一种电子器件封装用组合物及封装方法和oled显示装置制造方法
【专利摘要】本发明属于显示【技术领域】，具体涉及一种电子器件封装用组合物及封装方法和OLED显示装置。一种电子器件封装用组合物，包括基质，还包括具有吸附水汽能力的吸附材料，所述吸附材料包括凹凸棒土和/或沸石。本发明的电子器件封装用组合物通过改进玻璃料的配方，增加有吸附功能的凹凸棒土和/或沸石，由于凹凸棒土和/或沸石具有较强的吸收水氧能力，含有凹凸棒土和/或沸石的玻璃料在水氧小分子渗透的时候会将其吸收，防止水氧进入电子器件，尤其能有效地减少水汽对电子器件的影响，能够有效延长封装的电子器件的寿命；特别适用于对阻隔水氧条件要求较高的OLED显示器件封装。
【专利说明】—种电子器件封装用组合物及封装方法和OLED显示装置
【技术领域】
[0001]本发明属于显示【技术领域】，具体涉及一种电子器件封装用组合物及封装方法和OLED显示装置。
【背景技术】
[0002]传统的电子器件封装方式通常采用有机材料，即将大分子的有机材料涂覆在需要封装的电子器件周围，然后对电子器件进行压合、固化，使电子器件密闭封装于由电子器件的顶面和底面、有机材料形成的侧面共同形成的空间内。通常采用的有机材料为环氧树脂，环氧树脂经UV照射以及加热之后，能够起到一定的阻隔水、氧的作用，对电子器件起到一定的防护作用；但是，环氧树脂毕竟是大分子有机材料，对于小分子水、氧的渗透不能完全阻隔。
[0003]目前市面上的电子器件也有采用玻璃料(frit)来进行封装的。玻璃料的主要成分为玻璃粉末(glass powder)或者是玻璃粉末和陶瓷粉末(ceramic powder)的混合物。根据测定，目前采用玻璃料进行密封的电子器件，其水汽透过率(Water VaporTransmiss1n Rate,简称 WVTR)的换算值范围在 lCT5g/m2/day-lCT6g/m2/day 之间。这个水汽阻隔率基本能够满足消费类电子产品领域的封装需求，但是在更加严苛的环境或者使用寿命要求高的领域的产品，目前采用玻璃料封装还达不要求。
[0004]例如,OLED显示器件(Organic Light-Emitting D1de:有机电致发光二极管)作为新一代显示技术的先锋，其制备过程中采用的有机材料和用于形成金属阴极的活泼金属材料对空气中的水汽和氧气非常敏感，渗透进来的水氧分子和有机材料以及活泼金属材料发生反应后导致OLED显示器件性能的恶化，进而影响OLED显示器件的性能和寿命，甚至使OLED显示器件失效,影响OLED显示装置的显示质量。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种电子器件封装用组合物及封装方法和OLED显示装置，该电子器件封装用组合物能有效防止水氧进入电子器件，尤其能有效地减少水汽对电子器件的影响，能够有效延长封装的电子器件的寿命。
[0006]解决本发明技术问题所采用的技术方案是该电子器件封装用组合物，包括基质，还包括具有吸附水汽能力的吸附材料，所述吸附材料包括凹凸棒土和/或沸石。
[0007]优选的是，所述凹凸棒土的分子式为(MgCaFe)5Si8O2tl(OH)2(OH2)4.4H20，所述沸石的分子通式为A[(AlO2) X(S12)y].ηΗ20，其中A为K+、Ca+、Na+或Ba+;y/x的数值范围为1-5 ；n为水分子数,其为< 4的正整数。
[0008]优选的是，所述凹凸棒土的摩尔百分数含量为5-15%，和/或，所述沸石的摩尔百分数含量为4-10%。
[0009]优选的是，所述基质包括￥205、？205或1^02，￥205的摩尔百分数含量为45-52% ,P2O5的摩尔百分数含量为20-32%，TeO2的摩尔百分数含量为5_9%。
[0010]优选的是，所述基质还包括A1203、SnO、SnO2, Si02、W03、ZrO, T1、CuO MoO3 陶瓷材料，A1203、SnO、SnO2, Si02、W03、ZrO, T1、MoO3以及陶瓷材料的总摩尔百分数含量为2-4%。
[0011]一种OLED显示装置，包括封装基板和衬底，所述衬底上设置有OLED显示器件，其中，所述封装基板和所述衬底之间采用上述的电子器件封装用组合物粘结密封。
[0012]一种电子器件的封装方法，采用包括具有吸附水汽能力的吸附材料的电子器件封装用组合物对电子器件进行封装，所述吸附材料包括凹凸棒土和/或沸石。
[0013]优选的是，包括如下步骤:
[0014]SI):将凹凸棒土和/或沸石、基质和溶剂调配形成具有粘性的膏状物质，其中，溶剂为有机物，基质以及凹凸棒土和/或沸石为无机物；
[0015]S2):将所述膏状物质涂覆在封装基板的边框区域，并形成封装图形；
[0016]S3):将完成S2)的所述封装基板进行高温烘干，去除所述膏状物质中的有机物，得到剩余无机物；
[0017]S4):将完成S3)的所述封装基板与设置有电子器件的衬底对合；
[0018]S5):将无机物进行烧结，形成封装膜，使所述封装基板与所述衬底粘结密封。
[0019]进一步优选的是，SI)中，所述凹凸棒土和/或所述沸石的粒径范围为D1(l:0.8±0.2 μ m、D5tl: 1.6±0.5 μ m、D9tl: 3.3± I μ m 或 Dmax:8.0± I μ m ;所述基质至少包括V2O5^P2O5或TeO2材料；所述溶剂包括乙基纤维素、甲基纤维素、硝化纤维素、羟甲基纤维素、丙烯酸酯、基丙烯酸酯或环氧树脂。
[0020]其中，所述膏状物质的粘度范围为20_160Pa.S。
[0021]进一步优选的是，S3)中，对所述封装基板进行高温烘干的温度范围为400-500°C，烘干时间范围为20-40min。
[0022]进一步优选的是，S5)中，采用激光加热方式使所述无机物熔化、而后冷却固化完成烧结，其中，激光器的功率范围为5-40w，速度范围为5-30mm/s ;所述无机物形成的封装膜的厚度范围为4-10 μ m。
[0023]本发明的有益效果是:本发明提供的电子器件封装用组合物，通过改进玻璃料的配方，增加有吸附功能的凹凸棒土和/或沸石，由于凹凸棒土和/或沸石具有较强的吸收水氧能力，含有凹凸棒土和/或沸石的玻璃料在水氧小分子渗透的时候会将其吸收，防止水氧进入电子器件，尤其能有效地减少水汽对电子器件的影响，能够有效延长封装的电子器件的寿命；特别适用于对阻隔水氧条件要求较高的OLED显示器件封装。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明实施例1中凹凸棒土的结构分子式。
【具体实施方式】
[0025]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明电子器件封装用组合物及封装方法和OLED显示装置作进一步详细描述。
[0026]实施例1:
[0027]本实施例提供一种电子器件封装用组合物以及采用该电子器件封装用组合物的电子器件的封装方法。
[0028]一种电子器件封装用组合物，包括基质，还包括具有吸附水汽能力的吸附材料，吸附材料包括凹凸棒土(attapulgite)和沸石(zeolite)。
[0029]其中，凹凸棒土为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、A13+，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的吸附能力，比表面积大(比表面积是指单位质量物料所具有的总面积，为9.6?36m2/g)，并具有一定的可塑性及粘结力，例如:其吸水性强，湿时具粘性和可塑性，干燥后收缩小。凹凸棒土的典型的分子式为:(MgCaFe)5Si8O20(OH)2(OH2)4.4H20，理论的化学成分为=S12 的含量为 56.96%, (MgCa)O 的含量为23.83% ,H2O的含量为19.21%。凹凸棒土的结构分子式如图1所示，具有介于链状结构和层状结构之间的结构。
[0030]由于凹凸棒土的主要成分为S12，与通常采用玻璃材料制成的封装基板的主要成分一致，因此凹凸棒土具有与封装基板具有基本一致的膨胀系数；同时，在封装过程中可以采用烧结工艺(即使得加工对象在高温下熔化，然后冷却形成特定形状或图案的一种方式)形成封装膜，并采用激光加热方式对该电子器件封装用组合物进行加热使之熔化，能对电子器件封装用组合物产生较小的应力，有利于获得较好的电子器件产品的良率。
[0031]沸石是一种矿石，包括多个种类，其共同特点为具有架状结构。即在其晶体内部，分子像搭架子似地连在一起，中间形成很多空腔，这些空腔内通常存在水分子，这些水分在高温时会排出，但这并不破坏沸石内部的晶体结构，因此沸石还可以再重新吸收水或其他液体。沸石的分子通式为A[(AlO2) X(S12)y].ηΗ20，其中A为K+、Ca+、Na+或Ba+;y/x的数值范围为1-5 ；n为水分子数,其为< 4的正整数。
[0032]在本实施例的电子器件封装用组合物中，凹凸棒土的摩尔百分数含量为5_15%，沸石的摩尔百分数含量为4-10%。采用含有上述摩尔百分数含量的凹凸棒土和沸石，使得该组合物一方面能获得较好的粘度，且能保证无机物均匀分散在有机物中，在后续的烧结工艺中获得理想的表面形貌；另一方面，使得该组合物能在后续吸收外界侵入的水分过程与保证激光加热过程中温度上升的稳定性两者中保持平衡。
[0033]另外，电子器件封装用组合物的基质包括V205、P2O5或TeO2, V2O5的摩尔百分数含量为45-52%，P2O5的摩尔百分数含量为20-32%，TeO2的摩尔百分数含量为5_9%。通常情况下，基质材料的总摩尔百分数含量为70-85%。作为微量成分，基质还包括A1203、SnO、SnO2, S12, WO3> ZrO, T1 或 MoO3 材料，Al2O3' SnO、SnO2, S12, WO3> ZrO, T1 或 MoO3 材料的总摩尔百分数含量为2-4%。上述基质能有效降低膨胀系数，且能有效吸收激光热量以增加该电子器件封装用组合物的温度。
[0034]相应的，本实施例还提供一种电子器件的封装方法，该封装方法采用包括具有吸附水汽能力的吸附材料的电子器件封装用组合物对电子器件进行封装，吸附材料包括凹凸棒土和沸石。
[0035]具体的，该封装方法包括如下步骤:
[0036]步骤SI):将凹凸棒土和沸石、基质和溶剂调配形成具有粘性的膏状物质。
[0037]在该步骤中，膏状物质中所添加的凹凸棒土和沸石的粒径范围为D10: 0.8 ± 0.2 μ m、D5tl: 1.6 ±0.5 μ m、D9tl: 3.3 ± I μ m 或 Dmax: 8.0 ± I μ m，其中，以D1Q:0.8±0.2μπι为例，表示粒径范围为0.8±0.2μπι的凹凸棒土和沸石占固含量(固含量是含有液态材料的物质在规定条件下烘干后，剩余部分占总量的质量百分数)的含量为10%，即10%的凹凸棒土和沸石通过过滤筛。通过降低凹凸棒土的粒径，使其尽可能和电子器件封装用组合物中的其他材料的大小匹配，对后续的封装工艺来说可以获得较好的加工性能。
[0038]基质至少包括V205、P205或1^02材料；溶剂包括乙基纤维素、甲基纤维素、硝化纤维素、羟甲基纤维素、丙烯酸酯、基丙烯酸酯或环氧树脂，溶剂有助于分散固体颗粒，防止固体颗粒团聚，能使固体颗粒均匀地分布于溶剂之中。将上述的粉末混合物和溶剂按照一定的比例调配成膏状物质，膏状物质的粘度范围为20-160Pa.S。
[0039]步骤S2):将膏状物质涂覆在封装基板的边框区域，并形成封装图形。
[0040]在该步骤中，将膏状物质涂覆在封装基板的边框区域，可采用网版印刷技术形成封装图形。
[0041]步骤S3):将完成步骤S2)的封装基板进行高温烘干，去除膏状物质中的有机物，得到剩余的无机物。
[0042]在该步骤中，本实施例中有机物主要为溶剂，用于分散无机物；有机物包括脂类、烃类和醇类物质，无机物主要包括金属及其氧化物(例如V205、Te02、Al203等)、陶瓷材料、凹凸棒土和沸石等。通常采用400°C以上的高温对该膏状物质进行烘干，例如对涂覆有该膏状物质的封装基板进行高温烘干的温度范围为400-500°C，烘干时间范围为20-40min。在高温烘干过程中，凹凸棒土和沸石中含有的水分会被蒸发掉，使得形成的封装膜在电子器件的使用过程中具有良好的吸水作用，从而达到防水目的。这里，如果在高温烘干过程中，该电子器件封装用组合物中本身含有的水分子没有被去掉，则该电子器件封装用组合物中的凹凸棒土和沸石在形成封装框后仍然保持稳定结构，故不会吸收额外的水分子，难以起到吸水作用；本实施例通过高温烘干方式使得该电子器件封装用组合物中的水分彻底去除，因此不必担心水分对该封装用组合物在后续防水氧时造成影响。
[0043]步骤S4):将封装基板与设置有电子器件的衬底对合。
[0044]在该步骤之前，电子器件已经制备形成在衬底上。在该步骤中，将经高温烘干后的形成有无机物的封装基板与衬底对合，并使封装基板中形成的封装图形将电子器件完全包覆于其内部，并将信号线和供电源的金属线引出来。
[0045]步骤S5):将无机物进行烧结，形成封装膜，使封装基板与衬底粘结密封，完成对OLED显示器件的封装。
[0046]本实施例中的电子器件封装用组合物为低熔融点玻璃料体系(熔化温度430-450°C )，且增加了总摩尔百分数含量为9-25%的凹凸棒土和沸石。在该步骤中，采用激光(laser)加热方式使无机物熔化，具体的可采用半导体激光加热方式。其中，激光器的功率范围可以为5-40w，速度范围可以为5-30mm/s ;无机物形成封装膜的厚度范围为4-10 μ m0
[0047]为了测定采用该电子器件封装用组合物进行封装后的电子器件的封装效果，进行如下测试:根据基质中的主要成分(v205、P2O5或TeO2材料)和凹凸棒土和沸石的不同比例调制出三种样品，分别标记为样品1-样品3，各样品的具体成分如表I所示:
[0048]表I基质中的主要成分和凹凸棒土、沸石的摩尔百分比含量
[0049]
【权利要求】
1.一种电子器件封装用组合物，包括基质，其特征在于，还包括具有吸附水汽能力的吸附材料，所述吸附材料包括凹凸棒土和/或沸石。
2.根据权利要求1所述的电子器件封装用组合物，其特征在于，所述凹凸棒土的分子式为(MgCaFe)5Si8O20(OH)2(OH2)4.4H20，所述沸石的分子通式为 A [ (AlO2) x (S12) y].ηΗ20,其中A为K+、Ca+、Na+或Ba+ ；y/x的数值范围为1-5 ；n为水分子数，其为彡4的正整数。
3.根据权利要求1所述的电子器件封装用组合物，其特征在于，所述凹凸棒土的摩尔百分数含量为5-15%，和/或，所述沸石的摩尔百分数含量为4-10%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电子器件封装用组合物，其特征在于，所述基质包括V2O5、P2O5或TeO2, V2O5的摩尔百分数含量为45-52% ,P2O5的摩尔百分数含量为20-32 %，TeO2的摩尔百分数含量为5-9%。
5.根据权利要求4所述的电子器件封装用组合物，其特征在于，所述基质还包括A1203、SnO、SnO2, Si02、W03、ZrO、T1、Cu0、Mo03 以及陶瓷材料，Al2O3' SnO, Sn02、Si02、W03、ZrO、T1、Cu0、Mo03以及陶瓷材料的总摩尔百分数含量为2-4%。
6.一种OLED显示装置，包括封装基板和衬底，所述衬底上设置有OLED显示器件，其特征在于，所述封装基板和所述衬底之间采用权利要求1-5任一所述的电子器件封装用组合物粘结密封。
7.一种电子器件的封装方法，其特征在于，采用包括具有吸附水汽能力的吸附材料的电子器件封装用组合物对电子器件进行封装，所述吸附材料包括凹凸棒土和/或沸石。
8.根据权利要求7所述的电子器件的封装方法，其特征在于，包括如下步骤: 51):将凹凸棒土和/或沸石、基质和溶剂调配形成具有粘性的膏状物质，其中，溶剂为有机物，基质以及凹凸棒土和/或沸石为无机物； 52):将所述膏状物质涂覆在封装基板的边框区域，并形成封装图形； 53):将完成S2)的所述封装基板进行高温烘干，去除所述膏状物质中的有机物，得到剩余的无机物； 54):将完成S3)的所述封装基板与设置有电子器件的衬底对合； 55):将无机物进行烧结，形成封装膜，使所述封装基板与所述衬底粘结密封。
9.根据权利要求8所述的电子器件的封装方法，其特征在于，SI)中，所述凹凸棒土和 / 或所述沸石的粒径范围为 D1(l:0.8±0.2μπκ D50:1.6±0.5μπκ D90:3.3±1μπι 或Dmax:8.0±lym;所述基质至少包括V205、P2O5或TeO2 ;所述溶剂包括乙基纤维素、甲基纤维素、硝化纤维素、羟甲基纤维素、丙烯酸酯、基丙烯酸酯或环氧树脂。
10.根据权利要求9所述的电子器件的封装方法，其特征在于，所述膏状物质的粘度范围为 20-160Pa.S。
11.根据权利要求8所述的电子器件的封装方法，其特征在于，S3)中，对所述封装基板进行高温烘干的温度范围为400-500°C，烘干时间范围为20-40min。
12.根据权利要求8所述的电子器件的封装方法，其特征在于，S5)中，采用激光加热方式使所述无机物熔化、而后冷却固化完成烧结，其中，激光器的功率范围为5-40w，速度范围为5_30mm/s ;所述无机物形成的封装膜的厚度范围为4_10 μ m。
【文档编号】H01L23/29GK104167394SQ201410334114
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】洪瑞, 王丹, 藤野诚治 申请人:京东方科技集团股份有限公司