AMOLED结构及AMOLED显示装置的封装方法与流程

本发明涉及发光半导体器件封装领域，更确切地说，是AMOLED显示装置及减少AMOLED显示装置封装失效的方法。

背景技术：

目前，应用在软性基板上的OLED封装方式主要为薄膜封装，通常是利用原子层沉积的方式(Atomic Layer Deposition，ALD)或者是直接涂布(Coating)等方式，将譬如丙烯酸酯(Acryl ate)及二氧化硅等一些薄膜，以交互多层的方式来沉积制作于诸如有机发光二极体(Organic Light-Emitting Diodes，OLED)等发光器件上。为达到阻隔环境气体和水汽等的良好效果，有些时候需要在薄膜封装结构中还利用到多层有机和/或无机阻挡层(barrier layer)。现有技术存在的一个主要矛盾是，AMOLED于蒸镀步骤中所使用的材料对于水、氧极度敏感，通常需要于蒸镀之后进行密封性极好的材料和相应的方式来进行器件封装，但是现有技术在阻挡含氧气体和阻挡水气方面的措施效果并不佳。

如图1A～1B所示，传统的在对AMOLED显示装置进行封装时，需要先于盖板101的外圈涂覆内圈UV胶102和外圈UV胶103后，再将盖板101和设置背板(图1A中未示出)贴合起来，并利用玻璃膏(Frit)104将单个的显示单元器件进行封装，但在对玻璃膏104 进行器件封装前其所采用阻挡含氧气体和阻挡水气方面的措施效果不理想，即在前程工艺的过程中，若有不期望的异物颗粒(particle)106被吹入或因为各种原因落在盖板101上原本需要涂覆内圈UV胶102和/或外圈UV胶103的位置处，一旦在存有异物颗的情况下而继续涂覆了UV胶，则会破坏基板内的气氛环境。

参见图1B所示(图1B中仅示出以外圈UV胶103中掺杂有异物颗粒106的情况)中，若异物颗粒106被掺杂在外圈UV胶103中时，盖板101与背板105之间籍由外来的异物颗粒106而导致外圈UV胶103不再与盖板101的表面是理想的紧密贴合状态，即夹持在盖板101与背板105之间的异物颗粒106会物理支撑起在其顶部上方的局部外圈UV胶103区域，并在异物颗粒106侧壁周围附近形成位于在外圈UV胶103与盖板101之间的缝隙107(即透过该缝隙107使得内圈UV胶102和/或玻璃胶104与外界恶劣气氛环境接触)，换而言之，异物颗粒106诱发外圈UV胶103内部的密闭空间或腔室与外部环境通过缝隙107连通，相应的盖板101、背板105之间密闭成的一个预设腔室不再是密闭的，导致外圈UV胶103黏合不良进而密封气氛遭受破坏，甚至会导致后续玻璃膏激光烧结工艺失效，所以当前业界面临的问题之一在于不增加工艺难度的前提下如何阻挡外部恶劣气氛对于薄膜器件的侵蚀。

技术实现要素：

在本发明的一个实施例中，提供了一种AMOLED显示装置的封 装方法，所述方法包括：

提供设置有显示器件区的背板，且在位于所述显示器件区中的所述背板上设置有若干显示单元；

提供设置有与所述背板上的所述显示器件区对应的显示密封区的盖板，且所述显示密封区中的所述盖板设置有与所述若干显示单元一一对应的若干显示单元密封区；

于所述盖板上的每个所述显示单元密封区中涂覆形成具有闭合图形的玻璃胶；

于所述盖板上的所述显示密封区的边缘处涂覆第一固化胶层以形成一闭合图形；

在所述第一固化胶层外侧的所述盖板上涂覆第二固化胶层以形成一闭合图形，且所述第二固化胶层的材质不同于所述第一固化胶层的材质；

将所述盖板贴合至所述背板上，使所述第一固化胶层套设于所述若干显示单元的外围，且每个显示单元均被所述玻璃胶包围；以及

固化所述第一固化胶层及所述第二固化胶层。

作为一个优选的实施例，上述的封装方法中：

所述第一固化胶层为紫外线固化胶。

作为一个优选的实施例，上述的封装方法中：

所述第二固化胶层为热致膨胀剂；

在所述第一固化胶层固化之后，继续对所述热致膨胀剂进行加热固化工艺。

作为一个优选的实施例，上述的封装方法中：

所述热致膨胀剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物或亚硝基化合物。

作为一个优选的实施例，上述的封装方法中：

所述第二固化胶层为光致膨胀剂；

在所述第一固化胶层固化之后，继续对所述光致膨胀剂进行光照射固化工艺。

作为一个优选的实施例，上述的封装方法还包括：

在固化所述第一固化胶层及所述第二固化胶层后，对所述玻璃胶进行固化，以使每个所述显示单元均被独立密封。

本申请还提供了一种AMOLED结构，包括：

背板，具有上部表面及相对于所述上部表面的下部表面，且所述背板的所述上部表面上具有设置有若干个显示单元的显示器件区；

盖板，具有底部表面及相对于所述底部表面的顶部表面，所述盖板的所述底部表面上对应所述背板上的所述显示器件区设置有显示密封区，且所述盖板的所述显示密封区中设置有与所述若干显示单元一一对应的若干显示单元密封区；

玻璃胶，设置于所述盖板的所述显示单元密封区中，以使每个所述显示单元均被独立密封；以及

所述盖板和所述背板的边缘均通过第一固化胶层和第二固化胶层密封，且所述第一固化胶层的材质不同于所述第二固化胶层的材质。

作为一个优选的实施例，上述的AMOLED结构中：

所述第一固化胶层为紫外线固化胶。

作为一个优选的实施例，上述的AMOLED结构中：

所述第二固化胶层为热致膨胀剂或光致膨胀剂。

作为一个优选的实施例，上述的AMOLED结构中：

所述热致膨胀剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物或亚硝基化合物。

作为一个优选的实施例，上述的AMOLED结构中：

所述第一固化胶层包围所述若干个显示单元，所述第二固化胶层包围所述第一固化胶。

综上所示，本申请中的一种AMOLED结构及AMOLED显示装置的封装方法，均可通过在盖板的边缘处涂覆形成具有闭合图形的固化胶层，并利用该固化胶层具有的热致膨胀性或光致膨胀性，以将异物颗粒所造成的孔隙填充，进而在玻璃膏封装工艺前维持版内气氛环境不变，且还能有效降低后续玻璃膏激光封装失效的几率，以提高产品的性能及良率。

附图说明

阅读以下详细说明并参照以下附图之后，本发明的特征和优势将显而易见：

图1A为传统的AMOLED显示装置封装结构图；

图1B是图1A中A-A处的剖面结构示意图；

图2A是本申请实施例中于盖板上涂覆固化胶后的结构示意图；

图2B是图2A中A-A处的剖面结构示意图；

图2C是图2A中B-B处的剖面结构示意图；

图3A是本申请实施例中于盖板上的固化胶固化后的结构示意图；

图3B是图3A中A-A处的剖面结构示意图；

图3C是图3A中B-B处的剖面结构示意图。

具体实施方式

实施例一

参见图2A～3C，一个用于封装有源矩阵有机发光二极体(AMOLED，Active-matrix organic light emitting diode)器件的衬底或盖板(cover glass)201俯视图，虽然在图2A和3A中没有展示背板(OLED LTPS)205，但是应当理解一个与盖板201相对应的基板或衬底或背板(如LTPS基板等)205将会与盖板201进行键合、或贴合或盖合，以实现将盖板201、背板205该两者键合并予以机械组合/连接在一起。目的在于有机发光二极管器件(OLED)器件会设置在盖板201、背板205之间的夹缝之中而予以密封封装，对此下文将还会继续详细介绍。

首先，如图2A～2C可知，需要提供一制备有显示单元待贴合(或键合)的背板205，该背板205的具有上部表面(即图2B中所示的背板205的下表面)及相对于该上部表面的下部表面(即图2B中所示的背板205的上表面)，且在位于背板205的上部表面上设置有显 示器件区(图中未标示)，并在该显示器件区的背板205的上部表面之上设置有若干个上述的显示单元(图中未标示)。

基于上述的背板205，提供与该背板205贴合(或键合)的盖板201，该盖板201具有顶部表面(即图2A中所示的盖板201背向读者的一面，图2B中所示的盖板201的下表面)及相对于该顶部表面的下部表面(即图2A中所示的盖板201面向读者的一面，图2B中所示的盖板201的上表面)，且该盖板201上对应背板205上的显示器件区设置有显示密封区，以用于在贴合(或键合)工艺后将上述的显示器件区均予以密封；同样，对应上述的若干个显示单元在显示器件区中的盖板201的底部表面上设置有与上述显示单元一一对应的若干个显示单元密封区，以用于在后续的在贴合(或键合)工艺及玻璃膏密封工艺后，将每个显示单元均予以单独的密封。

其次，根据本领域通常知识者皆知道，AMOLED器件蒸镀所使用的材料对于水、氧等外部环境因素是极度敏感的，它们需在蒸镀后紧接着执行密封性极好的封装流程，从而来保障水、氧等外部环境因素不至于侵蚀器件的各个敏感材料部分。参见图2A可知，在图2A中的俯视图中，在我们执行业界常规的烧结黏合程序前，需要在整大版的盖板201的周边边缘处设置或涂覆第一固化胶层(如紫外线固化胶(Ultraviolet Rays，UV)也被简称为UV胶)202，即于上述的盖板201的显示单元密封区中涂敷玻璃膏(Frit)204，以使得每个显示单元区中的玻璃膏204均形成一个闭合图形(如环形、方形及圆形等闭合形状；需要注意的是，本实施例的附图中是以环形进行阐述的， 但其不应理解为对本实施例中的技术方案的限制)，用于后续的贴合(或键合)工艺中将每个显示单元均予以单独的包围住；同时，在上述的显示器件密封区的边缘处涂敷第一固化胶层202(如UV胶等)，即在盖板201的最外围(即在设置有若干个OLED显示单元区之外的位置处)使用具有闭合图形的紫外线固化UV胶作为内框密封胶，以主要用于对盖板201和背板205之间的支撑；并在上述盖板201的底部表面上位于第一固化胶层202的外侧涂敷第二固化胶层203(如热致膨胀剂或光致膨胀剂等，即该第二固化胶层203的材质与上述的的第一固化胶层202的材质不同)，该第二固化胶层203也具有闭合图形(如环形、方形及圆形等闭合形状；需要注意的是，本实施例的附图中是以环形进行阐述的，但其不应理解为对本实施例技术方案的限制)以将上述的第一固化胶层202予以包围，即将上述的第一固化胶层202及被该第一固化胶层202所包围的显示器件单元密封区均予以包围，以作为外框密封胶将其内的空间区域予以密封。所以，上述的第一固化胶层202和第二固化胶层203的目的是暂时固持盖板201、背板205防止它们过度紧贴以及还可以维持盖板201、背板205两者间夹缝内封闭的气氛环境，这里紫外线固化UV胶作为内框密封胶在起到物理支撑起背板205和盖板201的同时，还可实现对背板205与盖板201密封之间且位于显示器件密封区的空间区域予以密封。

具体参见图2A～2C所示，为了使盖板201与背板205贴合后位于盖板201与背板205之间的显示单元处在较佳的密闭环境中，需要先在盖板201底部表面(即图2A中面向读者的一侧表面)的周边边 缘位置处涂覆呈闭合环状的第一固化胶层202，这一点很重要，可以在图2A的俯视图中很容易观察到，因为闭合环状的一圈紫外线固化UV胶(即第一固化胶层202)在盖板201顶面围成的中间位置就是用于安置容纳各个发光二极管器件(即对应上述的设置有若干个OLED显示单元的显示区域)，所以一圈第一固化胶层202的中心内部区域就会对水、氧极度敏感。该第一固化胶层202应当尽量靠近盖板201的周边边缘附近以便可以预留较大的中间空间来避免对AMOLED器件造成影响。按照AMOLED的常规封装流程，在盖板201上涂覆形成玻璃膏(Frit)204之类的黏接材料之后，还需要将背板205与盖板201利用玻璃膏(Frit)204的粘接作用键合、或盖合在一起，如果沿着图2A中A-A的竖直剖面图观察，也即如图2B所示，与盖板201对应的背板205和盖板201已经被贴合在一起，闭合的一圈第一固化胶层202的中心内部区域其实也是由背板205、盖板201之间密闭成的若干个预设间隙或说是中空的腔室，以用来容纳设置各个有源矩阵有机发光二极体AMOLED器件。

很不幸的是，在图2B中，若有不期望的异物颗粒(particle)206被吹入或因为各种原因落在盖板201底部表面的原本需要涂覆第一固化胶层202的位置处，一旦在存有异物颗的情况下而继续涂覆了第一固化胶层202，则第一固化胶层202与盖板201的顶面之间籍由外来的异物颗粒206而导致第一固化胶层202不再与盖板201的顶面是理想的紧密贴合状态。事与愿违，真实的情况是，夹持在第一固化胶层202与盖板201顶面之间异物颗粒206会物理支撑起它顶部上方的 局部第一固化胶层202区域，并在异物颗粒206侧壁周围附近形成位于在第一固化胶层202与盖板201的顶面之间的缝隙207(即透过该缝隙207使得玻璃胶204与外界气氛环境接触)，换而言之，异物颗粒206诱发第一固化胶层202内部的密闭空间或腔室与外部环境通过缝隙207连通，背板205、盖板201之间密闭成的一个预设腔室不再是密闭的，导致紫外线固化UV胶202黏合不良进而密封气氛遭受破坏。

同样的，在图2C中，若有不期望的异物颗粒(particle)206被吹入或因为各种原因落在盖板201底部表面的原本需要涂覆第二固化胶层203的位置处时，一旦在存有异物颗的情况下而继续涂覆了第二固化胶层203，则第二固化胶层203与盖板201的顶面之间籍由外来的异物颗粒206而导致第二固化胶层203不再与盖板201的顶面是理想的紧密贴合状态。所以，夹持在第二固化胶层203与盖板201顶面之间异物颗粒206也会物理支撑起它顶部上方的局部第二固化胶层203，并在异物颗粒206侧壁周围附近形成位于在第二固化胶层203与盖板201的顶面之间的缝隙207，即透过该缝隙207使得第一固化胶层202与外界气氛环境接触，而若同时在第一固化胶层202上也形成有缝隙207时，则会使得玻璃膏204及其所包围的显示器件单元均会与外界环境接触；总之，异物颗粒206很可能诱发第一固化胶层202内部的密闭空间或腔室和/或第二固化胶层203内部密闭空间会通过缝隙207与外部环境连通，即背板205、盖板201之间密闭成的一个预设腔室不再是密闭的，导致第一固化胶层202黏合不良，进而密 封气氛遭受破坏，使得后续的激光封装(Laser sealing)失效，甚至使得玻璃膏204及其内部的显示器件单元均可能与外部的水、氧等反应，使得整版因水氧入侵或气氛失效形成牛顿环而报废。

最后，如图3A～3C为了有效地避免上述诸多缺陷的产生，对第二固化胶层203进行固化工艺，如若第二固化胶层203为热致膨胀剂(如偶氮化合物、磺酰肼类化合物或亚硝基化合物等)时，则采用加热工艺使得第二固化胶层203固化，而由于热致膨胀剂在受热时会膨胀，即临近上述的异物颗粒206的第二固化胶层203会受热膨胀，进而将填补进缝隙207中，从而使得第二固化胶层203具有密封的性能(即将第一固化胶层202与外界气氛环境隔离，从而使得位于第一固化胶层202中的玻璃膏204、显示器件单元等结构均处于一个密封的环境中)；另外，基于近似的技术，如若第二固化胶层203为光致膨胀剂时，则可采用光照射固化工艺使得第二固化胶层203固化，同样光致膨胀剂在受到光照时也会膨胀，即临近上述的异物颗粒206的第二固化胶层203会受光照而膨胀，进而将填补进缝隙207中，从而也可使得第二固化胶层203具有密封的性能，即只要经过固化工艺能够使得第二固化胶层203具有膨胀的效果能够将缝隙207填补密封即可，以使得玻璃膏204将每个显示器件单元均予以单独的密封后，进行切割工艺，以完成显示器件的面板(panel)的制备工艺。

参见图3B所示，很好的证明了本发明中提及的固化后的第二固化胶层2031的内部区域是如何有效隔绝外部水汽环境的，于玻璃膏Frit使用激光将两版烧结黏合前在整大版最外围使用第一固化胶层 202和第二固化胶层203做外框密封胶而暂时固定住背板205和盖板201及保持背板和盖板内封闭的气氛环境。如图3B所示即便有不期望的异物颗粒(particle)206被吹入或因为各种原因落在盖板201底部表面的原本需要涂覆第二固化胶层203的位置处，虽然在存有异物颗的情况下而继续涂覆了第二固化胶层203，籍由外部来的异物颗粒206而导致了第二固化胶层203不再与盖板201的顶面是理想的紧密贴合状态，在异物颗粒206侧壁周围附近形成位于在第二固化胶层203与盖板201的顶面之间的缝隙。此时，由于第二固化胶层203在固化工艺时会膨胀，会诱发临近缝隙207的第二固化胶层203膨胀部分会挤压缝隙207直至缝隙207消失，即原本由异物颗粒206所诱发的第二固化胶层203内部的密闭空间与外部环境的贯穿通道(例如图2C中的缝隙207)被压缩充满而消失，则即使存在异物颗粒(particle)206的情况下，该背板205、盖板201之间密闭成的一个预设腔室依然是一个密闭的环境，外界水汽气氛不会侵入这个密闭的空间之中，换言之，异物颗粒206引发的破坏作用被抑制。如此一来，再执行玻璃膏Frit的激光密封(Laser sealing)则无须担心水汽的破坏作用，这种方案带来的有益效果是现有技术所无法企及的。

所以，在进行上述的固化工艺后，第二固化胶层203便具有良好的密封性，即背板205、盖板201之间密闭成的一个预设腔室仍然是密闭的，以确保第一固化胶层202黏合性能，提高后续的激光封装(Laser sealing)抵抗异物入侵的范围，进而有效的避免玻璃膏204及其内部的显示器件单元由于密封效果不好而与外部的水、氧等反 应，使得整版因水氧入侵或气氛失效形成牛顿环而报废等缺陷的产生。

另外，为了避免因异物入侵而导致的外部框胶(如上述的第一固化胶层和/或第二固化胶层)密封性能的降低，还可于上述外部框胶的内侧和/或外侧涂覆密封材料(可为热致膨胀剂或光致膨胀剂等固化膨胀材料)，并利用该密封材料将上述因异物颗粒的存在而导致的缝隙予以密封，其具体的操作步骤本领域技术人员可基于上述的第二固化胶层的膨胀密封进行操作，故在此便不予累述；当然，上述的密封材料还可采用其他的材质，即只要上述的密封材料可将缝隙予以密封即可。

需要指出的是，本实施例中的第二固化胶层及密封材料的材质均可以是多样化的，在一些实施例中，可以使用热致膨胀剂(如偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物等)，或者是光致膨胀剂等类似的间隙填充材料。在一个可选实施例中，当采用热致膨胀剂时候，是要适当进行加热工艺，则热致膨胀剂便会挤入或进入图2C的缝隙207之中且会因受热而进一步固化，牢牢地将缝隙207填充满，并且可以保障不易再打通异物颗粒206所诱发的第二固化胶层203内部的密闭空间与外部环境的贯穿通道。在另一个可选实施例中，当采用光致膨胀剂时候，是要适当利用光线进行照射，则光致膨胀剂会挤入或进入图2C的缝隙207之中且会因照射而进一步固化，牢牢地将缝隙207填充满，并且可以保障不易再打通异物颗粒206所诱发的第二固化胶层203内部的密闭空间与外部环境的贯穿通道。在缝隙207被填 充之后便可再执行玻璃膏Frit的激光烧结。显而易见，在本发明中，改变外圈的外框密封胶材料，使用诸如热致膨胀或光致膨胀等间隙填充材料，进而填补由异物颗粒Particle造成的孔隙，维持版用于安置AMOLED器件的内部腔室的密封气氛环境，可以带来诸多优点，例如：防止因异物造成外框密封胶的失效，使得整个腔室因水氧入侵或气氛失效形成牛顿环报废。以及可以强有力的减少玻璃膏Frit执行激光密封(Laser sealing)的失效影响程度，可控制负面影响范围于异物附近。

实施例二

可基于上述实施例一的基础上，参见图2A～3C可知，本申请还记载了一种AMOLED显示装置，主要包括设置有OLED的盖板201及背板205(如LTPS基板等)，且该盖板201与上述的背板205贴合。

进一步的，上述的背板205具有上部表面及相对于上部表面的下部表面，且背板205的上部表面上具有设置有若干个显示单元的显示器件区；盖板201则具有底部表面及相对于底部表面的顶部表面，而盖板201的底部表面上则对应背板205上的显示器件区设置有显示密封区，且盖板201的显示密封区中设置有与上述若干显示单元一一对应的若干显示单元密封区。

优选的，本实施例中的AMOLED显示装置可包括玻璃胶204，且该玻璃胶204设置于盖板201的显示单元密封区中，以与盖板201 及背板205一起将每个显示单元均予以独立密封起来。

进一步的，本实施例中的AMOLED显示装置还包括第一固化胶层202和/或第二固化胶层203，且盖板201和背板205的边缘均通过第一固化胶层202和/或第二固化胶层密封203密封，且第一固化胶层202的材质不同于第二固化胶层203的材质，例如第一固化胶层202为紫外线固化胶，而第二固化胶层203则为热致膨胀剂(如偶氮化合物、磺酰肼类化合物或亚硝基化合物等)或光致膨胀剂等。

优选的，上述的第一固化胶层202包围上述的若干个显示单元，而第二固化胶层203包围第一固化胶202，且当第二固化胶层203固化膨胀后将上述的第一固化胶202、玻璃膏204及若干显示单元均予以密封。

需要注意的是，由于实施例一中已经对AMOLED显示装置进行了较为详细的阐述，故与实施例一中重复的部分在此便没有予以赘述，但本领域技术人员应该知悉，实施例一中描述的相关技术特征均可适用于本实施例中AMOLED显示装置的技术方案中。

以上，通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，上述发明提出了现有的较佳实施例，但这些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。