OLED封装方法与OLED封装结构与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种OLED封装方法与OLED封装结构。

背景技术：

有机发光二极管显示装置(Organic Light Emitting Display，OLED)具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全色显示等诸多优点，被业界公认为是最有发展潜力的显示装置。

OLED按照驱动方式可以分为无源矩阵型OLED(Passive Matrix OLED，PMOLED)和有源矩阵型OLED(Active Matrix OLED，AMOLED)两大类，即直接寻址和薄膜晶体管矩阵寻址两类。其中，AMOLED具有呈阵列式排布的像素，属于主动显示类型，发光效能高，通常用作高清晰度的大尺寸显示装置。

OLED器件通常包括：基板、设于基板上的阳极、设于阳极上的空穴注入层、设于空穴注入层上的空穴传输层、设于空穴传输层上的发光层、设于发光层上的电子传输层、设于电子传输层上的电子注入层、及设于电子注入层上的阴极。OLED器件的发光原理为半导体材料和有机发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光。具体的，OLED器件通常采用氧化铟锡(ITO)电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子传输层和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子传输层和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。

柔性OLED是OLED器件的重要研究方向。OLED器件中的发光材料通常为聚合物或有机小分子，阴极材料通常为功函数较低的活泼金属如镁铝等，这些发光材料与阴极材料对水汽和氧气非常敏感，水/氧的渗透会大大缩减OLED器件的寿命，为了达到商业化对于OLED器件的使用寿命和稳定性的要求，OLED器件对于封装效果的要求非常高，通常要求OLED器件的使用寿命至少在10⁴小时以上，水汽透过率小于10^-6g/m²/day，氧气穿透率小于10^-6cc/m²/day(1atm)，因此封装在OLED器件的制作中处于非常重要的位置，是影响产品良率的关键因素之一。

传统的封装技术包括：(1)盖板封装技术：在封装玻璃/金属上涂覆可以紫外(UV)固化的框胶、或框胶及填充干燥剂(Dam&Fill)后经过固化后为发光器件提供一个相对密闭的环境，从而隔绝水氧进入；(2)镭射封装技术：在封装玻璃上涂布玻璃胶，挥发溶剂后成为玻璃粉，待蒸镀基板和封装盖板对组后，使用激光熔化玻璃粉实现黏合。以上传统的封装技术可以达到有效的水/氧阻隔效果，但是会增加器件的厚度和重量，因此不利于制备柔性OLED。

近些年，应运而生的薄膜封装(Thin Film Encapsulation，TFE)技术巧妙地克服了传统封装技术的弊端，不需要使用封装盖板和框胶来封装OLED器件，而是采用薄膜封装替代传统的玻璃封装，可以实现大尺寸器件的封装、并且使得器件轻薄化。所谓的薄膜封装，即在基板的OLED区表面形成无机-有机交替层，以沉积薄膜的方式来阻隔水氧。在薄膜封装结构中，无机层(主要成分为硅的氮化物、硅的氧化物或铝的氧化物)为水/氧的有效阻挡层，但是在制备无机层过程中会产生一些针孔(Pinholes)或异物(Particle)缺陷；而有机层(包括一些高分子聚合物、含硅有机物、树脂等)的作用就是覆盖无机层的缺陷，并且可以释放无机层之间的应力，实现平坦化。

常用的薄膜封装结构如图1所示，包括在OLED器件100上交替设置的多层无机层200与多层有机层300，所述多层无机层200与多层有机层300的面积相等，该薄膜封装结构的优点为制备工艺简单，只需单套掩膜板(Mask)即可完成多层无机层200的沉积，但是所沉积的无机层200没有完全覆盖有机层300，有机层300末端能够接触到空气，提供水汽进入通道，从而破坏封装效果。因此出现了另一种薄膜封装结构(如图2所示)，其包括在OLED器件100’上交替设置的多层无机层200’与多层有机层300’，该薄膜封装结构要求每一层有机层300’上方的无机层200’的面积均大于该有机层300’的面积，从而实现每一层有机层300’都能够完全被其上方的无机层200’覆盖，避免水汽从有机层300’进入器件内部，然而，由于从OLED器件100’向上的方向上所述多层无机层200’的面积逐渐增大，因此需要多套掩膜板来完成多层无机层200’的沉积，制备过程中需要多次调换掩膜板，工艺复杂，容易引入不可控因素。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种OLED封装方法，能够提高封装效果，同时节约生产成本。

本发明的目的还在于提供一种OLED封装结构，封装效果好，且生产成本低。

为实现上述目的，本发明首先提供一种OLED封装方法，包括如下步骤：

步骤1、提供一衬底基板，在所述衬底基板上形成OLED器件；

步骤2、在所述OLED器件及衬底基板上形成第一无机层，所述第一无机层覆盖所述OLED器件，且所述第一无机层的面积大于所述OLED器件的面积；

步骤3、在所述第一无机层上对应于所述OLED器件外围的区域上形成一圈第一框胶；

步骤4、在所述第一无机层上位于所述第一框胶内侧的区域内形成第一有机层，并对所述第一有机层进行固化；

所述步骤4还包括：在形成第一有机层之前对所述第一框胶进行固化，或者，所述步骤4中对所述第一有机层与第一框胶同时进行固化；

步骤5、在所述第一有机层、第一框胶及第一无机层上形成第二无机层，所述第二无机层覆盖所述第一有机层及第一框胶，且所述第二无机层的面积大于所述第一框胶在水平方向上围成的区域的面积。

所述第一无机层与第二无机层的厚度均为500nm～2μm；

所述第一无机层与第二无机层的制备方法分别包括等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积与磁控溅射中的至少一种；

所述第一无机层与第二无机层的成分分别包括硅的氧化物、硅的氮化物、及铝的氧化物中的至少一种。

所述第一框胶的高度为500nm～1000nm；

所述第一框胶的外侧边缘与所述第一无机层的边缘之间的距离为0.5mm～2mm；

所述第一框胶的成分包括硅树脂与亚克力树脂中的至少一种。

所述第一有机层的厚度为500nm～1000nm；

所述第一有机层的制备方法包括丝网印刷、旋涂、喷墨打印、及流延成膜中的至少一种；

所述第一有机层的成分包括硅树脂与聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

可选的，所述OLED封装方法还包括：步骤6、在所述第二无机层上形成至少一个封装单元，所述封装单元包括第二框胶、设于所述第二框胶内侧的区域内的第二有机层、以及覆盖所述第二有机层与第二框胶的第三无机层。

本发明还提供一种OLED封装结构，包括：衬底基板、设于所述衬底基板上的OLED器件、设于所述OLED器件及衬底基板上的第一无机层、设于所述第一无机层上对应于所述OLED器件外围的区域上的第一框胶、设于所述第一无机层上位于所述第一框胶内侧的区域内的第一有机层、以及设于所述第一有机层、第一框胶及第一无机层上的第二无机层；

所述第一无机层覆盖所述OLED器件，且所述第一无机层的面积大于所述OLED器件的面积；所述第二无机层覆盖所述第一有机层及第一框胶，且所述第二无机层的面积大于所述第一框胶在水平方向上围成的区域的面积。

所述第一无机层与第二无机层的厚度均为500nm～2μm；

所述第一无机层与第二无机层的成分分别包括硅的氧化物、硅的氮化物、及铝的氧化物中的至少一种。

所述第一框胶的高度为500nm～1000nm；

所述第一框胶的外侧边缘与所述第一无机层的边缘之间的距离为0.5mm～2mm；

所述第一框胶的成分包括硅树脂与亚克力树脂中的至少一种。

所述第一有机层的厚度为500nm～1000nm；

所述第一有机层的成分包括硅树脂与聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

可选的，所述OLED封装结构还包括：设于所述第二无机层上的至少一个封装单元，所述封装单元包括第二框胶、设于所述第二框胶内侧的区域内的第二有机层、以及覆盖所述第二有机层与第二框胶的第三无机层。

本发明的有益效果：本发明提供的一种OLED封装方法，结合了框胶封装技术和薄膜封装技术，通过采用框胶对有机层进行围堰，可对有机层的尺寸进行限制，保证每一层有机层均被其上方的无机层完全覆盖，提高封装效果，同时，多个无机层可以采用一套掩膜板进行制备，减少了掩膜板的使用数量，节约生产成本。本发明提供的一种OLED封装结构，结合了框胶封装结构和薄膜封装结构，通过采用框胶对有机层进行围堰，可对有机层的尺寸进行限制，保证每一层有机层均被其上方的无机层完全覆盖，封装效果好，同时，多个无机层可以采用一套掩膜板进行制备，生产成本低。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

附图中，

图1为现有的一种薄膜封装结构的剖视示意图；

图2为现有的另一种薄膜封装结构的剖视示意图；

图3为本发明的OLED封装方法的流程图；

图4为本发明的OLED封装方法的步骤1的示意图；

图5为本发明的OLED封装方法的步骤2的示意图；

图6为本发明的OLED封装方法的步骤3的示意图；

图7为本发明的OLED封装方法的步骤4的示意图；

图8为本发明的OLED封装方法的步骤5的示意图暨本发明的OLED封装结构的第一实施例的剖视示意图；

图9为本发明的OLED封装方法的步骤6的示意图暨本发明的OLED封装结构的第二实施例的剖视示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图3，本发明提供一种OLED封装方法，包括如下步骤：

步骤1、如图4所示，提供一衬底基板10，在所述衬底基板10上形成OLED器件20。

具体的，所述衬底基板10为TFT基板。

步骤2、如图5所示，在所述OLED器件20及衬底基板10上形成第一无机层31，所述第一无机层31覆盖所述OLED器件20，且所述第一无机层31的面积大于所述OLED器件20的面积。

具体的，所述第一无机层31的厚度为500nm～2μm。

具体的，所述第一无机层31的制备方法包括等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)、原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)与磁控溅射(Sputtering)中的至少一种。

具体的，所述第一无机层31的成分包括硅(Si)的氧化物、硅的氮化物、及铝(Al)的氧化物中的至少一种。

步骤3、如图6所示，在所述第一无机层31上对应于所述OLED器件20外围的区域上形成一圈第一框胶41。

具体的，所述第一框胶41的高度为500nm～1000nm。

具体的，所述第一框胶41的外侧边缘与所述第一无机层31的边缘之间的距离为0.5mm～2mm。

具体的，所述第一框胶41的成分包括硅树脂与亚克力树脂中的至少一种，因此所述第一框胶41的材料与后续制备的第一有机层51的材料具有很好的相容性。

优选的，所述第一框胶41的粘度为1000cps～7000cps。

步骤4、如图7所示，在所述第一无机层31上位于所述第一框胶41内侧的区域内形成第一有机层51，并对所述第一有机层51进行固化；

所述步骤4还包括：在形成第一有机层51之前对所述第一框胶41进行固化，或者，所述步骤4中，对所述第一有机层51与第一框胶41同时进行固化。

在第一有机层51的制备过程中，所述第一框胶41起到围堰防溢流的作用，并且限制了第一有机层51的尺寸，保证后续制作的第二无机层32能够完全覆盖该第一有机层51，提高封装效果。由于固化前的第一框胶41的粘度也很大，因此，固化前的第一框胶41也能起到围堰防溢流的作用。

具体的，所述第一有机层51的厚度为500nm～1000nm。

具体的，所述第一有机层51的制备方法包括丝网印刷、旋涂、喷墨打印、及流延成膜中的至少一种。

具体的，所述第一有机层51的成分为有机树脂。优选的，所述第一有机层51的成分包括硅树脂与聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

具体的，所述第一框胶41与第一有机层51的固化方式包括热固化与UV固化中的至少一种，优选的，所述第一框胶41与第一有机层51的固化方式为UV固化。

步骤5、如图8所示，在所述第一有机层51、第一框胶41及第一无机层31上形成第二无机层32，所述第二无机层32覆盖所述第一有机层51及第一框胶41，且所述第二无机层32的面积大于所述第一框胶41在水平方向上围成的区域的面积。

具体的，所述第二无机层32的厚度为500nm～2μm。

具体的，所述第二无机层32的制备方法包括等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积与磁控溅射中的至少一种。

具体的，所述第二无机层32的成分包括硅的氧化物、硅的氮化物、及铝的氧化物中的至少一种。

具体的，所述第二无机层32与第一无机层31可以采用相同的掩膜板制备完成，从而减少掩膜板的使用数量，节约生产成本。

可选的，本发明的OLED封装方法还可以包括：

步骤6、如图9所示，在所述第二无机层32上形成至少一个封装单元60，所述封装单元60包括第二框胶42、设于所述第二框胶42内侧的区域内的第二有机层52、以及覆盖所述第二有机层52与第二框胶42的第三无机层33。

具体的，所述第三无机层33的面积大于所述第二框胶42在水平方向上围成的区域的面积。

优选的，在水平方向上所述第二框胶42位于所述第一框胶41的外围。

优选的，从所述衬底基板10向上的方向上，所述至少一个封装单元60中的第二框胶42与所述OLED器件20之间的水平距离逐渐增大。

具体的，所述第二框胶42的高度为500nm～1000nm。

具体的，所述第二框胶42的成分包括硅树脂与亚克力树脂中的至少一种。

具体的，所述第三无机层33的厚度为500nm～2μm。

具体的，所述第三无机层33的制备方法包括等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积与磁控溅射中的至少一种。

具体的，所述第三无机层33的成分包括硅的氧化物、硅的氮化物、及铝的氧化物中的至少一种。

具体的，所述第二有机层52的厚度为500nm～1000nm。

具体的，所述第二有机层52的制备方法包括丝网印刷、旋涂、喷墨打印、及流延成膜中的至少一种。

具体的，所述第二有机层52的成分为有机树脂。优选的，所述第二有机层52的成分包括硅树脂与聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

具体的，所述所述第二框胶42与第二有机层52的固化方式包括热固化与UV固化中的至少一种，优选的，所述第二框胶42与第二有机层52的固化方式为热固化。

具体的，所述第三无机层33可以与所述第一无机层31及第二无机层32采用相同的掩膜板制备完成，从而减少掩膜板的使用数量，节约生产成本。

以下结合两个优选实施例对本发明的OLED封装方法的步骤1至步骤5进行详细阐述。

实例一：

步骤1、如图4所示，提供一衬底基板10，在所述衬底基板10上形成OLED器件20。

步骤2、如图5所示，在所述OLED器件20及衬底基板10上形成第一无机层31，所述第一无机层31覆盖所述OLED器件20，且所述第一无机层31的面积大于所述OLED器件20的面积。

所述第一无机层31的主要成分为硅的氮化物；

所述第一无机层31的制备方法为等离子体增强化学气相沉积；所述等离子体增强化学气相沉积的工艺参数为：以甲硅烷(SiH₄)和氨气(NH₃)为反应气体，甲硅烷和氨气的纯度均大于99.99％，辅助电离气体为氩气(Ar)(纯度为99.99％)，射频电源功率为10W～500W，沉积腔的压强为10Pa～20Pa，沉积速率为3nm/s～20nm/s，沉积时间20min～60min。

步骤3、如图6所示，在所述第一无机层31上对应于所述OLED器件20外围的区域上形成一圈第一框胶41。

所述第一框胶41的高度为500nm～1000nm；

所述第一框胶41的外侧边缘与所述第一无机层31的边缘之间的距离为0.5mm～2mm。

步骤4、如图7所示，在所述第一无机层31上位于所述第一框胶41内侧的区域内形成第一有机层51，并对所述第一框胶41与第一有机层51同时进行固化。

所述第一有机层51的制备方法为喷墨打印；

所述第一有机层51的主要成分为硅树脂，优选的，所述硅树脂的粘度为10cps～20cps；

所述第一有机层51的厚度为500nm～1000nm；

所述第一框胶41与第一有机层51的固化方式为UV固化，UV固化过程中，UV光的能量密度为5000mJ/cm²，UV照射时间为30s～90s。

步骤5、如图8所示，在所述第一有机层51与第一无机层31上形成第二无机层32，所述第二无机层32覆盖所述第一有机层51及第一框胶41，且所述第二无机层32的面积大于所述第一框胶41在水平方向上围成的区域的面积。

实例二：

步骤1、如图4所示，提供一衬底基板10，在所述衬底基板10上形成OLED器件20。

步骤2、如图5所示，在所述OLED器件20及衬底基板10上形成第一无机层31，所述第一无机层31覆盖所述OLED器件20，且所述第一无机层31的面积大于所述OLED器件20的面积。

所述第一无机层31的主要成分为铝的氧化物；

所述第一无机层31的制备方法为磁控溅射；所述磁控溅射的工艺参数为：辅助起辉气体为氩气(Ar)(纯度为99.99％)，射频电源功率为10W～500W，沉积腔的压强为10Pa～20Pa，沉积速率为10nm/s～20nm/s，沉积时间20min～60min。

步骤3、如图6所示，在所述第一无机层31上对应于所述OLED器件20外围的区域上形成一圈第一框胶41。

所述第一框胶41的高度为500nm～1000nm；

所述第一框胶41的外侧边缘与所述第一无机层31的边缘之间的距离为0.5mm～2mm。

步骤4、如图7所示，在所述第一无机层31上位于所述第一框胶41内侧的区域内形成第一有机层51，并对所述第一框胶41与第一有机层51同时进行固化。

所述第一有机层51的制备方法为丝网印刷；所述第一有机层51的主要成分为聚甲基丙烯酸甲酯；

所述第一有机层51的厚度为500nm～1000nm；

所述第一框胶41与第一有机层51的固化方式为热固化，热固化的条件为：加热温度60℃～90℃，加热时间30min～90min。

步骤5、如图8所示，在所述第一有机层51与第一无机层31上形成第二无机层32，所述第二无机层32覆盖所述第一有机层51及第一框胶41，且所述第二无机层32的面积大于所述第一框胶41在水平方向上围成的区域的面积。

上述OLED封装方法，结合了框胶封装技术和薄膜封装技术，通过采用框胶对有机层进行围堰，可对有机层的尺寸进行限制，保证每一层有机层均被其上方的无机层完全覆盖，提高封装效果，同时，多个无机层可以采用一套掩膜板进行制备，减少了掩膜板的使用数量，节约生产成本。

请参阅图8，基于上述OLED封装方法，本发明还提供一种OLED封装结构，包括：衬底基板10、设于所述衬底基板10上的OLED器件20、设于所述OLED器件20及衬底基板10上的第一无机层31、设于所述第一无机层31上对应于所述OLED器件20外围的区域上的第一框胶41、设于所述第一无机层31上位于所述第一框胶41内侧的区域内的第一有机层51、以及设于所述第一有机层51、第一框胶41及第一无机层31上的第二无机层32；

所述第一无机层31覆盖所述OLED器件20，且所述第一无机层31的面积大于所述OLED器件20的面积；所述第二无机层32覆盖所述第一有机层51及第一框胶41，且所述第二无机层32的面积大于所述第一框胶41在水平方向上围成的区域的面积。

具体的，所述衬底基板10为TFT基板。

具体的，所述第一无机层31与第二无机层32的厚度均为500nm～2μm。

具体的，所述第一无机层31与第二无机层32的成分分别包括硅的氧化物、硅的氮化物、及铝的氧化物中的至少一种。

优选的，所述第二无机层32的材料、尺寸及在衬底基板10上的投影位置与所述第一无机层31相同。

具体的，所述第一框胶41的高度为500nm～1000nm。

具体的，所述第一框胶41的外侧边缘与所述第一无机层31的边缘之间的距离为0.5mm～2mm。

具体的，所述第一框胶41的成分包括硅树脂与亚克力树脂中的至少一种。

优选的，所述第一框胶41的粘度为1000cps～7000cps。

具体的，所述第一有机层51的厚度为500nm～1000nm。

具体的，所述第一有机层51的成分为有机树脂。优选的，所述第一有机层51的成分包括硅树脂与聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

请参阅图9，可选的，所述OLED封装结构还可以包括：设于所述第二无机层32上的至少一个封装单元60，所述封装单元60包括第二框胶42、设于所述第二框胶42内侧的区域内的第二有机层52、以及覆盖所述第二有机层52与第二框胶42的第三无机层33。

具体的，所述第三无机层33的面积大于所述第二框胶42在水平方向上围成的区域的面积。

优选的，在水平方向上所述第二框胶42位于所述第一框胶41的外围。

优选的，从所述衬底基板10向上的方向上，所述至少一个封装单元60中的第二框胶42与所述OLED器件20之间的水平距离逐渐增大。

具体的，所述第二框胶42的高度为500nm～1000nm。

具体的，所述第二框胶42的成分包括硅树脂与亚克力树脂中的至少一种。

具体的，所述第三无机层33的厚度为500nm～2μm。

具体的，所述第三无机层33的成分包括硅的氧化物、硅的氮化物、及铝的氧化物中的至少一种。

优选的，所述第三无机层33的材料、尺寸及在衬底基板10上的投影位置与所述第一无机层31、及第二无机层32相同。

具体的，所述第二有机层52的厚度为500nm～1000nm。

具体的，所述第二有机层52的成分为有机树脂。优选的，所述第二有机层52的成分包括硅树脂与聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

上述OLED封装结构，结合了框胶封装结构和薄膜封装结构，通过采用框胶对有机层进行围堰，可对有机层的尺寸进行限制，保证每一层有机层均被其上方的无机层完全覆盖，封装效果好，同时，多个无机层可以采用一套掩膜板进行制备，生产成本低。

综上所述，本发明提供一种OLED封装方法与OLED封装结构。本发明的OLED封装方法，结合了框胶封装技术和薄膜封装技术，通过采用框胶对有机层进行围堰，可对有机层的尺寸进行限制，保证每一层有机层均被其上方的无机层完全覆盖，提高封装效果，同时，多个无机层可以采用一套掩膜板进行制备，减少了掩膜板的使用数量，节约生产成本。本发明的OLED封装结构，结合了框胶封装结构和薄膜封装结构，通过采用框胶对有机层进行围堰，可对有机层的尺寸进行限制，保证每一层有机层均被其上方的无机层完全覆盖，封装效果好，同时，多个无机层可以采用一套掩膜板进行制备，生产成本低。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。