本發(fā)明涉及封裝技術領域,尤其涉及一種應用于OLED面板的封裝結構及其制備方法。
背景技術:
OLED,即有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode),又稱為有機電致發(fā)光顯示器,是指有機半導體材料和發(fā)光材料在電場驅動下,通過載流子注入和復合導致發(fā)光的現(xiàn)象。OLED發(fā)光原理是用ITO像素電極和金屬電極分別作為器件的陽極和陰極,在一定電壓驅動下,電子和空穴分別從陰極和陽極注入到電子和空穴傳輸層,電子和空穴分別經過電子和空穴傳輸層遷移到發(fā)光層,并在發(fā)光層中相遇,形成激子并使發(fā)光分子激發(fā),后者經過輻射弛豫而發(fā)出可見光。使用OLED的面板無論在畫質、效能及成本上,先天表現(xiàn)都較薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)優(yōu)秀很多。然而一般OLED的生命周期易受周圍水氣與氧氣所影響而降低,因此OLED面板需要良好的封裝來隔絕周圍水氣與氧氣。
在傳統(tǒng)的顯示器件制備工藝中,對OLED面板進行玻璃(Frit)封裝時,一般先利用UV(Ultraviolet Rays)膠進行密封,以阻斷水氧入侵,后續(xù)再利用激光(laser)燒結完成Frit封裝。
但是,如圖1所示,現(xiàn)有的封裝結構中,由于UV膠材料經常會受到顆粒(particle)污染,導致利用UV膠黏粘時無法達到密封的效果,使得制備的器件易受到水氧入侵,造成器件封裝失效。
技術實現(xiàn)要素:
鑒于上述技術問題,本發(fā)明基于傳統(tǒng)封裝結構的基礎上,于顯示器件的器件區(qū)與封裝區(qū)之間的廢材區(qū)中設置水氧防護層,以在密封區(qū)的膠層遭受顆粒污染而失效時,吸收因密封區(qū)膠層局部泄漏而入侵的水氧,進而保護器件區(qū)的器件不受入侵水氧的侵蝕。
本發(fā)明解決上述技術問題的主要技術方案為:
提供一種封裝結構,應用于OLED面板,包括:
基板,設置有帶有半導體器件的器件區(qū)和位于所述器件區(qū)外圍的密封區(qū),且在所述器件區(qū)與所述密封區(qū)之間還設置有廢材區(qū);
水氧防護層,設置于所述基板上且位于所述廢材區(qū);
玻璃膏,設置于所述基板上且位于所述密封區(qū);
UV膠層,覆蓋所述玻璃膏的上表面;以及
蓋板玻璃,壓合于所述UV膠層上,以與所述UV膠層、所述玻璃膏及所述基板一起構成將所述半導體器件與外界隔離的密封空間;
其中,所述水氧防護層吸收位于所述密封空間中的水氧。
優(yōu)選的,上述的封裝結構中,所述水氧防護層的材質為鈣。
優(yōu)選的,上述的封裝結構中,所述水氧防護層的高度小于所述玻璃膏的高度,以不與所述蓋板玻璃接觸。
優(yōu)選的,上述的封裝結構中,所述水氧防護層的高度等于所述玻璃膏的高度且與所述蓋板玻璃接觸。
優(yōu)選的,上述的封裝結構中,所述水氧防護層的高度為5~7um。
本發(fā)明還提供一種應用于OLED面板的封裝結構的制備方法,包括:
提供設置有位于所述器件區(qū)外圍的器件區(qū)和位于所述器件區(qū)外圍的密封區(qū)的基板,且在該基板上位于所述器件區(qū)與所述密封區(qū)之間還設置有廢材區(qū);
在所述廢材區(qū)的基板上制備水氧防護層;
于密封區(qū)的基板上涂布玻璃膏;
制備具有玻璃膏圖形的蓋板玻璃,并于所述玻璃膏圖形上涂布UV膠層;
將所述蓋板玻璃與所述基板壓合,以使得所述蓋板玻璃與所述UV膠層、所述玻璃膏及所述基板一起構成將所述半導體器件與外界隔離的密封空間;以及
對所述玻璃膏圖形進行鐳射燒結工藝。
優(yōu)選的,上述的制備方法中,采用蒸鍍工藝,并利用一掩膜,于所述廢材區(qū)制備所述水氧防護層。
優(yōu)選的,上述的制備方法中,所述水氧防護層的材質為鈣。
優(yōu)選的,上述的制備方法中,所述水氧防護層的高度小于所述玻璃膏的高度且未與所述蓋板玻璃接觸。
優(yōu)選的,上述的制備方法中,所述水氧防護層的高度等于所述玻 璃膏的高度且與所述蓋板玻璃接觸。
優(yōu)選的,上述的制備方法中,所述水氧防護層的高度為5~7um。
上述技術方案具有如下優(yōu)點或有益效果:本發(fā)明基于傳統(tǒng)封裝結構的基礎上,采用蒸鍍工藝于顯示器件的器件區(qū)與封裝區(qū)之間的廢材區(qū)中設置一層新的水氧防護層,通過水氧防護層與水氧的高反應活性,以在密封區(qū)UV膠失效時,吸收入侵的水氧,保護器件區(qū)的器件不受入侵水氧的侵蝕,進而保證器件的整體封裝效果。
附圖說明
參考所附附圖,以更加充分的描述本發(fā)明的實施例。然而,所附附圖僅用于說明和闡述,并不構成對本發(fā)明范圍的限制。
圖1為現(xiàn)有技術中Particle導致UV膠失效,造成水氧入侵的示意圖;
圖2a為本發(fā)明一種封裝結構的俯視圖;
圖2b為本發(fā)明一種封裝結構的剖視圖;
圖3為本發(fā)明的水氧防護層在UV膠失效的情況下阻擋水氧入侵,保證器件整體封裝效果的示意圖;
圖4-圖6為本發(fā)明實施例中制備封裝結構的過程示意圖。
具體實施方式
如圖2a及2b所示,本發(fā)明提供的一種封裝結構,包括:基板1,其上設置有器件區(qū)2、密封區(qū)3和廢材區(qū)4。為保證器件安全,優(yōu)選 的將制備半導體器件21的器件區(qū)2設置于基板1的中間區(qū)域,其外圍依次包圍有廢材區(qū)4和密封區(qū)3。其中,廢材區(qū)4上制備有水氧防護層41,密封區(qū)3上制備有玻璃膏30和UV膠層31,UV膠層31覆蓋在玻璃膏30的上表面。在UV膠層31之上,壓合有一蓋板玻璃11,該蓋板玻璃11與UV膠層31、玻璃膏30及基板1一起構成將半導體器件21與外界隔離的密封空間。
在正常情況下,UV膠層31作為防止水氣和氧氣的膠層,能夠防止被其封裝在內的半導體器件21受到水氧侵蝕導致失效。但由于UV膠層31經常會遭受顆粒(particle)污染,使得UV膠層31的密封性遭到破壞,導致水氧入侵,破壞器件整體封裝效果。
因此,本發(fā)明中特別添加了一層水氧防護層41,設置于UV膠31與器件區(qū)2之間,用來在顆粒導致UV膠31失效的情況下,吸收從密封泄露處入侵的水氧,以避免水氧侵蝕到內部的半導體器件21。在吸收水氧的材料中,因為Ca的活性最高,又能通過蒸鍍工藝制備,所以優(yōu)選采用Ca作為水氧防護層。同時,水氧防護層41還能吸收位于密封空間中的水氧,充分保護器件區(qū)2中的半導體器件21不遭受水氧的侵蝕。
具體的,在UV膠31失效的情況下,水氧防護層41,Ca通過其與水和氧的高反應活性保護半導體器件21免受水氧侵蝕。具體反應方程式為:
Ca+2H2O=Ca(OH)2
2Ca+O2=2CaO
這樣,通過Ca的特有特性即可達到我們預防水氧入侵的效果。
下面結合圖4-圖6,舉一具體實施例詳細闡述制備上述封裝結構的過程:
參考圖4,首先提供一基底1,基底1上設置有器件區(qū)2和位于器件區(qū)2外圍的密封區(qū)3,且在器件區(qū)2與密封區(qū)3之間還設置有廢材區(qū)4,也即在基底1上,器件區(qū)2、密封區(qū)3和廢材區(qū)4從內到外依次為:器件區(qū)2、廢材區(qū)4和密封區(qū)3。這樣的順序有利于密封區(qū)3和廢材區(qū)4保護器件區(qū)2,避免器件區(qū)2在制備或使用過程中遭受污染或損壞,從而保證整個器件的正常運行。同時,因為廢材區(qū)4和密封區(qū)3上未設置有效器件,因此后續(xù)工藝中可以在廢材區(qū)4和密封區(qū)3上制備用于保護器件區(qū)2的各種材料,而不會影響器件整體的功能效果。
其次,參考圖5,在器件區(qū)2上制備半導體器件21,半導體器件的數(shù)量和功能根據(jù)實際需求調整,圖中所示僅作參考。
再次,繼續(xù)參考圖5,用一掩膜(圖中未標示)蓋住器件區(qū)2,并采用蒸鍍工藝在廢材區(qū)4制備水氧防護層41,用于在UV膠層失效的情況下吸收入侵的水氧,保護半導體器件21。同時水氧防護層41還能吸收密封空間內的水氧,充分保護器件區(qū)中的器件21不受水氧的侵蝕。
需要特別注意的是,水氧防護層41的高度可小于或等于玻璃膏30的高度,當水氧防護層41的高度小于玻璃膏30的高度時,水氧防護層41在后續(xù)壓合時不與蓋板玻璃11接觸;當水氧防護層41的 高度等于玻璃膏30的高度時(因UV膠層31的高度極薄,經壓合后其高度相對于玻璃膏30的高度可忽略不計,則此時水氧防護層41的高度與玻璃膏30的高度一致),水氧防護層41在后續(xù)壓合時與蓋板玻璃11接觸。本實施例中優(yōu)選等于玻璃膏30的高度,以充分起到防止水氧入侵的效果,同時又不會增加器件整體的高度。其中,水氧防護層41應選用容易與水和/或氧反應的物質,本實施例優(yōu)選Ca,因為Ca的活性最高,且能通過蒸鍍工藝制備,所以選用Ca作為水氧防護層41。Ca吸收水(H2O)生成氫氧化鈣Ca(OH)2,Ca吸收氧氣(O2)生成氧化鈣(CaO),上述兩種反應在常溫下即能順利進行,以保證Ca作為水氧防護層41能夠充分吸收入侵至廢材區(qū)4的水和氧氣,進而保護器件區(qū)2不遭受水氧侵蝕。
進一步的,在密封區(qū)3上涂布玻璃膏,并在玻璃膏的上表面涂布UV膠31,以作為后續(xù)密封半導體器件21的膠材。同時UV膠31還能防止水氧入侵。
進一步的,制備蓋板玻璃11,在蓋板玻璃的玻璃膏圖形上涂布UV膠,并將蓋板玻璃11壓合至UV膠層31上,以與UV膠層31、玻璃膏及基板1一起構成將半導體器件21與外界隔離的密封空間。由于水氧防護層41的高度制備為等于或小于玻璃膏30的高度,這樣在這一步壓合的過程中,水氧防護層41就不會妨礙到蓋板玻璃壓合至基板1的密封區(qū)3上,從而保證能形成一密封的空間隔絕器件區(qū)2與外界環(huán)境。
最后,繼續(xù)對玻璃膏圖形進行鐳射燒結完成封裝,以形成如圖6 所示的結構。
綜上所述,本發(fā)明基于傳統(tǒng)封裝結構的基礎上,采用蒸鍍工藝于顯示器件的器件區(qū)與封裝區(qū)之間的廢材區(qū)中設置一層新的水氧防護層,通過水氧防護層與水氧的高反應活性,以在密封區(qū)UV膠失效時,吸收入侵的水氧,保護器件區(qū)的器件不受入侵水氧的侵蝕,進而保證器件的整體封裝效果。
對于本領域的技術人員而言,閱讀上述說明后,各種變化和修正無疑將顯而易見。因此,所附的權利要求書應看作是涵蓋本發(fā)明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權利要求書范圍內任何和所有等價的范圍與內容,都應認為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內。