OLED裝置層除了包括上述金屬陰極21、電子傳輸層22、發光層23、空穴傳輸層24和陽極25等結構外，還包括電源線，用於使OLED裝置與外界電源連接，且通常情況下，電源線設置在上述OLED裝置層的週邊，即位於靠近金屬環線的方向，在本發明的OLED封裝結構中，上述電源線與該金屬環線之間具有間隙。由此，電源線不會暴露而被腐蝕，OLED的使用性能顯著改善，且使用壽命得到提高。
根據本發明的實施例，形成該金屬環線的具體金屬種類不受特別限制，只要能夠有效提高無機封裝材料的溫度提升速度即可。在本發明的一些實施例中，該金屬環線可以由金、銀、銅中的至少一種形成。由此，具有良好導熱性能，無機封裝材料可以快速融化而燒結在一起。
根據本發明的實施例，可以採用的無機封裝材料的具體種類也沒有特別限制，只要能夠滿足封裝要求，本領域技術人員可以根據需要靈活選擇。在本發明的一些實施例中，無機封裝材料層可以由二氧化矽、氮化矽、三氧化二鋁中的至少一種形成。由此，具有良好的水蒸氣和氧氣隔絕性能，能夠有效保證有機發光材料不被氧化，進而延長OLED的使用壽命。
根據本發明的實施例，可以採用的蓋板的具體材質也不受特別限制，本領域技術人員可以根據需要靈活選擇。在本發明的一些實施例中，該蓋板為玻璃蓋板。由此，表現出良好的可彎曲性，具有良好的可見光通透性，對水蒸氣和氧氣的阻隔性能良好，化學和熱穩定性良好，表面光潔度高，並且絕緣。
根據本發明的實施例，參照第4圖，該OLED封裝結構進一步包括：框膠層60，該框膠層60設置在該封裝區域12，且位於該金屬環線30靠近該顯示區域11的一側。由此，可以大大提高蓋板和基板之間的結合強度，進而明顯改善封裝效果，提高OLED的使用性能。
根據本發明的實施例，可以採用的框膠的具體種類不受特別限制，本領域技術人員可以根據需要靈活選擇。在本發明的一些實施例中，可以採用的框膠包括但不限於紫外線硬化膠或熱硬化膠，如環氧樹脂、催化劑和催化劑溶劑混和而成的熱硬化膠。由此，加工方便、原料來源廣泛、成本較低，且粘附性較好。
根據本發明的實施例，參照第5圖，該OLED封裝結構進一步包括乾燥劑70，該乾燥劑70設置於該蓋板50的下表面。由此，可以有效吸收進入OLED內部的少量水蒸汽等，保證有機發光材料不被氧化，進而提高OLED的使用性能，延長其使用壽命。
根據本發明的實施例，可以採用的乾燥劑的具體種類也不受特別限制，本領域技術人員可以根據需要靈活選擇。在本發明的一些實施例中，可以採用的乾燥劑包括但不限於含氯聚合物、矽膠、活性氧化鋁等。由此，具有良好的吸濕性，能夠有效減緩OLED中有機發光材料氧化，提高OLED裝置的使用壽命。
在本發明的另一方面，本發明提供了一種製備前面所述的OLED封裝結構的方法。根據本發明的實施例，項所述的方法包括：提供基板，該基板限定出顯示區域和圍繞該顯示區域的封裝區域；在該顯示區域形成OLED裝置層；在該封裝區域形成金屬環線，該金屬環線不具備電氣功能；在該封裝區域形成無機封裝材料層，該無機封裝材料層覆蓋該金屬環線；將蓋板與該基板相對貼合。發明人發現，利用項所述的方法可以快速有效的製備獲得前面所述的OLED封裝結構，操作簡單、方便，在封裝區域單獨設置金屬環線，可以在將蓋板與基板相對貼合時加速無機封裝材料溫度提升，使其快速融化而燒結在一起，另外，還可以有效防護ESD，延長OLED的使用壽命。
據本發明的實施例，此處的基板、OLED裝置層、金屬環線、無機材料封裝層和蓋板與前文所描述的一致，在此不再一一贅述。形成基板、OLED裝置層、金屬環線、無機材料封裝層的方法沒有特別限制，可以採用本領域任何已知的方法，例如包括但不限於濺鍍、蒸鍍、化學沉積等方法。由此，操作方便、方法成熟，易於實現。
根據本發明的實施例，在將該蓋板與該基板相對貼合之前，項所述的方法可以進一步包括在該封裝區域形成框膠層的步驟，該框膠層位於該金屬環線靠近該顯示區域的一側。具體的，形成框膠層的方法包括但不限於噴塗、塗覆等。由此，可以進一步提高基板和蓋板之間的結合強度，提高OLED的使用性能。此處描述的框膠與前文描述一致，在此不再一一贅述。
根據本發明的實施例，該製備OLED封裝結構的方法進一步包括硬化該框膠的步驟。根據本發明的實施例，硬化該框膠的步驟可以通過紫外光照射或加熱進行，可以根據框膠的具體種類進行選擇。
根據本發明的實施例，在將該蓋板與該基板相對貼合之前，進一步包括在該蓋板的下表面設置乾燥劑的步驟。此處描述的乾燥劑與前文描述一致，在此不再一一贅述。根據本發明的實施例，在該蓋板的下表面設置乾燥劑可以通過塗覆、噴塗等方法進行，本領域技術人員可以根據乾燥劑的種類和實際工作環境進行選擇。
在本說明書的描述中，參考術語「一實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一或複數實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經表示和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。

Claims (12)

  1. 一種OLED封裝結構，其中包括：一基板，該基板限定出一顯示區域和圍繞該顯示區域的一封裝區域；一OLED裝置層，該OLED裝置層設置在該顯示區域內；一金屬環線，該金屬環線設置在該封裝區域，該金屬環線不具備電氣功能；一無機封裝材料層，該無機封裝材料層設置在該封裝區域，且覆蓋該金屬環線；一蓋板，該蓋板通過該無機封裝材料層與該基板密封連接。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的OLED封裝結構，其中進一步包括：一框膠層，該框膠層設置在該封裝區域，且位於該金屬環線靠近該顯示區域的一側。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的OLED封裝結構，其中進一步包括：一乾燥劑，該乾燥劑設置於該蓋板的下表面。
  4. 根據申請專利範圍第1至第3項中任一項所述的OLED封裝結構，其中，該OLED裝置層包括一電源線，該電源線與該OLED裝置層和一電源電連接，且與該金屬環線之間具有間隙。
  5. 根據申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的OLED封裝結構，其中，該基板為玻璃基板、聚合物基板或金屬基板。
  6. 根據申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的OLED封裝結構，其中，該金屬環線由金、銀、銅中的至少一種形成。
  7. 根據申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的OLED封裝結構，其中，該無機封裝材料層由二氧化矽、氮化矽、三氧化二鋁中的至少一種形成。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述的OLED封裝結構，其中，該蓋板為玻璃蓋板。
  9. 一種製備申請專利範圍第1項所述的OLED封裝結構的方法，其中，包括：提供一基板，該基板限定出一顯示區域和圍繞該顯示區域的一封裝區域；在該顯示區域形成OLED裝置層；在該封裝區域形成一金屬環線，該金屬環線不具備電氣功能；在該封裝區域形成一無機封裝材料層，該無機封裝材料層覆蓋該金屬環線；將一蓋板與該基板相對貼合。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述的方法，其中，在將該蓋板與該基板相對貼合之前，進一步包括在該封裝區域形成一框膠層的步驟，該框膠層位於該金屬環線靠近該顯示區域的一側。
  11. 根據申請專利範圍第10項所述的方法，其中，進一步包括硬化該框膠的步驟。
  12. 根據申請專利範圍第9項至第11項中任一項所述的方法，其中，在將該蓋板與該基板相對貼合之前，進一步包括在該蓋板的下表面設置一乾燥劑的步驟。
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