一种封装结构的制作方法

文档序号:25414306发布日期:2021-06-11 19:36阅读:97来源:国知局
一种封装结构的制作方法

本实用新型涉及面板封装领域,尤其涉及一种封装结构。



背景技术:

在有机发光二极管(organiclightemittingdiode,缩写oled)显示面板具备自发光特性,低功耗,宽视角,响应速度快,超轻超薄,抗震性好等特点,可实现柔性显示与大面积全色显示等优势,被业界公认为是最有发展潜力的显示装置。

传统的封装结构包括无机薄膜和有机薄膜的叠层,可以参见申请号为cn201710002946.5,名称为薄膜封装结构、柔性显示面板、及薄膜封装结构制作方法的专利。

传统的封装结构在制作过程中由于光罩(mask)与基板不能完全贴合,导致薄膜进入到光罩(mask)和基板之间缝隙,导致光罩(mask)的阴影区域的增大。在使用激光切割大板时,镭射会切割到处于阴影区域中的无机薄膜,导致显示区域侧边的无机薄膜发生龟裂,水汽和氧气通过无机薄膜上的龟裂处(即孔洞h)渗透到发光器件(oled器件或者lcd器件),箭头的指向便是水汽渗透的路径,结构如图1所示,导致发光器件失效,进而增加了产品的故障率。



技术实现要素:

为此,需要提供一种封装结构,解决现有的封装结构抵御水汽和氧气入侵不足的问题。

为实现上述目的,本实施例提供了一种封装结构,包括基板和发光器件,所述发光器件设置在所述基板上,还包括第一无机薄膜和缓冲层;

所述第一无机薄膜覆盖所述发光器件;

所述缓冲层覆盖所述第一无机薄膜,所述缓冲层上设置有凹凸结构,所述凹凸结构至少位于所述缓冲层的顶部侧边上,在凹凸结构的凹陷区填充纳米修复颗粒和/或吸水颗粒。

进一步地,所述凹凸结构的横截面的形状为波浪形。

进一步地,还包括第二无机薄膜;

所述第二无机薄膜位于所述缓冲层上,所述第二无机薄膜覆盖所述凹凸结构,所述第二无机薄膜的上表面平整。

进一步地,还包括聚酰亚胺层和薄膜晶体管器件;

所述聚酰亚胺层设置在所述基板上;

所述薄膜晶体管器件设置在所述聚酰亚胺层上;

所述发光器件设置在所述薄膜晶体管器件上,所述发光器件为oled器件。

进一步地,还包括第三无机薄膜和第四无机薄膜;

所述第三无机薄膜位于聚酰亚胺层上;

所述第四无机薄膜位于所述第三无机薄膜上,所述第四无机薄膜上表面用于设置所述薄膜晶体管器件。

区别于现有技术,上述技术方案中,缓冲层上设置有凹凸结构,凹凸结构具有较好的缓冲能力。在镭射切割基板时,凹凸结构能够施加到缓冲层上的压力分散开,龟裂的无机薄膜存在于波浪结构中的凹陷区,每个凹陷区均设置有纳米修复颗粒和/或吸水颗粒,并起到独立隔绝水汽和氧气的作用。纳米修复颗粒可以修复破损的缓冲层,吸水颗粒进一步吸收入侵的水汽。本申请通过多重的防护结构来对发光器件进行保护,增加发光器件的安全性,避免发光器件失效。

附图说明

图1为背景技术水汽和氧气入侵封装结构的结构示意图;

图2为本实施例所述发光器件的剖面结构示意图;

图3为本实施例所述第一无机薄膜的剖面结构示意图;

图4为本实施例所述缓冲层和凹凸结构的剖面结构示意图;

图5为本实施例所述纳米修复颗粒、吸水颗粒和第二无机薄膜的剖面结构示意图;

图6为本实施例所述封装结构的俯视图。

附图标记说明:

1、基板;

2、聚酰亚胺层;

3、第三无机薄膜;

4、第四无机薄膜;

5、薄膜晶体管器件;

6、发光器件;

7、第一无机薄膜;

8、缓冲层;

81、凹凸结构;

82、凹陷区;

83、凸起区;

9、纳米修复颗粒;

10、吸水颗粒;

11、第二无机薄膜。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图2至图6,本实施例一种封装结构制作方法,包括如下步骤:在基板1上制作聚酰亚胺层2,用于形成柔性的衬底,以适用于oled器件;具体的,在基板1上涂布聚酰亚胺,从而在基板1上形成聚酰亚胺层2,结构如图2所示。所述聚酰亚胺层2的厚度为8um(微米)~12um(微米),优选的,所述聚酰亚胺层2的厚度为10um。

为了在从柔性衬板上剥离基板时,保护薄膜晶体管器件5和发光器件6不被激光能量烧裂,依次制作第三无机薄膜3和第四无机薄膜4,结构如图2所示。通过化学气相沉积(chemicalvapourdeposition,缩写cvd)镀上无机材料到基板上,然后进行光刻图形化,以光阻为掩模进行蚀刻(如icp离子束辅助自由基刻蚀)去除不需要的无机物,在聚酰亚胺层2上形成第三无机薄膜3。所述第三无机薄膜3位于聚酰亚胺层2上。同理,所述第四无机薄膜4的制作步骤与所述第三无机薄膜3的制作步骤相同。所述第四无机薄膜4位于所述第三无机薄膜3上,所述第四无机薄膜4上表面用于设置所述薄膜晶体管器件5。所述第三无机薄膜3和所述第四无机薄膜4的厚度均为0.1um~0.2um。优选的,所述第三无机薄膜3和所述第四无机薄膜4的厚度均为0.15um,在较薄的范围下还具有较好的隔绝水汽和氧气的能力。第三无机薄膜和第四无机薄膜可以形成叠层的透明反射层,把要照射到薄膜晶体管器件处的激光反射到基板方向,以此来保护薄膜晶体管器件与发光器件。

其中,所述第三无机薄膜3和所述第四无机薄膜4的无机材料包括但不局限于氧化物、氮化物和氮氧化物,氧化物包括但不限于氧化铝、氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化镁、氧化硅。氮化物包括但不限于氮化硅、氮化铝、氮化钛。氮氧化物包括但不限于氮氧化硅、氮氧化铝、氮氧化钛。

优选的,所述第三无机薄膜3为氮化硅或者氧化硅。

优选的,所述第四无机薄膜4为氮化硅或者氧化硅,且所述第四无机薄膜4的无机材料与所述第三无机薄膜3的无机材料不同。例如,所述第四无机薄膜4为氧化硅,所述第三无机薄膜3为氮化硅。

第三无机薄膜3和第四无机薄膜4制作完毕后,制作薄膜晶体管器件5,结构如图2所示;薄膜晶体管器件5中包括薄膜晶体管(thinfilmtransistor,缩写tft),薄膜晶体管用于作为开关来控制线路的导通。所述薄膜晶体管器件5包括栅极、有源层、源极和漏极。所述薄膜晶体管器件5可以为底栅结构或者顶栅结构。在此举例底栅结构的薄膜晶体管器件5,所述栅极设置在下方,所述栅极上设置有一层绝缘层。绝缘层上设置有一层有源层,所述有源层位于所述栅极的正上方。所述有源层上设置有所述源极和所述漏极,所述源极和所述漏极的中间露出所述有源层的中部。

在制作薄膜晶体管器件5的时候,还可以一起制作连接线路,连接线路如行扫描线、列扫描线等,起到连接薄膜晶体管与其它部件的作用。

薄膜晶体管器件5制作完毕后,制作发光器件6,结构如图2所示;发光器件6可以是oled(organiclight-emittingdiode)器件,使得显示面板为oled显示面板,oled(organiclight-emittingdiode)又称为有机电激光显示、有机发光半导体。所述oled器件包括阳极、像素定义层、发光层和阴极。所述阳极与所述薄膜晶体管的源极或者漏极连接。所述像素定义层设置在所述阳极上,定义显示面板的每一个独立子像素(即发光层),其大小限定了显示面板单个像素的大小。所述发光层设置在所述像素定义层的孔中,所述发光层连接所述阳极。所述发光层可以形成r(红色,red)、g(绿色,green)、b(蓝色,blue)或者w(白色,white)的子像素,以实现面板的显示功能。所述阴极覆盖所述发光层,并位于所述像素定义层上。一般地,所述封装结构便设置在所述阴极上。

在某些实施例中,如果想要制作的是lcd(liquidcrystaldisplay)显示面板,lcd又称作液晶显示器,那么制作的发光器件6为lcd器件。同时是直接在基板上制作薄膜晶体管器件5和lcd器件,无需制作聚酰亚胺层2、第三无机薄膜3和第四无机薄膜4。

发光器件6制作完毕后,制作第一无机薄膜7,结构如图3所示;具体的,通过化学气相沉积(chemicalvapourdeposition,缩写cvd)镀上无机材料到基板上,然后进行光刻图形化,以光阻为掩模进行蚀刻(如icp离子束辅助自由基刻蚀)去除不需要的无机物,在聚酰亚胺层2上形成第三无机薄膜3。所述第一无机薄膜7覆盖所述发光器件6和所述薄膜晶体管器件5,完全包覆住所述发光器件6和所述tft器件。第一无机薄膜7作为外界的水汽和氧气入侵到所述发光器件6和所述薄膜晶体管器件5中。

要说明的是,所述第一无机薄膜7的无机材料包括但不局限于氧化物、氮化物和氮氧化物,氧化物包括但不限于氧化铝、氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化镁、氧化硅。氮化物包括但不限于氮化硅、氮化铝、氮化钛。氮氧化物包括但不限于氮氧化硅、氮氧化铝、氮氧化钛。优选的,所述第一无机薄膜7为氮化硅或者氧化硅。

为了延长水汽和氧气入侵到内部的路径,从而有效减缓水汽和氧气扩散的速度,在第一无机薄膜7制作完毕后,制作具有凹凸结构81的缓冲层8,结构如图4和图6所示;具体的,通过喷墨打印技术涂布一层有机材料到基板上,或者通过化学气相沉积(chemicalvapourdeposition,缩写cvd)镀上有机材料到基板上,从而在第一无机薄膜7上形成缓冲层8。然后涂布光阻,图形化光阻,即以光阻为掩膜蚀刻多余的有机材料,使得缓冲层8上形成有凹凸结构81。凹凸结构81制作完毕后,清除光阻。所述缓冲层8的厚度为1um~3um。优选的,所述缓冲层8的厚度为2um。图6展示的为封装结构中凹凸结构和凹陷区的俯视图。

凹凸结构81包括有凹陷区82和凸起区83,顾名思义,凸起区83是凹凸结构81处高度较高的缓冲层8,两个凸起区83之间的区域便是凹陷区82(即凸起区83设置在两个凹陷区82之间),凹陷区82为深孔。优选的,凸起区83的宽度s为1mm~3mm,优选的,所述凸起区83的宽度s为2mm。

在优选的实施例中,所述凹凸结构81只要位于所述缓冲层8的顶部侧边即可。因为凹凸结构81主要是为了防止显示区域侧边的无机薄膜发生龟裂。当然,可以在缓冲层8的上表面全部制作凹凸结构81,使得所述凹凸结构81是设置在缓冲层8的一整面上。

在另一个优选的实施例中,为了增大有机薄膜和无机薄膜的接触面积,从缓冲层侧边至缓冲层中心的方向上,所述凹凸结构的多个凸起区83的高度是逐渐递减。凸起区83高度的不同可以是分别进行蚀刻的。增大有机薄膜和无机薄膜的接触面积后,可以延长水汽和氧气在有机薄膜运动的通道,延缓发光器件恶化的速度。

其中,所述凹凸结构的凹陷区82的横截面的形状可以是圆形、椭圆形、三角形、矩形、五边形等。在垂直于基板方向上,凹凸结构的横截面的形状可以是波浪形、锯齿形等。

其中,缓冲层的有机材料可以是有机聚合物材料,有机聚合物材料包括但不限于丙烯酸基聚合物(acryl-basedpolymer)、硅基聚合物(silicon-basedpolymer)和环氧基聚合物(epoxy-basedpolymer),优选聚酰胺、聚酰亚胺、环氧类树脂等。

之后在凹凸结构81的凹陷区82填充纳米修复颗粒9和/或吸水颗粒10,结构如图5所示。在镭射切割制程中,纳米修复颗粒9有利于修复破裂的无机薄膜,减少无机薄膜切割时发生龟裂导致器件失效的风险。纳米修复颗粒9不限于sinx、sio2、al2o3、tio2等,其颗粒大小范围为50um~300um。不同粒径的纳米修复颗粒9适用于不同大小的裂缝。优选的,纳米修复颗粒9的粒径为50um和/或200um。吸水颗粒10可以较好地吸收水汽,该吸水颗粒10不限于石墨烯、铝粉等,其颗粒粒径大小为50um~300um,优选的,吸水颗粒10的粒径为100um。

要说明的是,每个凹陷区分别设置所述纳米修复颗粒或吸水颗粒,或者凹陷区分别设置所述纳米修复颗粒和吸水颗粒,这些都是可以的。

为了填平缓冲层8的凹凸不平,制作第二无机薄膜11,结构如图5所示;具体的,通过化学气相沉积(chemicalvapourdeposition,缩写cvd)镀上无机材料到基板上,然后进行光刻图形化,以光阻为掩模进行蚀刻(如icp离子束辅助自由基刻蚀)去除不需要的无机物,在缓冲层8上形成第二无机薄膜11。所述第二无机薄膜11位于所述缓冲层8上,所述第二无机薄膜11覆盖所述凹凸结构81,填平缓冲层8的凹凸不平。所述第二无机薄膜11的上表面平整,使得后续在封装结构上叠加新的膜层。

要说明的是,所述第二无机薄膜11的无机材料包括但不局限于氧化物、氮化物和氮氧化物,氧化物包括但不限于氧化铝、氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化镁、氧化硅。氮化物包括但不限于氮化硅、氮化铝、氮化钛。氮氧化物包括但不限于氮氧化硅、氮氧化铝、氮氧化钛。优选的,所述第二无机薄膜11为氮化硅或者氧化硅。

上述技术方案中,缓冲层上设置有凹凸结构,凹凸结构具有较好的缓冲能力。在镭射切割基板时,凹凸结构能够施加到缓冲层上的压力分散开,龟裂的无机薄膜存在于波浪结构中的凹陷区,每个凹陷区均设置有纳米修复颗粒和/或吸水颗粒,并起到独立隔绝水汽和氧气的作用。纳米修复颗粒可以修复破损的缓冲层,吸水颗粒进一步吸收入侵的水汽。本申请通过多重的防护结构来对发光器件进行保护,增加发光器件的安全性,避免发光器件失效。

请参阅图2至图6,本实施例还提供一种封装结构,包括基板和发光器件6。所述发光器件6设置在所述基板1上。所述封装材料还包括第一无机薄膜7和缓冲层8。所述第一无机薄膜7覆盖所述发光器件6。所述第一无机薄膜7覆盖所述发光器件6。所述缓冲层8覆盖所述第一无机薄膜7,所述缓冲层8上设置有凹凸结构81,所述凹凸结构81至少位于所述缓冲层8的顶部侧边上,在凹凸结构81的凹陷区82填充纳米修复颗粒9和/或吸水颗粒10。

上述技术方案中,缓冲层上设置有凹凸结构,凹凸结构具有较好的缓冲能力。在镭射切割基板时,凹凸结构能够施加到缓冲层上的压力分散开,龟裂的无机薄膜存在于波浪结构中的凹陷区,每个凹陷区均设置有纳米修复颗粒和/或吸水颗粒,并起到独立隔绝水汽和氧气的作用。纳米修复颗粒可以修复破损的缓冲层,吸水颗粒进一步吸收入侵的水汽。本申请通过多重的防护结构来对发光器件进行保护,增加发光器件的安全性,避免发光器件失效。

要说明的是,所述缓冲层8的厚度为1um~3um。优选的,所述缓冲层8的厚度为2um。缓冲层8的有机材料可以是有机聚合物材料,有机聚合物材料包括但不限于丙烯酸基聚合物(acryl-basedpolymer)、硅基聚合物(silicon-basedpolymer)和环氧基聚合物(epoxy-basedpolymer),优选聚酰胺、聚酰亚胺、环氧类树脂等。

凹凸结构81包括有凹陷区82和凸起区83,结构如图4所示。顾名思义,凸起区83是凹凸结构81处高度较高的缓冲层8,两个凸起区83之间的区域便是凹陷区82(即凸起区83设置在两个凹陷区82之间),凹陷区82为深孔。优选的,凸起区83的宽度s为1mm~3mm,优选的,所述凸起区83的宽度s为2mm。

在优选的实施例中,所述凹凸结构81只要位于所述缓冲层8的顶部侧边即可。因为凹凸结构81主要是为了防止显示区域侧边的无机薄膜发生龟裂。当然,可以在缓冲层8的上表面全部制作凹凸结构81,使得所述凹凸结构81是设置在缓冲层8的一整面(侧边和中部)上。

要说明的是,每个凹陷区分别设置所述纳米修复颗粒或吸水颗粒,或者凹陷区分别设置所述纳米修复颗粒和吸水颗粒,这些都是可以的。

在另一个优选的实施例中,为了增大有机薄膜和无机薄膜的接触面积,从缓冲层侧边至缓冲层中心的方向上,所述凹凸结构的多个凸起区83的高度是逐渐递减。凸起区83高度的不同可以是分别进行蚀刻的。增大有机薄膜和无机薄膜的接触面积后,可以延长水汽和氧气在有机薄膜运动的通道,延缓发光器件恶化的速度。

其中,所述凹凸结构的凹陷区82的横截面的形状可以是圆形、椭圆形、三角形、矩形、五边形等。在垂直于基板方向上,凹凸结构的横截面的形状可以是波浪形、锯齿形等。

要说明的是,在镭射切割制程中,纳米修复颗粒9有利于修复破裂的无机薄膜,减少无机薄膜切割时发生龟裂导致器件失效的风险,结构如图5所示。纳米修复颗粒9不限于sinx、sio2、al2o3、tio2等,其颗粒大小范围为50um~300um。不同粒径的纳米修复颗粒9适用于不同大小的裂缝。优选的,纳米修复颗粒9的粒径为50um和/或200um。吸水颗粒10可以较好地吸收水汽,结构如图5所示,该吸水颗粒10不限于石墨烯、铝粉等,其颗粒粒径大小为50um~300um,优选的,吸水颗粒10的粒径为100um。

要说明的是,发光器件6可以是oled(organiclight-emittingdiode)器件,使得显示面板为oled显示面板,结构如图2所示。oled(organiclight-emittingdiode)又称为有机电激光显示、有机发光半导体。所述oled器件包括阳极、像素定义层、发光层和阴极。所述阳极与所述薄膜晶体管的源极或者漏极连接。所述像素定义层设置在所述阳极上,定义显示面板的每一个独立子像素(即发光层),其大小限定了显示面板单个像素的大小。所述发光层设置在所述像素定义层的孔中,所述发光层连接所述阳极。所述发光层可以形成r(红色,red)、g(绿色,green)、b(蓝色,blue)或者w(白色,white)的子像素,以实现面板的显示功能。所述阴极覆盖所述发光层,并位于所述像素定义层上。一般地,所述封装结构便设置在所述阴极上。

在某些实施例中,如果想要显示面板为lcd(liquidcrystaldisplay)显示面板,lcd又称作液晶显示器,那么发光器件6为lcd器件。同时是直接在基板上只设置有薄膜晶体管器件5和lcd器件,无需在设置有聚酰亚胺层2、第三无机薄膜3和第四无机薄膜4。

要说明的是,所述第一无机薄膜7覆完全包覆住所述发光器件6和所述tft器件,结构如图3所示。第一无机薄膜7作为外界的水汽和氧气入侵到所述发光器件6和所述薄膜晶体管器件5中。所述第一无机薄膜7的无机材料包括但不局限于氧化物、氮化物和氮氧化物,氧化物包括但不限于氧化铝、氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化镁、氧化硅。氮化物包括但不限于氮化硅、氮化铝、氮化钛。氮氧化物包括但不限于氮氧化硅、氮氧化铝、氮氧化钛。优选的,所述第一无机薄膜为氮化硅或者氧化硅。

为了填平缓冲层的凹凸不平,还包括第二无机薄膜11。所述第二无机薄膜11位于所述缓冲层上,所述第二无机薄膜11覆盖所述凹凸结构,结构如图5所示。所述第二无机薄膜11的上表面平整,使得后续在封装结构上叠加新的膜层。所述第二无机薄膜11的无机材料包括但不局限于氧化物、氮化物和氮氧化物,氧化物包括但不限于氧化铝、氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化镁、氧化硅。氮化物包括但不限于氮化硅、氮化铝、氮化钛。氮氧化物包括但不限于氮氧化硅、氮氧化铝、氮氧化钛。优选的,所述第二无机薄膜11为氮化硅或者氧化硅。

因为显示面板为oled显示面板,还包括聚酰亚胺层2和薄膜晶体管器件5。所述聚酰亚胺层2设置在所述基板1上,以形成柔性的衬底,结构如图2所示。所述聚酰亚胺层2的厚度为8um(微米)~12um(微米),优选的,所述聚酰亚胺层2的厚度为10um。

所述薄膜晶体管器件5设置在所述聚酰亚胺层2上,结构如图2所示。薄膜晶体管器件5中包括薄膜晶体管(thinfilmtransistor,缩写tft),薄膜晶体管用于作为开关来控制线路的导通。所述薄膜晶体管器件5包括栅极、有源层、源极和漏极。所述薄膜晶体管器件5可以为底栅结构或者顶栅结构。在此举例底栅结构的薄膜晶体管器件5,所述栅极设置在下方,所述栅极上设置有一层绝缘层。绝缘层上设置有一层有源层,所述有源层位于所述栅极的正上方。所述有源层上设置有所述源极和所述漏极,所述源极和所述漏极的中间露出所述有源层的中部。

薄膜晶体管器件5还包括连接线路,连接线路如行扫描线、列扫描线等,起到连接薄膜晶体管与其它部件的作用。

为了在从柔性衬板上剥离基板时,保护薄膜晶体管器件5和发光器件6不被激光能量烧裂,还包括第三无机薄膜3和第四无机薄膜4,结构如图2所示。所述第三无机薄膜3位于聚酰亚胺层2上。所述第四无机薄膜4位于所述第三无机薄膜3上,所述第四无机薄膜4上表面用于设置所述薄膜晶体管器件5。所述第三无机薄膜3和所述第四无机薄膜4的厚度均为0.1um~0.2um。优选的,所述第三无机薄膜3和所述第四无机薄膜4的厚度均为0.15um,在较薄的范围下还具有较好的隔绝水汽和氧气的能力。第三无机薄膜和第四无机薄膜可以形成叠层的透明反射层,把要照射到薄膜晶体管器件处的激光反射到基板方向,以此来保护薄膜晶体管器件与发光器件。

其中,所述第三无机薄膜3和所述第四无机薄膜4的无机材料包括但不局限于氧化物、氮化物和氮氧化物,氧化物包括但不限于氧化铝、氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化镁、氧化硅。氮化物包括但不限于氮化硅、氮化铝、氮化钛。氮氧化物包括但不限于氮氧化硅、氮氧化铝、氮氧化钛。

优选的,所述第三无机薄膜3为氮化硅或者氧化硅。

优选的,所述第四无机薄膜4为氮化硅或者氧化硅,且所述第四无机薄膜4的无机材料与所述第三无机薄膜3的无机材料不同。例如,所述第四无机薄膜4为氧化硅,所述第三无机薄膜3为氮化硅。

需要说明的是,尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述,但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此,基于本实用新型的创新理念,对本文所述实施例进行的变更和修改,或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域,均包括在本实用新型的专利保护范围之内。

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