封装材料、封装膜层、显示面板和显示装置的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域，尤其涉及一种封装材料、封装膜层、显示面板和显示装置。


背景技术：

2.由于oled显示装置具有自发光、亮度高、画质好和能耗低等优点，已经成为显示技术领域的主流发展方向。oled显示装置需要使用tft(thin film transistor，薄膜晶体管)进行像素驱动，在相关技术中，大尺寸oled显示装置主要使用氧化物tft进行驱动，但是包括氧化物tft的显示装置，其显示面板在使用过程中容易发生tft阈值电压漂移导致的oled显示装置显示白斑亮度不均问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术的目的在于提出一种封装材料、封装膜层、显示面板和显示装置，以克服或者至少部分地解决包括氧化物tft的显示装置，其显示面板在使用过程中容易产生oled显示装置显示白斑亮度不均问题。
4.基于上述目的，本技术第一方面提供了封装材料，所述封装材料在傅里叶红外吸收谱图中波数为1500cm-1
至3500cm-1
范围内的吸收峰积分面积占波数为500cm-1
至3500cm-1
范围内全部吸收峰积分面积的比例小于等于3％。
5.可选的，所述封装材料为硅氧化合物，且所述硅氧化合物中的硅氧键的数量占所述硅氧化合物中化学键总数量的比例大于等于97％。
6.基于同一发明构思，本技术第二方面提供了封装膜层，包括如第一方面所述的封装材料。
7.基于同一发明构思，本技术第三方面提供了显示面板，包括发光层和至少覆盖所述发光层发光侧的封装层，所述封装层朝向所述发光层一侧为如第二方面所述的封装膜层。
8.可选的，所述封装层包括第一封装膜层和第二封装膜层，所述第一封装膜层包覆所述发光层，所述第二封装膜层设置于所述第一封装膜层远离所述发光层的一侧，且所述第二封装膜层的水汽透过率小于所述第一封装膜层的水汽透过率。
9.可选的，所述第二封装膜层的水汽透过率小于0.001克每平方米每天。
10.可选的，所述第一封装膜层的厚度大于等于0.3微米。
11.可选的，所述第二封装膜层的厚度小于等于1微米。
12.可选的，所述显示面板还包括基板，所述发光层设置于所述基板的第一侧，所述第二封装层包覆所述第一封装层；所述基板的第一侧还设有围绕所述发光层的第一阻挡坝，所述第一阻挡坝的顶部设置有盖板，所述盖板、所述第一阻挡坝和所述基板围成的空间内设置有填充物封装层。
13.基于同一发明构思，本技术第四方面提供了显示装置，包括如第三方面所述的显
示面板。
14.从上面所述可以看出，本技术提供的封装材料、封装膜层、显示面板和显示装置，通过高温高湿储存试验和傅里叶红外光谱分析，确定当封装材料在傅里叶红外吸收谱图中波数为1500cm-1
至3500cm-1
范围内的吸收峰积分面积占波数为500cm-1
至3500cm-1
范围内全部吸收峰积分面积的比例小于等于3％时，能够减少该封装材料所形成的封装层对氧化物tft产生不良影响，从而降低tft的阈值电压vth发生负向漂移的可能，进而避免显示装置产生显示不良问题。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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技术的实施例，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。
16.图1为氧化物tft显示面板出现显示亮度不均的示意图；
17.图2为亮度不均所在位置的氧化物tft阈值电压vth的数值曲线图示意图；
18.图3为氧化物tft阈值电压vth负漂移及显示面板出现白斑亮度不均而产生的像素收缩的不良示意图；
19.图4为三种封装材料的傅里叶红外吸收谱图；
20.图5为本技术实施例的显示面板的示意图。
21.附图标记说明：
22.1、封装层；101、第一封装膜层；102、第二封装膜层；2、发光层；3、填充物封装层；4、盖板；5、第一阻挡坝；6、基板；601、第一侧。
具体实施方式
23.为使本技术的目的、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，对本技术进一步详细说明。
24.应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
25.同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
26.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
27.需要说明的是，除非另外定义，本技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术实施例中使用的“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。
28.显示面板之所以会出现亮度不均白斑，是由于氧化物tft的阈值电压vth发生负向漂移，导致电流增加，从而使得显示面板局部变亮。申请人经过研究发现，氧化物tft的阈值电压vth发生负向漂移的原因是由于氧化物tft中的沟道层与显示面板的封装层之间产生反应，使得沟道的迁移率增加。
29.如图1示出了氧化物tft显示面板出现白斑的示意图。图2示出了白斑所在位置的氧化物tft阈值电压vth的数值曲线示意图，由该曲线可以看出氧化物tft白斑处的阈值电压vth相比于非白斑处(即白斑外圈以外的部分)的阈值电压vth较低，且越靠近白斑中心位置，阈值电压vth就越低，即白斑内圈的阈值电压vth小于白斑中圈的阈值电压vth小于白斑外圈的阈值电压vth。图3示出了由于氧化物tft阈值电压vth负漂移及显示面板出现白斑而产生的像素收缩的不良示意图，像素收缩位置如图中虚线圆框所示。
30.为了防止发生上述不良，需要对封装层所采用封装材料进行限定。
31.有鉴于此，本技术实施例提供了一种封装材料，所述封装材料在傅里叶红外吸收谱图中波数为1500cm-1
至3500cm-1
范围内的吸收峰积分面积占波数为500cm-1
至3500cm-1
范围内全部吸收峰积分面积的比例小于等于3％。
32.为了研究封装材料与产生白斑问题的对应关系，申请人选取三块oled显示面板，三块oled显示面板中的封装层的材料分别为sion、sinx和siox。对三块oled显示面板进行高温高湿储存试验，示例性的，试验环境为温度范围在85
±
2℃，湿度范围在85
±
2％rh的稳定环境。在经过500小时的试验后，发现仅封装层为siox材料的oled显示面板未出现白斑问题。
33.为了进一步探究上述三种封装材料与产生白斑之间的对应关系，对三块oled显示面板中三种材料的封装层进行傅里叶红外光谱分析，获得傅里叶红外吸收谱图(以下简称吸收谱图)如图4所示，图中横坐标为波数(wavernumber)，单位为cm-1
；纵坐标为吸收度(absorbance)。由图中可以看出，在波数为500cm-1
至1500cm-1
位置范围内三种材料均有吸收峰，而在波数为1500cm-1
至3500cm-1
位置范围内三种材料的吸收峰出现较大区别，因此推测在波数为1500cm-1
至3500cm-1
位置范围内的吸收峰是对造成封装层与氧化物tft中的沟道层产生反应从而使显示面板出现白斑问题的主要影响因素。
34.为了表征上述对应关系，通过现有软件对每种材料在波数为1500cm-1
至3500cm-1
位置范围内的吸收峰的积分面积分别进行求解，以及对每种材料在吸收谱图中全部吸收峰(即波数为500cm-1
至3500cm-1
位置范围内)的积分面积总和分别进行求解，在得到上述求解结果后，再分别计算每种材料在波数为1500cm-1
至3500cm-1
位置范围内的吸收峰的积分面积占其吸收谱图中全部吸收峰积分面积的比例，示例性的，对于sion材料，该比例为7％；对于siox材料，该比例为3％。通过上述求得的比例结果结合结合高温高湿储存试验的实验结果可知，封装材料的该比例越大越容易造成由该封装材料所形成的封装层与氧化物tft中的沟道层发生反应，进而使显示面板产生白斑问题。因此，能够确定当封装材料的上述比例小于等于3％时，能够防止其所形成的封装层与氧化物tft中的沟道层发生反应，进而能够避免显示面板产生白斑。
35.本实施例提供的封装材料，通过高温高湿储存试验和傅里叶红外光谱分析，确定当封装材料在傅里叶红外吸收谱图中波数为1500cm-1
至3500cm-1
范围内的吸收峰积分面积
占波数为500cm-1
至3500cm-1
范围内全部吸收峰积分面积的比例小于等于3％时，能够减少该封装材料所形成的封装层对氧化物tft产生不良影响，从而降低tft的阈值电压vth发生负向漂移的可能，进而避免显示装置产生显示不良问题。
36.在相关技术中，沟道层的材料可以为包括in、ga、zn、sn、pr(镧系元素)中的至少一种或几种元素的金属氧化物或者金属氮氧化物，例如igzo、igto、igo、ito、igzto、izo、zto、ino、znon、pr-igzo等材料中的至少一种或几种。例如，沟道层为包括in、ga、zn、sn、pr(镧系元素)中的至少一种或几种元素的金属氧化物半导体层或者金属氮氧化物半导体层，例如包括igzo层、igto层、igo层、ito层、igzto层、izo层、zto层、ino层、znon层、pr-igzo层中的至少一种或几种。
37.以采用igzo(氧化铟镓锌)等氧化物半导体作为沟道层为例进行说明，申请人经研究发现，沟道层材料氧化铟镓锌即igzo能够与氢发生反应，生成oh-离子，oh-离子的产生使得沟道的迁移率增加使得部分氧化物tft的阈值电压vth发生负向漂移。
38.而相关技术中，封装层通常是通过化学气相沉积法制备形成的薄膜，示例性的，如采用常压化学气相沉积法制备氮氧化硅的薄膜，所用原料为nh3和sih2，所形成的氮氧化硅的薄膜中会含有由于氨气裂解而引入的杂质氢。封装层中的杂质氢能够通过粒子(particle)等路径渗透后和沟道层发生反应，进而造成氧化物tft的阈值电压vth发生负向漂移。
39.结合前述的实验结果，为了减小封装材料中的杂质氢含量，一些实施例中，所述封装材料为硅氧化合物，且所述硅氧化合物中的硅氧键的数量占所述硅氧化合物中化学键总数量的比例大于等于97％。
40.结合图4，吸收谱图中每个材料的吸收峰对应一个化学键，而每个吸收峰的积分面积则代表吸收波数在这一范围内的化学键数量。
41.通过吸收谱图，可确定siox在波数为1000cm-1
至1500cm-1
位置范围内的该吸收峰对应si-o化学键，其积分面积占吸收谱图中siox全部吸收峰的总积分面积的97％，即si-o化学键的数量占siox中所包含的化学键的总数量的97％。而siox中的杂质氢通常会以x-h化学键的形式存在，当确定si-o化学键的数量占总化学键数量的97％后，即可认为x-h化学键数量占比是小于等于3％的。因此，结合前述的高温高湿储存试验，可确定当封装材料为siox，且其中si-o化学键的数量与siox中化学键总数量的比例大于等于97％时，能够减少该封装材料所形成的封装层对氧化物tft产生不良影响，从而降低tft的阈值电压vth发生负向漂移的可能，进而避免显示装置产生白斑。
42.基于同一个发明构思，结合上述各个实施例的封装材料的描述，本实施例提供一种封装膜层，该封装膜层具有上述各个实施例的封装材料相应的技术效果，在此不再赘述。
43.一种封装膜层，包括如上述各个实施例的封装材料。
44.需要说明的是，封装膜层可包括一种或多种硅氧化合物，但封装膜层整体材料特性需符合上述各个实施例中封装材料的特性，以减少该封装材料所形成的封装层对氧化物tft产生不良影响。
45.基于同一个发明构思，结合上述各个实施例的封装膜层的描述，本实施例提供一种显示面板，该显示面板具有上述各个实施例的封装膜层相应的技术效果，在此不再赘述。
46.如图5所示，一种显示面板，包括发光层2和至少覆盖所述发光层2发光侧的封装层
1，所述封装层1朝向所述发光层2一侧为如上述实施例所述的封装膜层。
47.示例性的，发光层2可以为有机发光二极管器件或电致发光器件(el)。
48.示例性的，发光层2可以为顶发射结构或底发射结构，在本实施例中，以顶发射结构为例进行说明。
49.示例性的，封装层1可为一层或多层，为了通过上述实施例的封装膜层对发光层2进行保护，当封装层1为多层时，需要使上述封装膜层为与发光层2距离最近的结构层，以防止含氢量较高的其他结构层对氧化物tft造成不良影响。
50.对于siox材料所形成的封装膜层，虽然其含氢量较小，能够避免对氧化物tft产生不良影响，但是其阻水性较差，若封装层1仅为siox材料所形成的封装膜层，在温度和湿度较大的使用环境下，可能会发生封装层1的有效性降低，甚至失效。一旦siox材料所形成的封装膜层失效，空气中的氧气o2、氢气h2和水h2o等气体就会进入到封装层1内，与igzo沟道层进行反应，进而导致氧化物tft的阈值电压vth发生负向漂移，显示装置产生白斑。
51.因此，为了对siox材料所形成的封装膜层进行保护，保证其封装效果，需要避免siox材料所形成的封装膜层受到空气中水的影响。如图5所示，一些实施例中，所述封装层1包括第一封装膜层101和第二封装膜层102，所述第一封装膜层101包覆所述发光层2，所述第二封装膜层102设置于所述第一封装膜层101远离所述发光层2的一侧，且所述第二封装膜层102的水汽透过率小于所述第一封装膜层101的水汽透过率。
52.示例性的，第一封装膜层101包覆发光层2，即第一封装膜层101在发光层2所在结构层表面的正投影至少能够完全覆盖发光层2在该结构层表面的正投影。例如，发光层2设置于基板6表面，发光层2在基板6表面的正投影形状为圆形，第一封装膜层101在基板6表面的正投影形状也为圆形，两个正投影的中心重合，且对应于发光层2的正投影的直径小于对应于第一封装膜层101的正投影的直径。需要说明的是，在本实施例中并不限定发光层2和第一封装膜层101的形状。
53.通过在第一封装膜层101上设置水汽透过率较小的第二封装膜层102，可在一定程度上对空气中的水汽进行阻隔，防止空气中的水汽透过第二封装膜层102而与siox材料所形成的第一封装膜层101进行接触，避免空气中的水汽对第一封装膜层101产生不良影响，有助于保证第一封装膜层101的有效性，延长其使用寿命，从而进一步避免显示面板产生白斑。
54.一些实施例中，所述第二封装膜层102的水汽透过率小于0.001克每平方米每天。
55.结合前述三种封装材料的选择，申请人对不同封装材料分别进行了水汽透过试验。通过对厚度为1μm的siox材料进行水汽透过试验，可得siox材料的水汽透过率wvtr为7.2
×
10-2
g/m2.day，即0.072克每平方米每天。而通过对厚度为1μm的sion材料进行水汽透过试验，可得sion材料的水汽透过率wvtr为1.7
×
10-4
g/m2.day，即0.00017克每平方米每天。可以看出，水汽透过sion材料的透过量远小于水汽透过siox材料的透过量。因此，为了满足第二封装膜层102的水汽透过率较高的要求，示例性的，可采用sion材料所形成的膜层作为第二封装膜层102。
56.结合上述实验结果可知，当显示面板采用sion材料所形成的第二封装膜层102时，其含氢量大于siox材料所形成的第一封装膜层101的含氢量，若第一封装膜层101的厚度较薄，第二封装膜层102中的杂质氢有可能透过第一封装膜层101从而与氧化物tft中的沟道
层发生反应，进而造成显示面板产生白斑。因此，需要将第一封装膜层101的厚度进行合理化限定。一些实施例中，所述第一封装膜层101的厚度大于等于0.3微米。申请人经研究发现，当第一封装膜层101的厚度大于等于0.3微米时，其能够对第二封装膜层102进行阻断，有限避免第二封装膜层102所含的杂质氢透过第一封装膜层101与氧化物tft的沟道层发生反应。
57.为了进一步防止第二封装膜层102所含的杂质氢透过第一封装膜层101与氧化物tft的沟道层发生反应，还可通过降低第二封装膜层102的含氢量实现。申请人经研究发现，第二封装膜层102的含氢量与第二封装膜层102的厚度成正比，即第二封装膜层102的厚度越厚，其含氢量就越大，第二封装膜层102所含的氢透过第一封装膜层101的可能性也就越大。因此可通过消减第二封装膜层102的厚度实现降低第二封装膜层102的含氢量。
58.综上，需要对第二封装膜层102的厚度进行合理化限定，以使其在满足对第一封装膜层101保护需求的同时，尽可能的降低其含氢量。有鉴于此，一些实施例中，所述第二封装膜层102的厚度小于等于1微米。
59.如图5所示，一些实施例中，显示面板还包括基板6，所述发光层2设置于所述基板6的第一侧601，所述第二封装膜层102包覆所述第一封装膜层101；所述基板6的第一侧601还设有围绕所述发光层2的第一阻挡坝5，所述第一阻挡坝5的顶部设置有盖板4，所述盖板4、所述第一阻挡坝5和所述基板6围成的空间内设置有填充物封装层31。
60.示例性的，基板6和盖板4均为透明玻璃材料或透明有机材料形成。
61.示例性的，第一阻挡坝5围绕发光层2设置，以沿平行于基板6的第一侧601形成闭合的环形结构。在本实施例中，不对第一阻挡坝5所围成环形结构的形状进行限定，其可为长方形、正方形、圆形或多边形等。在第一阻挡坝5与发光层2之间预留有一定的空间。
62.示例性的，以下以顶发射的oled显示面板为例对显示面板的形成过程进行说明。
63.首先，在基板6的第一侧601上形成发光层2。之后，通过化学气相沉积方式在发光层2的发光侧(即远离基板6的一侧)沉积厚度为1μm的siox材料以形成包覆发光层2的第一封装膜层101。在第一封装膜层101形成完成后，再通过化学气相沉积方式在第一封装膜层101远离发光层2的一侧沉积厚度为0.5μm的sion材料以形成包覆第一封装膜层101的第二封装膜层102。在第二封装膜层102形成完成后，向第一阻挡坝5和包覆有第一封装膜层101和第二封装膜层102的发光层2之间注入流体填充物，在流体填充物固化后能够形成填充物封装层31。最后，将盖板4与上述形成的结构层通过光学胶粘剂进行贴合，形成oled显示面板。
64.基于同一个发明构思，结合上述各个实施例的显示面板的描述，本实施例提供一种显示装置，该显示装置具有上述各个实施例的显示面板相应的技术效果，在此不再赘述。
65.一种显示装置，包括如上述各个实施例所述的显示面板。
66.需要说明的是，上述对本技术的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
67.本技术中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它
实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。
68.本技术的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本技术限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本技术的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本技术从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
69.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，并非旨在暗示本技术的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本技术的思路下，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技术实施例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。
70.尽管已经结合了本技术的具体实施例对本技术进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。
71.本技术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，凡在本技术实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。