本发明涉及一种适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构及生产方法,属折叠柔性amoed封装技术领域。
背景技术:
amoled器件对水气,氧气比较敏感,在完成oled发光器件制作之后,在oled器件上方必须添加封装保护层,用于阻隔外界环境中水气,氧气对oled器件的腐蚀,确保oled器件在正常显示并提升使用寿命。
amoled器件的封装方法主要为uv封装,frit封装和薄膜封装等类型。对于柔性amoled显示屏体来说,uv胶封装和frit封装由于玻璃盖板的存在,无法满足柔性的需求,因此只能采用薄膜封装(tfe)方式。
对于薄膜封装来说,可以采用无机薄膜封装,有机薄膜封装,无机/有机薄膜封装等封装结构。考虑封装效果及量产可行性,目前业界主要采用无机/有机薄膜封装结构。其中无机层主要用于水气,氧气等有害气体物质的阻隔,有机层主要用于平衡无机层的应力。
现有技术方案一:现有薄膜封装结构采用cvd1-ijp-cvd2三层封装结构。cvd1(第一无机层)采用等离子体增强型化学气相沉积(pecvd)工艺,成膜种类一般为sinx(聚氮化硅)/sionx(聚氮氧化硅)/siox(聚氧化硅),薄膜厚度为0.5~1.5um;ijp采用喷墨打印工艺,成膜种类一般为亚克力/环氧/有机硅,薄膜厚度为5~20um;cvd2(第二无机层)采用等离子体增强型化学气相沉积(pecvd)工艺,成膜种类一般为sinx/sionx/siox,薄膜厚度为0.5~1.5um。
该方案缺点是等离子体增强型化学气相沉积(pecvd)沉积工艺所成sinx/sionx/siox薄膜为无机薄膜应力较大,且一般为压应力。对于折叠柔性来说,过大的内应力在弯折过程中容易出现薄膜crack,膜层peeling现象,从而导致不良产生。特别对于外弯折叠显示来说,在屏幕处于外弯折叠应用情形下,屏幕处于拉伸状态,与薄膜封装cvd1/cvd2成膜所成压应力相斥,更容易出现薄膜裂纹(crack),分层(peeling)等异常,造成屏幕的显示不良。对于ijp工艺来说,由于采用喷墨打印工艺,为了防止成膜原料的液体流动性,保证成膜边缘位置处于所需求位置,一般在边缘处制作堤坝(dam)用于阻止成膜原料油墨的流动,一般采用双堤坝,即内堤坝,外堤坝设置。由于堤坝的高度相比非堤坝区域高度要高,cvd1/cvd2膜层在堤坝爬坡之处容易出现断线,薄膜过薄等异常状况,造成最终显示不良产生。
对于折叠柔性amoled器件来说,目前cvd膜层使用的six薄膜,其成膜原料中含有氨气(nh3),氨气在pecvd设备中无法被完全解离,所形成的自由基中包含nhx*。在多次弯折过程中,如果cvd薄膜出现crack,其薄膜中所含有的nhx*自由基会进行扩散,与偏光片中的碘离子发生反应,从而造成偏光片失效。
现有技术方案二:采用ald1 cvd1/ijp/ald2 cvd2多层封装结构。采用原子层沉积(ald)工艺增强或者替代cvd薄膜。ald成膜种类一般为alox/siox,成膜厚度30~100nm。cvd和ijp工艺与现有技术一方案相同。
该方案缺点是原子层沉积(ald)成膜速率为0.1~0.3nm/sec,相比较于cvd成膜速率(~300nm/sec)非常缓慢,因此造成生产节拍大幅度延迟。此外,原子层沉积薄膜种类受前驱体材料以及反应方式控限制,可选择薄膜种类受限制,一般热反应型原子层沉积采用alox薄膜,等离子体增强原子层沉积采用alox或者siox薄膜。对于折叠柔性amoled器件的其余技术缺点与现有技术一缺点一致。
中国专利201610584780.8公开了一种一种有机发光二极管器件的薄膜封装构件,包括至少一层无机膜层和至少一层有机膜层,所述无机膜层与所述有机膜层交替层叠地设置,其特征在于:所述无机膜层的材料选自聚氮化硅、聚氧化硅、聚氮氧化硅、聚碳氮化硅、聚碳氧化硅或聚碳氮氧化硅中的任意一种或几种的组合;所述有机膜层的材料选自丙烯醛基聚合物、硅基聚合物或环氧基聚合物中的任意一种或几种的组合。该方案能够一定程度的防止nhx*自由基扩散,但效果仍然不够理想。
技术实现要素:
本发明的目的在于,提供一种适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构及生产方法,可以解决折叠柔性显示中因为薄膜封装裂纹所导致的偏光片失效,以及解决目前cvd1/cvd2膜层较厚且应力较大,在弯折时容易出现膜层crack,peeling现象,从而导致显示不良等问题。
为解决上述技术问题,本发明采用如下的技术方案:一种适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,结构包括第一无机层、有机层和第二无机层,所述第一无机层和第二无机层由扩散阻挡层和阻隔层交替叠加而成。
前述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,所述扩散阻挡层采用不含铵根离子或铵根自由基无机薄膜,譬如氧化硅、氧化铝或氧化钛薄膜,所述阻隔层采用金属氧化膜或金属氮化膜,譬如氧化铝,氧化硅或氮氧化硅。
前述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,所述第一无机层和第二无机层中的扩散阻挡层和阻隔层为2层以上。
前述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,所述第一无机层和第二无机层中的扩散阻挡层和阻隔层为2-5层。
前述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,所述扩散阻挡层厚度为0.1~0.2um,采用氧化硅薄膜。
前述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,所述阻隔层厚度为0.1~0.2um,采用聚氮化硅或聚氮氧化硅单独成膜,或者二者共同成膜。
前述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,所述扩散阻挡层在阻隔层上方。
前述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,所述有机层厚度为2~20um,第一无机层的整体厚度为0.3~1.5微米,第二无机层的整体厚度为0.3~1.5微米。
适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构生产方法,封装amoled器件时,在amoled器件上依次封装第一无机层、有机层和第二无机层,其中第一无机层和第二无机层由扩散阻挡层和阻隔层交替叠加而成。
前述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构生产方法,所述扩散阻挡层和阻隔层使用等离子体增强型化学气相沉积工艺、高密度等离子体增强型化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺进行封装。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1.薄膜封装结构:采用交叠结构代替原有的第一无机层/第二无机层结构,通过多次成膜,降低每一次成膜膜层的内应力,减少出现膜层crack,peeling的问题,并且采用不含氨气反应气体的成膜工艺用于阻挡含氨气反应气体的成膜工艺,并得出交叠结构第一无机层/第二无机层的最佳膜厚度。多层结构为阻隔层 扩散抑制层的组合结构,在满足封装阻隔性能的基础上,重点防止无机层中nhx*自由基的扩散。
2.薄膜封装所用膜层:含有氨气反应气体的薄膜主要为sinx,sionx;不含氨气反应气体的薄膜主要为siox。交叠封装结构既可以阻挡外界环境中有害气体对oled器件的腐蚀,又可以阻挡整体结构中下方薄膜对上方薄膜的腐蚀。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是现有技术方案1的结构示意图;
图3是现有技术方案2的结构示意图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。
具体实施方式
本发明的实施例1:
一种适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,结构包括第一无机层1、有机层3和第二无机层2,所述第一无机层1和第二无机层2由扩散阻挡层4和阻隔层5交替叠加而成。
其中,所述扩散阻挡层4采用不含铵根离子或铵根自由基无机薄膜,譬如氧化硅、氧化铝或氧化钛薄膜,所述阻隔层5采用金属氧化膜或金属氮化膜,譬如氧化铝,氧化硅或氮氧化硅。
更好的是,所述第一无机层1和第二无机层2中的扩散阻挡层4和阻隔层5为2层以上。
最好的是,所述第一无机层1和第二无机层2中的扩散阻挡层4和阻隔层5为2-5层。
更好的是,所述扩散阻挡层4厚度为0.1~0.2um,采用氧化硅薄膜。
更好的是,所述阻隔层5厚度为0.1~0.2um,采用聚氮化硅或聚氮氧化硅单独成膜,或者二者共同成膜。
所述扩散阻挡层4在阻隔层5上方。
更好的是,所述有机层3厚度为2~20um,第一无机层1的整体厚度为0.3~1.5微米,第二无机层2的整体厚度为0.3~1.5微米。通过对扩散阻挡层4、阻隔层5、第一无机层1和第二无机层2厚度和层数的选择,既能防止无机层中nhx*自由基的扩散、阻挡腐蚀,又降低薄膜封装厚度和封装难度,实现良好的封装效果。
适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构生产方法,封装amoled器件6时,在amoled器件6上依次封装第一无机层1、有机层3和第二无机层2,其中第一无机层1和第二无机层2由扩散阻挡层4和阻隔层5交替叠加而成。
所述扩散阻挡层4和阻隔层5使用等离子体增强型化学气相沉积工艺、高密度等离子体增强型化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺进行封装。
本发明的实施例2:一种适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,结构包括第一无机层1、有机层3和第二无机层2,所述第一无机层1和第二无机层2由扩散阻挡层4和阻隔层5交替叠加而成。
其中,所述扩散阻挡层4采用氧化钛薄膜,所述阻隔层5采用氮氧化硅。
第一无机层1和第二无机层2中的扩散阻挡层4和阻隔层5为3-4层。
所述扩散阻挡层4厚度为0.15um。
更好的是,所述阻隔层5厚度为0.15um,采用聚氮化硅和聚氮氧化硅二者共同成膜。
所述扩散阻挡层4在阻隔层5上方。
所述有机层3厚度为10um,第一无机层1的整体厚度为0.8微米,第二无机层2的整体厚度为0.8微米。
生产方法同实施例1。
1.一种适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,其特征在于,结构包括第一无机层(1)、有机层(3)和第二无机层(2),所述第一无机层(1)和第二无机层(2)由扩散阻挡层(4)和阻隔层(5)交替叠加而成。
2.根据权利要求1所述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,其特征在于,所述扩散阻挡层(4)采用不含铵根离子或铵根自由基无机薄膜,譬如氧化硅、氧化铝或氧化钛薄膜,所述阻隔层(5)采用金属氧化膜或金属氮化膜,譬如氧化铝,氧化硅或氮氧化硅。
3.根据权利要求1所述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,其特征在于,所述第一无机层(1)和第二无机层(2)中的扩散阻挡层(4)和阻隔层(5)为2层以上。
4.根据权利要求3所述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,其特征在于,所述第一无机层(1)和第二无机层(2)中的扩散阻挡层(4)和阻隔层(5)为2-5层。
5.根据权利要求3所述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,其特征在于,所述扩散阻挡层(4)厚度为0.1~0.2um,采用氧化硅薄膜。
6.根据权利要求3所述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,其特征在于,所述阻隔层(5)厚度为0.1~0.2um,采用聚氮化硅或聚氮氧化硅单独成膜,或者二者共同成膜。
7.根据权利要求1所述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,其特征在于,所述扩散阻挡层(4)在阻隔层(5)上方。
8.根据权利要求1所述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构,其特征在于,所述有机层(3)厚度为2~20um,第一无机层(1)的整体厚度为0.3~1.5微米,第二无机层(2)的整体厚度为0.3~1.5微米。
9.根据权利要求1-8任一项所述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构生产方法,其特征在于,封装amoled器件(6)时,在amoled器件(6)上依次封装第一无机层(1)、有机层(3)和第二无机层(2),其中第一无机层(1)和第二无机层(2)由扩散阻挡层(4)和阻隔层(5)交替叠加而成。
10.根据权利要求9所述的适用于折叠柔性显示的薄膜封装结构生产方法,其特征在于,所述扩散阻挡层(4)和阻隔层(5)使用等离子体增强型化学气相沉积工艺、高密度等离子体增强型化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺进行封装。
技术总结