薄膜封装结构及薄膜封装方法与流程

本发明涉及薄膜封装技术领域，特别是涉及一种应用于有机发光二极管器件的薄膜封装，以提高有机发光二极管的出光率的薄膜封结构及薄膜封装方法。

背景技术：

有机发光二极管(oled)器件制备完成后，为防止外界环境中的水汽和氧气侵入器件内部，影响其使用寿命，通常还需要对oled器件进行封装，薄膜封装(tfe)是目前常见的oled封装技术之一，其主要采用无机层/有机层/无机层的堆叠方式来形成oled器件的封装层，其中所述无机薄膜可以通过等离子体增强化学气相沉积(pecvd)、原子层沉积(ald)、溅射(sputter)或脉冲激光沉积(pld)等方法制备。

随着新材料和新工艺的不断开发，有机发光二极管(oled)的理论内量子效率已经接近100％，但其光相合效率仍然很低。因为基板及堆叠的无机层/有机层/无机层的折射率差异，oled发出的光通量主要有以下三个去向:波导模式、基板模式、及空气模式，而通常只有20％左右的光能出射到器件外。

为了提高oled的出光率，通常所采用的方法包括减少不发光模式、减少全反射和减少波导效应，其中减少全反射可以通过增加覆盖层的粗糙度，涂布微球粒和覆盖微透镜来实现。现有技术中通常所采用的做法是在薄膜封装(tfe)完成后，在薄膜封装(tfe)结构上的第二无机封装层上铺设一层疏水薄膜，并在疏水薄膜上形成数个呈阵列排布的球形微透镜，通过形成的球形微透镜阵列来提高oled的出光率。

但是相邻的两个球形微透镜之间存在一定间隙，水氧可从球形微透镜的间隙透过，对有机发光二极管(oled)器件封装增强效果不明显。同时，由于现有技术中的疏水薄膜的光透过率不可能达到100％，因此，在薄膜封装(tfe)结构上增设一层疏水薄膜，对oled的出光率存在一定影响，不仅提高生产成本，而且还无法达到理想的提高oled的出光率的效果。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种薄膜封装结构及薄膜封装方法，以解决上述技术问题，具体的技术方案如下：

一种薄膜封装结构，应用于有机发光二极管器件的薄膜封装，以提高有机发光二极管的出光率，其中薄膜封装结构包括：第一无机封装层，设置于有机发光二极管器件上，并覆盖有机发光二极管，第一无机封装层包括亲水段和疏水段，亲水段的位置是与有机发光二极管位置相对应，疏水段设置在亲水段两侧；有机封装层，设置于第一无机封装层上，有机封装层是上端面为曲面的微透镜结构；以及第二无机封装层，设置于第一无机封装层及有机封装层上。

在一种可能的设计中，有机发光二极管器件还包括基板、像素限定层和间隙控制层，有机发光二极管设置于基板上，像素限定层设置于基板上，像素限定层位于有机发光二极管两侧，间隙控制层设置于像素限定层上。

在一种可能的设计中，第一无机封装层设置于基板上，并且第一无机封装层覆盖有机发光二极管、像素限定层及间隙控制层。

在一种可能的设计中，第一无机封装层的材质为二氧化钛基材料或硅基材料。

在一种可能的设计中，有机封装层是以有机墨水为材料，通过旋涂法或喷涂法涂布在第一无机封装层上形成微透镜结构。

在一种可能的设计中，微透镜结构的上端面为半圆形曲面，并且半圆形曲面的直径与有机发光二极管的宽度相对应。

一种薄膜封装方法，应用于有机发光二极管器件的薄膜封装，以提高有机发光二极管的出光率，其中薄膜封装方法包括以下步骤：于有机发光二极管器件上形成形成第一无机封装层，并使第一无机封装层覆盖有机发光二极管；用紫外光照射第一无机封装层，并通过掩膜板遮挡在第一无机封装层的上方与有机发光二极管对应位置处，以防止紫外光照射在有机发光二极管上，及使第一无机封装层上被紫外光照射段呈疏水性，第一无机封装层上未被紫外光照射段呈亲水性，并且第一无机封装层上呈亲水性的位置是与有机发光二极管的位置相对应；将有机墨水涂布在第一无机封装层上形成有机封装层，并且形成的有机封装层是上端面为曲面的微透镜结构；以及在第一无机封装层及有机封装层上形成第二无机封装层。

在一种可能的设计中，第一无机封装层是以二氧化钛基材料或硅基材料为原料，通过原子层沉积法或化学气相沉积法或物理气相沉积法将二氧化钛基材料或硅基材料形成在有机发光二极管器件上。

在一种可能的设计中，有机发光二极管器件还包括基板、像素限定层和间隙控制层，有机发光二极管设置于基板上，像素限定层设置于基板上，像素限定层位于有机发光二极管两侧，间隙控制层设置于像素限定层上。

在一种可能的设计中，第一无机封装层覆盖有机发光二极管、像素限定层及间隙控制层，并且第一无机封装层与像素限定层及间隙控制层对应位置处的高度大于第一无机封装层与有机发光二极管对应位置处的高度，以使第一无机封装层形成中间向内的凹陷状。

在一种可能的设计中，有机墨水是通过印刷或喷涂或旋涂方式涂布在第一无机封装层上。

在一种可能的设计中，有机墨水涂布在第一无机封装层上的步骤还包括：静置或震动有机墨水，使有机墨水形成上端面为曲面的液态微透镜结构；以及加热固化液态微透镜结构，使液态微透镜结构形成固态微透镜结构。

在一种可能的设计中，微透镜结构的上端面为半圆形曲面，并且半圆形曲面的直径与有机发光二极管的宽度相对应。

本发明与现有技术相比具有的优点有：

1、本发明通过对薄膜封装结构中的第一无机封装层进行紫外光改性，利用亲水段和疏水段进行搭配，最终在有机发光二极管的发光区域形成的有机封装层是上端面为曲面的微透镜结构，进而提高有机发光二极管的发光率；

2、本发明的薄膜封装结构中的有机发光二极管的发光区域为亲水性，两侧为疏水性，进而使得形成的微透镜结构为一个整体的半圆形微透镜结构，由于半圆形微透镜结构的厚度比现有技术的薄膜封装结构中的有机封装层要厚，进而封装效果更好。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明一实施例的薄膜封装结构封装在有机发光二极管器件上的结构示意图。

图2是本发明一实施例的有机发光二极管器件的结构示意图。

图3是本发明一实施例的第一无机封装层形成在有机发光二极管器件上的结构示意图。

图4是本发明一实施例的紫外光照射第一无机封装层时的结构示意图。

图5是本发明一实施例的紫外光照射第一无机封装层后的结构示意图。

图6是本发明一实施例的有机封装层形成在第一无机封装层上的结构示意图。

图7是本发明一实施例的薄膜封装方法的流程示意图。

具体实施方式

关于本文中所使用之“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。

本发明的一实施例中揭露了一种薄膜封装结构1，请参考图1-6所示，应用于有机发光二极管器件2的薄膜封装，以提高有机发光二极管21的出光率，薄膜封装结构1包括第一无机封装层11、有机封装层12和第二无机封装层13，其中：

请参考图5所示，第一无机封装层11设置于有机发光二极管器件2上，并覆盖有机发光二极管21，第一无机封装层11包括亲水段111和疏水段112，请参考图4所示，本实施例公开的在第一无机封装层11上形成亲水段111和疏水段112的方式是，提供一呈亲水性的第一无机封装层11，然后用紫外光4照射第一无机封装层11，使第一无机封装层11被照射部分由亲水性变为疏水性，进而在第一无机封装层11上形成亲水段111和疏水段112，但并不以此为限，本领域技术人员可以根据本发明的教导选择其他的形成方式。

亲水段111的位置是与有机发光二极管21位置相对应，疏水段112设置在亲水段111两侧，以使形成的微透镜结构位于有机发光二极管21的上方，并通过微透镜结构汇聚有机发光二极管21发出的光线，进而提高有机发光二极管21的出光率。

在一优选实施例中，请参考图2所示，有机发光二极管器件2还包括基板22、像素限定层23和间隙控制层24，有机发光二极管21设置于基板22上，像素限定层23设置于基板22上，像素限定层23位于有机发光二极管21两侧，间隙控制层24设置于像素限定层23上，然有机发光二极管器件2的结构并不局限于此，本领域技术人员可以根据本发明的教导选择其他结构的有机发光二极管器件2。

在一优选实施例中，请参考图3及图5所示，第一无机封装层11设置于基板22上，并且第一无机封装层11覆盖有机发光二极管21、像素限定层23及间隙控制层24，以实现对有机发光二极管21的封装，防止水氧侵入有机发光二极管21，进而提高有机发光二极管器件2的使用寿命。

在一优选实施例中，第一无机封装层11的材质为二氧化钛基材料或硅基材料，二氧化钛基材料或硅基材料是由晶粒小于10nm的球形颗粒组成，表面均匀，结构致密，具有平整的组织结构，能显著降低由二氧化钛基材料或硅基材料制成的薄膜的接触角，增强薄膜的亲水性，进而使二氧化钛基材料或硅基材料制成的第一无机封装层11具有较强的亲水性。同时，二氧化钛基材料或硅基材料在紫外光4照射下，易失活、凝聚，导致其晶粒变大，从而增大薄膜的接触角，使被紫外光4照射处由亲水性变为疏水性。因此，由二氧化钛基材料或硅基材料制成的第一无机封装层11可以通过紫外光4照射，使第一无机封装层11上形成亲水段111和疏水段112，然第一无机封装层11的材质并不局限于此，本领域技术人员可以根据本发明的教导选择其他合适的具有紫外光4照射改变其亲水性能的材料作为第一无机封装层11的材质。

请参考图6所示，有机封装层12设置于第一无机封装层11上，本实施例公开的有机封装层12是以有机墨水为材料，通过旋涂法或喷涂法涂布在第一无机封装层11上形成微透镜结构，但并不以此为限。在本发明中对有机墨水的材质选择没有特殊要求，参照本领域常规选择即可，例如丙烯酸酯。

请参考图6所示，有机封装层12是上端面为曲面的微透镜结构，优选为半圆形曲面的微透镜结构，并且半圆形曲面的直径与有机发光二极管21的宽度相对应，使得形成的有机封装层厚度比现有技术的薄膜封装结构中的有机封装层要厚，进而提高封装的密封性，但并不以此为限。

请参考图1所示，第二无机封装层13设置于第一无机封装层11及有机封装层12上，在本发明中对于第二无机封装层13的材质的选择没有特殊要求，参照本领域常规选择即可，例如为氮化硅薄膜。

在一优选实施例中，第二无机封装层13与第一无机封装层11共同包覆有机封装层12，以防止水氧侵入有机封装层12，提高封装的可靠性。

本发明的有机封装层12上端面为曲面的微透镜结构，并且位于有机发光二极管21的上方，通过微透镜结构汇聚有机发光二极管21发出的光线，进而提高有机发光二极管21的发光率，同时，该微透镜结构为一个整体的曲面(半圆形)微透镜结构，且厚度比现有技术的薄膜封装结构中的有机封装层要厚，所以封装效果更好。

相应地，请参考图7及图1-6所示，本发明的另一实施例中揭露了一种实现上述薄膜封装结构1的薄膜封装方法3，应用于有机发光二极管器件2的薄膜封装，以提高有机发光二极管21的出光率，其中薄膜封装方法3包括以下步骤301～304。

步骤301：形成第一无机封装层11。请参考图3所示，于有机发光二极管器件2上形成形成第一无机封装层11，并使第一无机封装层11覆盖有机发光二极管21。

在一优选实施例中，请参考图2所示，有机发光二极管器件2还包括基板22、像素限定层23和间隙控制层24，有机发光二极管21设置于基板22上，像素限定层23设置于基板22上，像素限定层23位于有机发光二极管21两侧，间隙控制层24设置于像素限定层23上，然有机发光二极管器件2的结构并不局限于此，本领域技术人员可以根据本发明的教导选择其他结构的有机发光二极管器件2。

在一优选实施例中，请参考图3所示，第一无机封装层11覆盖有机发光二极管21、像素限定层23及间隙控制层24，并且第一无机封装层11与像素限定层23及间隙控制层24对应位置处的高度大于第一无机封装层11与有机发光二极管21对应位置处的高度，以使第一无机封装层11形成中间向内的凹陷状，以方便有机墨水流入凹陷区，即有机发光二极管21上方的亲水段111。

在一优选实施例中，第一无机封装层11是以二氧化钛基材料或硅基材料为原料，通过原子层沉积法或化学气相沉积法或物理气相沉积法将二氧化钛及二氧化硅复合材料形成在有机发光二极管器件2上，然第一无机封装层11的材质及形成方式并不局限于此，本领域技术人员可以根据本发明的教导选择其他合适的原料及形成方式形成第一无机封装层11。

步骤302：对第一无机封装层11进行改性。请参考图4所示，用紫外光4照射第一无机封装层11，并通过掩膜板5遮挡在第一无机封装层11的上方与有机发光二极管21对应位置处，以防止紫外光4照射在有机发光二极管21上，影响有机发光二极管21上的有机小分子的活性，破坏有机小分子，使小分子出现断键，进而影响有机发光二极管21亮度的问题，请参考图5所示，并且使第一无机封装层11上被紫外光4照射段呈疏水性，即形成疏水段112，第一无机封装层11上未被紫外光4照射段呈亲水性，即形成亲水段111，并且第一无机封装层11上呈亲水性的位置是与有机发光二极管21的位置相对应。

在一优选实施例中，第一无机封装层11的材质为二氧化钛基材料或硅基材料，二氧化钛基材料或硅基材料是由晶粒小于10nm的球形颗粒组成，表面均匀，结构致密，具有平整的组织结构，能显著降低由二氧化钛基材料或硅基材料制成的薄膜的接触角，增强薄膜的亲水性，进而使二氧化钛基材料或硅基材料制成的第一无机封装层11具有较强的亲水性。同时，二氧化钛基材料或硅基材料在紫外光4照射下，易失活、凝聚，导致其晶粒变大，从而增大薄膜的接触角，使被紫外光4照射处由亲水性变为疏水性。因此，由二氧化钛基材料或硅基材料制成的第一无机封装层11可以通过紫外光4照射，使第一无机封装层11上形成亲水段111和疏水段112，然第一无机封装层11的材质并不局限于此，本领域技术人员可以根据本发明的教导选择其他合适的具有紫外光4照射改变其亲水性能的材料作为第一无机封装层11的材质。

步骤303：形成有机封装层12。请参考图6所示，将有机墨水涂布在第一无机封装层11上形成有机封装层12，并且形成的有机封装层12是上端面为曲面的微透镜结构。

在一优选实施例中，请参考图6所示，由于第一无机封装层11为中间向内的凹陷状，有机墨水会流入第一无机封装层11的凹陷区域，同时由于凹陷区域是与有机发光二极管21对应，呈亲水性，凹陷区域两侧是与与像素限定层23及间隙控制层24对应，呈疏水性，迫使有机墨水在第一无机封装层11的凹陷区域，即有机发光二极管21上方形成上端面为曲面的微透镜结构。

在一优选实施例中，有机墨水是通过印刷或喷涂或旋涂方式涂布在第一无机封装层11上，但并不以此为限。在本发明中对有机墨水的材质选择没有特殊要求，参照本领域常规选择即可，例如丙烯酸酯。

在一优选实施例中，有机墨水涂布在第一无机封装层11上的步骤还包括：静置或震动有机墨水，提供有机墨水在第一无机封装层11上的均匀性，使有机墨水形成上端面为曲面的液态微透镜结构，形成液态微透镜结构后，再加热固化液态微透镜结构，使液态微透镜结构形成固态微透镜结构，通过固态微透镜汇聚有机发光二极管21发出的光线，进而提高有机发光二极管21的出光率。

在一优选实施例中，微透镜结构的上端面为半圆形曲面，并且半圆形曲面的直径与有机发光二极管21的宽度相对应，由于半圆形微透镜结构的厚度比现有技术的薄膜封装结构中的有机封装层要厚，进而封装效果更好。

步骤304：形成第二无机封装层13。请参考图1所示，在第一无机封装层11及有机封装层12上形成第二无机封装层13。

在一优选实施例中，第二无机封装层13为氮化硅薄膜，但并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际生产需求选择其他合适的材质作为第二无机封装层4。

在一优选实施例中，请参考图1所示，第二无机封装层13与第一无机封装层11共同包覆有机封装层12，以防止水氧侵入有机封装层3，提高封装的可靠性。

本发明通过对薄膜封装结构1中的第一无机封装层11进行紫外光4改性，即利用紫外光4照射第一无机封装层11，使第一无机封装层11上形成亲水段111和疏水段112，使有机墨水在有机发光二极管21的发光区域形成的有机封装层12是上端面为曲面的微透镜结构，进而提高有机发光二极管21的发光率。同时，由于曲面微透镜结构的厚度比现有技术的薄膜封装结构中的有机封装层要厚，进而封装效果更好。