玻璃料、显示装置和显示屏的制作方法

文档序号:13888632阅读:150来源:国知局

本发明涉及电子元件封装技术领域,特别是涉及玻璃料、显示装置和显示屏。



背景技术:

oled(organiclight-emittingdiode,有机发光二极管)显示技术广泛的运用于电子设备的显示屏上。

为了提高oled器件的使用寿命,通常采用封装层将其封装,避免外部的氧气及水汽进入oled器件的内部,影响oled器件内部有机发光层的性能。

目前,硬屏oled器件封装层材料一般采用玻璃料作为封装材料,在oled器件的上下基板之间的密封区域填充玻璃料,通过激光照射玻璃料,使玻璃料熔化来形成连接上下基板的封装层。

为了使oled器件通电点亮发光,需要引线为oled器件供电,oled器件的ltps(lowtemperaturepoly-silicon,低温多晶硅技术)背板包含大量的引线,这些引线还需要和外部ic(integratedcircuit,集成电路)连接。封装用的玻璃料布局于引线的上方,引线从玻璃料下方穿过。为了使玻璃料能充分熔化达到良好的封装效果,需要较大的激光能量。然而,ltps背板的引线熔点低,并且引线的直径较小,较大的激光能量虽然可使玻璃料充分熔化达到了良好的封装效果,但同时也熔化了ltps背板引线,造成电路断开。降低激光能量虽然能保护ltps引线不被烧伤熔化,但不能熔化玻璃料。因此在生产中很难平衡二者之间的矛盾,导致封装良率低,封装的失效,直接导致oled器件的失效,因此,导致最后的产品良率低。



技术实现要素:

基于此,有必要提供一种玻璃料、显示装置和显示屏。

一种玻璃料,包括:玻璃颗粒和金属纳米颗粒;

所述玻璃颗粒与所述金属纳米颗粒均匀混合,所述金属纳米颗粒的材质为金属。

在其中一个实施例中,所述金属纳米颗粒的粒径为10nm~200nm。

在其中一个实施例中,所述金属纳米颗粒的形状为圆柱体。

在其中一个实施例中,所述金属纳米颗粒具有三角形截面。

在其中一个实施例中,所述金属纳米颗粒的形状为球体。

在其中一个实施例中,所述金属纳米颗粒的材质为金。

在其中一个实施例中,所述金属纳米颗粒的材质为银。

在其中一个实施例中,所述金属纳米颗粒的材质为钛。

一种显示装置,包括封装层,所述封装层采用上述任一实施例中所述的玻璃料制成。

一种显示屏,包括上述实施例中的显示装置。

上述玻璃料、显示装置和显示屏,通过在玻璃颗粒中混合金属材质的金属纳米颗粒,在激光照射下,金属纳米颗粒能够很好地将激光反射,增大了玻璃颗粒对激光的接收面积,使得玻璃颗粒能够得到激光的充分照射,使得玻璃颗粒快速熔化,对元器件进行封装,使得封装效果较佳,而由于玻璃颗粒能够快速熔化,因此,可采用功率较低的激光进行照射,避免过高的温度对引线造成损坏,有效提高了元器件的产品良率。

附图说明

图1为一个实施例的显示装置的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。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方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

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。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/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。

例如,一种玻璃料,包括玻璃颗粒和金属纳米颗粒;所述玻璃颗粒与所述金属纳米颗粒均匀混合,且所述金属纳米颗粒的粒径为10nm~200nm;所述金属纳米颗粒的材质为金属。

上述实施例中,通过在玻璃颗粒中混合金属材质的金属纳米颗粒,在激光照射下,金属纳米颗粒能够很好地将激光反射,增大了玻璃颗粒对激光的接收面积,使得玻璃颗粒能够得到激光的充分照射,使得玻璃颗粒快速熔化,对元器件进行封装,使得封装效果较佳,而由于玻璃颗粒能够快速熔化,因此,可采用功率较低的激光进行照射,避免过高的温度对引线造成损坏,有效提高了元器件的产品良率。

在一个实施例中,提供一种玻璃料,包括:玻璃颗粒和金属纳米颗粒;所述玻璃颗粒与所述金属纳米颗粒均匀混合;所述金属纳米颗粒的材质为金属。

具体地,该玻璃颗粒也可以称为玻璃粉,即该玻璃颗粒呈细小颗粒的粉状,例如,该玻璃颗粒的粒径为0.5μm~4.5μm,例如,该玻璃颗粒的粒径为0.54μm~4.25μm。例如,所述金属纳米颗粒的粒径为10nm~200nm,该金属纳米颗粒的材质为金属,例如,该金属纳米颗粒的材质为可产生表面等离子体共振以及近场增强效应的金属,应该理解的是,金属表面光洁,具有较高的反射率,而由于玻璃颗粒与金属纳米颗粒是均匀混合,金属材质的金属纳米颗粒均匀分布,由于金属材质的金属纳米颗粒在产生表面等离子体共振时,对入射光的散射截面的面积将远大于金属纳米颗粒的几何截面的面积,使得散射范围更广,在接收到光线后,金属纳米颗粒能够向各方向进行散射,一方面,散射使得光线能够充分被玻璃颗粒所接收,另一方面,增加了光线的传播行程,这样,增大了玻璃颗粒接收的光照量,使得玻璃颗粒能够充分吸收激光的能量,此外,由于金属材质的金属纳米颗粒具有较好的导热性,能够进一步对玻璃料进行导热,加快玻璃颗粒的熔化,使得玻璃颗粒在较低的功率的激光的照射下,也能够快速熔化,具有较佳的激光照射效果,使得封装效果较佳,而较低的功率的激光能够有效避免对低温多晶硅层上的引线造成影响,有效避免引线熔化,避免了对元器件上引线的破坏,提高了元器件的产品良率。

此外,金属纳米颗粒具有近场增强效应,在光照条件下,金属的金属纳米颗粒的表面等离子体能够将电磁场局限在较小的范围内,使局域场强度大幅度增加,比入射场强度高出几个数量级,形成近场增强效应,并能使大部分的入射光能量耦合到玻璃颗粒中,从而促进玻璃颗粒激光的吸收,进一步提高了玻璃颗粒熔化的效率。

应该理解的是,金属纳米颗粒由于采用金属材质,金属纳米颗粒是不会熔化的,玻璃料中金属纳米颗粒的数量不宜过多,过多的金属纳米颗粒会造成玻璃料整体熔化率较低,会影响玻璃料的封装效果,而金属纳米颗粒的数量也不能过少,过少的金属纳米颗粒无法明显增加激光的散射,不利于激光的散射,使得玻璃颗粒不能充分吸收激光的能量,因此,为了使得封装效果更佳,且提高玻璃颗粒的熔化效率,在一个实施例中,玻璃料中的金属纳米颗粒和玻璃颗粒的质量比为1:(18~200),例如,玻璃料中的金属纳米颗粒和玻璃颗粒的质量比为1:(19~199),例如,每一质量份的玻璃料包括金属纳米颗粒0.005份~0.05份和玻璃颗粒0.95份~0.995份,例如,所述玻璃料中的金属纳米颗粒的质量占比为0.5%~5%,本实施例中,玻璃料中的金属纳米颗粒的质量占比为0.5%~5%,一方面,能够具有较高的激光散射率,使得玻璃颗粒能够快速熔化,无需高功率激光进行照射,避免对引线造成影响,另一方面,由于填充颗粒质量比较小,不会对玻璃料的整体熔化率造成影响,从而使得玻璃料的封装效果更佳。

为了进一步提高玻璃料的熔化效率,使得封装效果更佳,例如,所述玻璃料中的金属纳米颗粒的质量占比为1.5%~3%,本实施例中,玻璃料中的金属纳米颗粒的质量占比为1.5%~3%能够进一步增大激光的散射,有利于玻璃颗粒对激光的能量的吸收,并且金属纳米颗粒能够较好地导热,使得玻璃颗粒快速熔化,此外,还能够使得玻璃料整体熔化率较高,并且封装后具有加强硬度,封装效果更佳。

为了提高激光的散射率,提高玻璃颗粒对激光的能量的吸收率,例如,所述金属纳米颗粒的粒径为10nm~100nm,应该理解的是,金属纳米颗粒的粒径不宜过大,过大则使得玻璃料整体不易熔化,而金属纳米颗粒的粒径不宜过小,过小则使得金属纳米颗粒的反射率降低,并且消弱了近场增强效应,导致玻璃料的熔化速度降低,因此,本实施例中,金属纳米颗粒的粒径为10nm~100nm,能够使得玻璃料整体的熔化率较高,并且有效提高反射率,使得增强近场增强效应,有利于提高玻璃料的熔化速度,使得封装效果更佳。

为了进一步提高激光的散射率,进一步提高玻璃颗粒对激光的能量的吸收率,例如,所述金属纳米颗粒的粒径为50nm,本实施例中,金属纳米颗粒的粒径为5nm能够具有较强的反射率和较强的近场增强效应,使得玻璃颗粒能够充分吸收激光的能量,快速熔化,并且能够避免对玻璃料的整体熔化造成影响,使得封装效果更佳。

为了增加激光的散射方向,增加填充颗粒的散射率,例如,所述金属纳米颗粒的形状为长方体。例如,所述金属纳米颗粒的形状为圆柱体。例如,所述金属纳米颗粒具有三角形截面。长方体、圆柱体或者三角体都具有较多的面,能够使得金属纳米颗粒将激光反射至多个方向,并且使得金属纳米颗粒之间的激光也能够相互反射,提高散射率,有利于玻璃颗粒对激光的能量的吸收,加速玻璃颗粒的熔化。

为了进一步提高散射率,例如,所述金属纳米颗粒的形状为多面体,例如,所述金属纳米颗粒的形状为正多面体,例如,所述金属纳米颗粒的形状为不规则的多面体,这样,多面体具有多个表面,能够进一步增加填充颗粒对激光的反射方向,进而进一步提高散射率。

为了进一步提高散射率,在一个实施例中,所述金属纳米颗粒的形状为球体。金属纳米颗粒的球形表面,能够进一步增加激光的反射方向,进而进一步提高散射率,使得玻璃颗粒能够充分吸收激光的能量,使得玻璃颗粒快速熔化。

为了提高金属纳米颗粒的散射率,例如,所述金属纳米颗粒的材质为金,例如,所述金属纳米颗粒的材质为银,例如,所述金属纳米颗粒的材质为钛。例如,所述金属纳米颗粒的材质包括金、银、铜、锌、钛、钼、铂和钯中的至少一种,金、银、铜、锌、钛、钼、铂和钯等金属表面具有较佳的光泽,能够很好地反射光线,具有较佳的反射率,且金、银、铜、锌、钛、钼、铂和钯等金属在接受激光照射时,产生表面等离子体共振,能够有效扩大散射范围,使得激光得到充分散射,进而被玻璃颗粒充分吸收。

为了进一步提高金属纳米颗粒的散射率,并且增强金属纳米颗粒的近场增强效应,例如,所述填充颗粒包括金颗粒和银颗粒,又如,所述填充颗粒包括金颗粒和钛颗粒,例如,金颗粒和钛颗粒的质量比为3:7,例如,金颗粒和银颗粒的质量比为3:7,本实施例中,填充颗粒中包含金和银两种颗粒,并且两者以3:7的比例进行混合,由于银颗粒产生等离子体共振时,将使得其散射的截面的面积为银颗粒自身的几何截面的面积的10倍以上,这样,能够有效提高散射率,但由于银颗粒的近场增强效应较金颗粒较弱,因此,加入的金颗粒具有较强的近场增强效应,使局域场强度大幅度增加幅度更大,比入射场强度高出几个数量级,能使大部分的激光的能量耦合到玻璃颗粒中,从而促进玻璃颗粒光吸收,因此,本实施例中,上述比例的金颗粒和银颗粒混合而成的填充颗粒不仅能够有效提高散射率,使得激光的散射面积增大,有利于被玻璃颗粒充分吸收,而且能够使得激光的能量被耦合到玻璃颗粒中,提高玻璃颗粒对激光的能量的吸收率,进一步提高玻璃颗粒的激光烧结效率,使得采用较低功率的激光即可实现对玻璃料的封装。进一步地,金颗粒和银颗粒的体积比为(1.5~1.8):1,实验证明在此体积比例下,玻璃颗粒对激光的能量的吸收率较好。另一个实施例中,金颗粒和钛颗粒的质量比为3:7,且金颗粒和钛颗粒的体积比为(1.6~1.65):1。

一实施方式中,玻璃颗粒包括五氧化二磷(p2o5)和五氧化二钒(v2o5),即玻璃颗粒包括p2o5颗粒和v2o5颗粒,p2o5为玻璃形成体,属于玻璃颗粒的必要成分,v2o5属于玻璃颗粒的骨架成分,能够降低玻璃颗粒的玻璃转变温度。需要说明的是,v2o5含量过低时,不能很好地降低玻璃颗粒的玻璃转变温度,v2o5含量过高时,玻璃颗粒在高温制程时易结晶,且电阻率过低,耐水性降低。由此,在本实施方式中,例如,玻璃颗粒包括质量比例为40%~60%的p2o5,18%~40%的v2o5。又如,玻璃颗粒包括质量比例为45%~50%的p2o5,18%~23%的v2o5。又如,玻璃颗粒包括质量比例为50%~60%的p2o5,23%~36%的v2o5。又如,玻璃颗粒包括质量比例为60%的p2o5,40%的v2o5。这样,使得玻璃颗粒具有合适的玻璃转变温度,且在高温制程时不易结晶,具有合适的电阻率及耐水性能。

一实施方式中,为了进一步提高玻璃颗粒的化学稳定性,玻璃颗粒还包括三氧化二硼(b2o3),即玻璃颗粒还包括三b2o3颗粒b2o3具有较好的化学稳定性和耐热性能,在玻璃料进行封装的过程中,形成封装层的骨架,扩大玻璃料玻璃化的范围。b2o3与v2o5和p2o5复配,使得玻璃颗粒具有较好的化学稳定性。需要说明的是,b2o3含量过高时,容易导致玻璃颗粒的玻璃转变温度升高,由此,在本实施例中,例如,玻璃颗粒包括质量比例为40%~60%的p2o5,18%~36%的v2o5,3%~4%的b2o3。又如,玻璃颗粒包括质量比例为45%~50%的p2o5,18%~23%的v2o5,2.3%~3.4%的b2o3。又如,玻璃颗粒包括质量比例为50%的p2o5,23%的v2o5,4%的b2o3。这样,使得玻璃颗粒具有合适的玻璃转变温度,且通过b2o3与v2o5和p2o5复配,使得玻璃颗粒具有较好的化学稳定性。

一实施方式中,为了进一步使得玻璃颗粒更加适用于对有机发光显示面板进行封装,例如,玻璃颗粒还包括二氧化硅(sio2),又如,玻璃颗粒还包括氧化铋(bi2o3)、氧化锌(zno)、氧化钡(bao)、碱金属氧化物、碱土金属氧化物、氧化铝(al2o3)、三氧化钼(moo3)、二氧化锆(zro2)、二氧化钛(tio2)中的任意一种。又如,碱金属氧化物为na2o、li2o和/或k2o;碱土金属氧化物为mgo、cao、sro和/或bao。其中,sio2是构成玻璃颗粒的必要成分,bi2o3是玻璃料形成的封装层中的网络成分,zno能够用于降低软化温度,软化温度是指指将材料加热5min后其硬度变化到最初硬度的85%时并保持2小时,最高温度为软化温度。bao用于提高玻璃颗粒的耐水性。al2o3能够用于提高玻璃料形成的封装层的稳定性。碱金属氧化物能够用于提高玻璃料的耐失透性,失透性是石英玻璃的一个固有缺陷,属热力学上不稳定的亚稳态。碱土金属氧化物能够用于提高玻璃料的稳定性。

一实施方式中,玻璃颗粒包括v2o5和p2o5,还包括zro2、tio2、moo3、sio2、zno2和氧化铝中的任意一种或者多种,还包括bi2o3、bao、碱金属氧化物和碱土金属氧化物中的任意一种或多种。通过上述组分之间的复配,使得玻璃颗粒更加适用于对有机发光显示面板进行封装。进一步地,通过玻璃颗粒中的各元素与填料进行复配,使得玻璃料浆料更加适用于对有机发光显示面板进行封装。例如,zro2与zrw2o8配合,能够使得zro2与zrw2o8形成的玻璃料浆料的热膨胀系数控制在预设的范围内,进而使得玻璃料浆料的热膨胀系数更加可控。又如,将al2o3能够有效提高zro2与zrw2o8形成的玻璃料浆料的致密度。

在一实施方式中,玻璃料还包括玻璃料溶剂,玻璃料溶剂包括乙基纤维素、异丙醇、树脂、松油脂和乙醇。为了使得玻璃料溶剂能够更好地溶解玻璃颗粒,例如,玻璃料溶剂包括如下质量比例的各组分:乙基纤维素40%~50%;异丙醇24%~25%;树脂13%~14%;松油脂6%~9%;乙醇5%~9%。又如,玻璃料溶剂包括如下质量比例的各组分40%~45%;异丙醇24.1%~24.5%;树脂13%~13.4%;松油脂6%~7%;乙醇5%~6%。又如,玻璃料溶剂包括如下质量比例的各组分44%~49%;异丙醇24.3%~24.8%;树脂13.3%~13.8%;松油脂7.4%~8.9%;乙醇5.5%~8.6%。又如,玻璃料溶剂包括如下质量比例的各组分:乙基纤维素45%;异丙醇24%;树脂13%;松油脂9%;乙醇9%。根据不同质量配比的玻璃颗粒,调整玻璃料溶剂中各组分的质量比例,使得玻璃料溶剂能够更好地溶解玻璃颗粒,使得玻璃颗粒在激光照射下快速熔化。

在一个实施例中,提供一种玻璃料混合物,玻璃料混合物包括玻璃粉和填料,所述填料包括金属纳米颗粒。金属纳米颗粒的加入能够将入射光束缚在玻璃料混合物的内部,并能通过对入射光的散射增加光传播的光程,从而增加玻璃料混合物对光的吸收和捕获。例如,所述金属纳米颗粒包括金、银等金属纳米颗粒。金属纳米颗粒的形状包括球形、三角形、方形和棒状等。实验结果表明,在加入金属纳米颗粒后,玻璃料所接受到的光线增多,在较低的激光功率下,激光烧结效果优秀。不但保证了玻璃料良好的激光处理效果,同时ltps引线完好,大幅度提高了封装的良率,提高了产品的良率。进一步地,金属纳米颗粒的形状为球残形状,即球形残缺了一部分的原始形状使得球形存在瑕疵或残缺,例如球形被一平面切除后的剩余部分,或者球形被挖出若干结构后的剩余部分,或者球形被碰撞导致变形;实验证明球残形状能够产生较好的等离子体共振效果,使得激光的能量能够更好地被耦合到玻璃颗粒中。

本发明实施例提供了一种玻璃基板的封装方法,包括在对玻璃基板的封装时使用所述玻璃料混合物,所述玻璃料混合物通过激光烧结的方式使其熔化,粘结上下玻璃基板。所述激光能量适中,无需大功率可使其熔化,通过加入了金属纳米颗粒,所述玻璃料混合物接受到的光线增多,在较低的激光功率下,激光烧结效果优秀。不但保证了玻璃料良好的激光处理效果,同时ltps引线完好,不受任何损坏。

具体地,金属纳米颗粒的散射作用和近场增强效应能够提高玻璃粉对激光的能量的吸收率,金属纳米颗粒的散射作用具体为:对于金属纳米颗粒而言,在产生表面等离子体共振时,金属纳米颗粒对入射光的散射截面要远大于他的几何截面。例如,银纳米粒子在空气中产生等离子体共振时,他的散射截面大约是几何截面的10倍。入射光在金属粒子表面被多次散射,增加了入射光在玻璃料中的传播途径行程,有利于玻璃料对光的吸收。近场增强效应:在光照条件下,表面等离子体能够将电磁场局限在较小的范围内,使局域场强度大幅度增加,比入射场强度高出几个数量级,形成近场增强效应,并能使大部分的入射光能量耦合到玻璃料中,从而促进光吸收。

在一个实施例中,提供一种显示装置,包括封装层,所述封装层采用上述任一实施例中所述的玻璃料制成。例如,该显示装置为oled显示装置,例如,如图1所示,该显示装置10包括第一基板110、第二基板120、低温多晶硅层130以及oled器件140,所述低温多晶硅层130以及oled器件140设置于第一基板110和第二基板120之间,且第一基板110和第二基板120之间还设置有封装层150,封装层150分别与第一基板110以及第二基板120密封连接,所述封装层150设置于低温多晶硅层130以及oled器件140的外侧,即封装层150封装于第一基板110和第二基板120之间,并且封装在低温多晶硅层130以及oled器件140的外侧,封装层150使得第一基板110和第二基板120之间密封,使得低温多晶硅层130以及oled器件140被密封在第一基板110、第二基板120以及封装层150之间。

由于本实施例中的封装层或其材质采用上述任一实施例中的玻璃料制成,封装过程中,通过激光照射在第一基板和第二基板之间的玻璃料上,使得玻璃料能够熔化,由于玻璃料的玻璃颗粒中混合了金属材质的金属纳米颗粒,使得玻璃料的整体反射率提高,使得玻璃颗粒能够充分吸收激光的能量,可以在较低的功率的激光照射下快速熔化,进而避免了低温多晶硅层上的引线熔化,避免了引线的损坏,使得显示装置的封装效果更佳,且有效提高了产品良率。

在一个实施例中,提供一种显示屏,包括上述实施例中所述的显示装置。

在其他实施例中,玻璃料还可以应用于其他的电子元器件,由于玻璃颗粒中混合了金属材质的金属纳米颗粒,使得玻璃料整体的反射率提高,使得玻璃料在受到激光照射而熔化时,激光能够充分照射玻璃料的内部,使得玻璃料快速熔化,并且可以在较低功率的激光照射下快速熔化,避免高温造成的引线或导线的熔化,有效避免了对电子元器件中的引线或导线的破坏,从而实现对电子元器件的封装,使得封装效果较佳,且有效提高电子元器件的良率。

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。

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