一種電子器件封裝用組合物及封裝方法和oled顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電子器件封裝用組合物及封裝方法和OLED顯示裝置。一種電子器件封裝用組合物，包括基質(zhì)，還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。本發(fā)明的電子器件封裝用組合物通過改進(jìn)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/或沸石具有較強(qiáng)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滲透的時(shí)候會(huì)將其吸收，防止水氧進(jìn)入電子器件，尤其能有效地減少水汽對(duì)電子器件的影響，能夠有效延長(zhǎng)封裝的電子器件的壽命；特別適用于對(duì)阻隔水氧條件要求較高的OLED顯示器件封裝。
【專利說明】—種電子器件封裝用組合物及封裝方法和OLED顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電子器件封裝用組合物及封裝方法和OLED顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的電子器件封裝方式通常采用有機(jī)材料，即將大分子的有機(jī)材料涂覆在需要封裝的電子器件周圍，然后對(duì)電子器件進(jìn)行壓合、固化，使電子器件密閉封裝于由電子器件的頂面和底面、有機(jī)材料形成的側(cè)面共同形成的空間內(nèi)。通常采用的有機(jī)材料為環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂經(jīng)UV照射以及加熱之后，能夠起到一定的阻隔水、氧的作用，對(duì)電子器件起到一定的防護(hù)作用；但是，環(huán)氧樹脂畢竟是大分子有機(jī)材料，對(duì)于小分子水、氧的滲透不能完全阻隔。
[0003]目前市面上的電子器件也有采用玻璃料(frit)來進(jìn)行封裝的。玻璃料的主要成分為玻璃粉末(glass powder)或者是玻璃粉末和陶瓷粉末(ceramic powder)的混合物。根據(jù)測(cè)定，目前采用玻璃料進(jìn)行密封的電子器件，其水汽透過率(Water VaporTransmiss1n Rate,簡(jiǎn)稱 WVTR)的換算值范圍在 lCT5g/m2/day-lCT6g/m2/day 之間。這個(gè)水汽阻隔率基本能夠滿足消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域的封裝需求，但是在更加嚴(yán)苛的環(huán)境或者使用壽命要求高的領(lǐng)域的產(chǎn)品，目前采用玻璃料封裝還達(dá)不要求。
[0004]例如,OLED顯示器件(Organic Light-Emitting D1de:有機(jī)電致發(fā)光二極管)作為新一代顯示技術(shù)的先鋒，其制備過程中采用的有機(jī)材料和用于形成金屬陰極的活潑金屬材料對(duì)空氣中的水汽和氧氣非常敏感，滲透進(jìn)來的水氧分子和有機(jī)材料以及活潑金屬材料發(fā)生反應(yīng)后導(dǎo)致OLED顯示器件性能的惡化，進(jìn)而影響OLED顯示器件的性能和壽命，甚至使OLED顯示器件失效,影響OLED顯示裝置的顯示質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種電子器件封裝用組合物及封裝方法和OLED顯示裝置，該電子器件封裝用組合物能有效防止水氧進(jìn)入電子器件，尤其能有效地減少水汽對(duì)電子器件的影響，能夠有效延長(zhǎng)封裝的電子器件的壽命。
[0006]解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該電子器件封裝用組合物，包括基質(zhì)，還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]優(yōu)選的是，所述凹凸棒土的分子式為(MgCaFe)5Si8O2tl(OH)2(OH2)4.4H20，所述沸石的分子通式為A[(AlO2) X(S12)y].ηΗ20，其中A為K+、Ca+、Na+或Ba+;y/x的數(shù)值范圍為1-5 ；n為水分子數(shù),其為< 4的正整數(shù)。
[0008]優(yōu)選的是，所述凹凸棒土的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為5-15%，和/或，所述沸石的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為4-10%。
[0009]優(yōu)選的是，所述基質(zhì)包括￥205、？205或1^02，￥205的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為45-52% ,P2O5的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為20-32%，TeO2的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為5_9%。
[0010]優(yōu)選的是，所述基質(zhì)還包括A1203、SnO、SnO2, Si02、W03、ZrO, T1、CuO MoO3 陶瓷材料，A1203、SnO、SnO2, Si02、W03、ZrO, T1、MoO3以及陶瓷材料的總摩爾百分?jǐn)?shù)含量為2-4%。
[0011]一種OLED顯示裝置，包括封裝基板和襯底，所述襯底上設(shè)置有OLED顯示器件，其中，所述封裝基板和所述襯底之間采用上述的電子器件封裝用組合物粘結(jié)密封。
[0012]一種電子器件的封裝方法，采用包括具有吸附水汽能力的吸附材料的電子器件封裝用組合物對(duì)電子器件進(jìn)行封裝，所述吸附材料包括凹凸棒土和/或沸石。
[0013]優(yōu)選的是，包括如下步驟:
[0014]SI):將凹凸棒土和/或沸石、基質(zhì)和溶劑調(diào)配形成具有粘性的膏狀物質(zhì)，其中，溶劑為有機(jī)物，基質(zhì)以及凹凸棒土和/或沸石為無機(jī)物；
[0015]S2):將所述膏狀物質(zhì)涂覆在封裝基板的邊框區(qū)域，并形成封裝圖形；
[0016]S3):將完成S2)的所述封裝基板進(jìn)行高溫烘干，去除所述膏狀物質(zhì)中的有機(jī)物，得到剩余無機(jī)物；
[0017]S4):將完成S3)的所述封裝基板與設(shè)置有電子器件的襯底對(duì)合；
[0018]S5):將無機(jī)物進(jìn)行燒結(jié)，形成封裝膜，使所述封裝基板與所述襯底粘結(jié)密封。
[0019]進(jìn)一步優(yōu)選的是，SI)中，所述凹凸棒土和/或所述沸石的粒徑范圍為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 ;所述基質(zhì)至少包括V2O5^P2O5或TeO2材料；所述溶劑包括乙基纖維素、甲基纖維素、硝化纖維素、羥甲基纖維素、丙烯酸酯、基丙烯酸酯或環(huán)氧樹脂。
[0020]其中，所述膏狀物質(zhì)的粘度范圍為20_160Pa.S。
[0021]進(jìn)一步優(yōu)選的是，S3)中，對(duì)所述封裝基板進(jìn)行高溫烘干的溫度范圍為400-500°C，烘干時(shí)間范圍為20-40min。
[0022]進(jìn)一步優(yōu)選的是，S5)中，采用激光加熱方式使所述無機(jī)物熔化、而后冷卻固化完成燒結(jié)，其中，激光器的功率范圍為5-40w，速度范圍為5-30mm/s ;所述無機(jī)物形成的封裝膜的厚度范圍為4-10 μ m。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的電子器件封裝用組合物，通過改進(jìn)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/或沸石具有較強(qiáng)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滲透的時(shí)候會(huì)將其吸收，防止水氧進(jìn)入電子器件，尤其能有效地減少水汽對(duì)電子器件的影響，能夠有效延長(zhǎng)封裝的電子器件的壽命；特別適用于對(duì)阻隔水氧條件要求較高的OLED顯示器件封裝。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中凹凸棒土的結(jié)構(gòu)分子式。

【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明電子器件封裝用組合物及封裝方法和OLED顯示裝置作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0026]實(shí)施例1:
[0027]本實(shí)施例提供一種電子器件封裝用組合物以及采用該電子器件封裝用組合物的電子器件的封裝方法。
[0028]一種電子器件封裝用組合物，包括基質(zhì)，還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，凹凸棒土為一種晶質(zhì)水合鎂鋁硅酸鹽礦物，具有獨(dú)特的層鏈狀結(jié)構(gòu)特征，在其結(jié)構(gòu)中存在晶格置換，晶體中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、A13+，晶體呈針狀，纖維狀或纖維集合狀。凹凸棒石具有獨(dú)特的吸附能力，比表面積大(比表面積是指單位質(zhì)量物料所具有的總面積，為9.6?36m2/g)，并具有一定的可塑性及粘結(jié)力，例如:其吸水性強(qiáng)，濕時(shí)具粘性和可塑性，干燥后收縮小。凹凸棒土的典型的分子式為:(MgCaFe)5Si8O20(OH)2(OH2)4.4H20，理論的化學(xué)成分為=S12 的含量為 56.96%, (MgCa)O 的含量為23.83% ,H2O的含量為19.21%。凹凸棒土的結(jié)構(gòu)分子式如圖1所示，具有介于鏈狀結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)之間的結(jié)構(gòu)。
[0030]由于凹凸棒土的主要成分為S12，與通常采用玻璃材料制成的封裝基板的主要成分一致，因此凹凸棒土具有與封裝基板具有基本一致的膨脹系數(shù)；同時(shí)，在封裝過程中可以采用燒結(jié)工藝(即使得加工對(duì)象在高溫下熔化，然后冷卻形成特定形狀或圖案的一種方式)形成封裝膜，并采用激光加熱方式對(duì)該電子器件封裝用組合物進(jìn)行加熱使之熔化，能對(duì)電子器件封裝用組合物產(chǎn)生較小的應(yīng)力，有利于獲得較好的電子器件產(chǎn)品的良率。
[0031]沸石是一種礦石，包括多個(gè)種類，其共同特點(diǎn)為具有架狀結(jié)構(gòu)。即在其晶體內(nèi)部，分子像搭架子似地連在一起，中間形成很多空腔，這些空腔內(nèi)通常存在水分子，這些水分在高溫時(shí)會(huì)排出，但這并不破壞沸石內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)，因此沸石還可以再重新吸收水或其他液體。沸石的分子通式為A[(AlO2) X(S12)y].ηΗ20，其中A為K+、Ca+、Na+或Ba+;y/x的數(shù)值范圍為1-5 ；n為水分子數(shù),其為< 4的正整數(shù)。
[0032]在本實(shí)施例的電子器件封裝用組合物中，凹凸棒土的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為5_15%，沸石的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為4-10%。采用含有上述摩爾百分?jǐn)?shù)含量的凹凸棒土和沸石，使得該組合物一方面能獲得較好的粘度，且能保證無機(jī)物均勻分散在有機(jī)物中，在后續(xù)的燒結(jié)工藝中獲得理想的表面形貌；另一方面，使得該組合物能在后續(xù)吸收外界侵入的水分過程與保證激光加熱過程中溫度上升的穩(wěn)定性兩者中保持平衡。
[0033]另外，電子器件封裝用組合物的基質(zhì)包括V205、P2O5或TeO2, V2O5的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為45-52%，P2O5的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為20-32%，TeO2的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為5_9%。通常情況下，基質(zhì)材料的總摩爾百分?jǐn)?shù)含量為70-85%。作為微量成分，基質(zhì)還包括A1203、SnO、SnO2, S12, WO3> ZrO, T1 或 MoO3 材料，Al2O3' SnO、SnO2, S12, WO3> ZrO, T1 或 MoO3 材料的總摩爾百分?jǐn)?shù)含量為2-4%。上述基質(zhì)能有效降低膨脹系數(shù)，且能有效吸收激光熱量以增加該電子器件封裝用組合物的溫度。
[0034]相應(yīng)的，本實(shí)施例還提供一種電子器件的封裝方法，該封裝方法采用包括具有吸附水汽能力的吸附材料的電子器件封裝用組合物對(duì)電子器件進(jìn)行封裝，吸附材料包括凹凸棒土和沸石。
[0035]具體的，該封裝方法包括如下步驟:
[0036]步驟SI):將凹凸棒土和沸石、基質(zhì)和溶劑調(diào)配形成具有粘性的膏狀物質(zhì)。
[0037]在該步驟中，膏狀物質(zhì)中所添加的凹凸棒土和沸石的粒徑范圍為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為例，表示粒徑范圍為0.8±0.2μπι的凹凸棒土和沸石占固含量(固含量是含有液態(tài)材料的物質(zhì)在規(guī)定條件下烘干后，剩余部分占總量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù))的含量為10%，即10%的凹凸棒土和沸石通過過濾篩。通過降低凹凸棒土的粒徑，使其盡可能和電子器件封裝用組合物中的其他材料的大小匹配，對(duì)后續(xù)的封裝工藝來說可以獲得較好的加工性能。
[0038]基質(zhì)至少包括V205、P205或1^02材料；溶劑包括乙基纖維素、甲基纖維素、硝化纖維素、羥甲基纖維素、丙烯酸酯、基丙烯酸酯或環(huán)氧樹脂，溶劑有助于分散固體顆粒，防止固體顆粒團(tuán)聚，能使固體顆粒均勻地分布于溶劑之中。將上述的粉末混合物和溶劑按照一定的比例調(diào)配成膏狀物質(zhì)，膏狀物質(zhì)的粘度范圍為20-160Pa.S。
[0039]步驟S2):將膏狀物質(zhì)涂覆在封裝基板的邊框區(qū)域，并形成封裝圖形。
[0040]在該步驟中，將膏狀物質(zhì)涂覆在封裝基板的邊框區(qū)域，可采用網(wǎng)版印刷技術(shù)形成封裝圖形。
[0041]步驟S3):將完成步驟S2)的封裝基板進(jìn)行高溫烘干，去除膏狀物質(zhì)中的有機(jī)物，得到剩余的無機(jī)物。
[0042]在該步驟中，本實(shí)施例中有機(jī)物主要為溶劑，用于分散無機(jī)物；有機(jī)物包括脂類、烴類和醇類物質(zhì)，無機(jī)物主要包括金屬及其氧化物(例如V205、Te02、Al203等)、陶瓷材料、凹凸棒土和沸石等。通常采用400°C以上的高溫對(duì)該膏狀物質(zhì)進(jìn)行烘干，例如對(duì)涂覆有該膏狀物質(zhì)的封裝基板進(jìn)行高溫烘干的溫度范圍為400-500°C，烘干時(shí)間范圍為20-40min。在高溫烘干過程中，凹凸棒土和沸石中含有的水分會(huì)被蒸發(fā)掉，使得形成的封裝膜在電子器件的使用過程中具有良好的吸水作用，從而達(dá)到防水目的。這里，如果在高溫烘干過程中，該電子器件封裝用組合物中本身含有的水分子沒有被去掉，則該電子器件封裝用組合物中的凹凸棒土和沸石在形成封裝框后仍然保持穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故不會(huì)吸收額外的水分子，難以起到吸水作用；本實(shí)施例通過高溫烘干方式使得該電子器件封裝用組合物中的水分徹底去除，因此不必?fù)?dān)心水分對(duì)該封裝用組合物在后續(xù)防水氧時(shí)造成影響。
[0043]步驟S4):將封裝基板與設(shè)置有電子器件的襯底對(duì)合。
[0044]在該步驟之前，電子器件已經(jīng)制備形成在襯底上。在該步驟中，將經(jīng)高溫烘干后的形成有無機(jī)物的封裝基板與襯底對(duì)合，并使封裝基板中形成的封裝圖形將電子器件完全包覆于其內(nèi)部，并將信號(hào)線和供電源的金屬線引出來。
[0045]步驟S5):將無機(jī)物進(jìn)行燒結(jié)，形成封裝膜，使封裝基板與襯底粘結(jié)密封，完成對(duì)OLED顯示器件的封裝。
[0046]本實(shí)施例中的電子器件封裝用組合物為低熔融點(diǎn)玻璃料體系(熔化溫度430-450°C )，且增加了總摩爾百分?jǐn)?shù)含量為9-25%的凹凸棒土和沸石。在該步驟中，采用激光(laser)加熱方式使無機(jī)物熔化，具體的可采用半導(dǎo)體激光加熱方式。其中，激光器的功率范圍可以為5-40w，速度范圍可以為5-30mm/s ;無機(jī)物形成封裝膜的厚度范圍為4-10 μ m0
[0047]為了測(cè)定采用該電子器件封裝用組合物進(jìn)行封裝后的電子器件的封裝效果，進(jìn)行如下測(cè)試:根據(jù)基質(zhì)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調(diào)制出三種樣品，分別標(biāo)記為樣品1-樣品3，各樣品的具體成分如表I所示:
[0048]表I基質(zhì)中的主要成分和凹凸棒土、沸石的摩爾百分比含量
[0049]

【權(quán)利要求】
1.一種電子器件封裝用組合物，包括基質(zhì)，其特征在于，還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.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件封裝用組合物，其特征在于，所述凹凸棒土的分子式為(MgCaFe)5Si8O20(OH)2(OH2)4.4H20，所述沸石的分子通式為 A [ (AlO2) x (S12) y].ηΗ20,其中A為K+、Ca+、Na+或Ba+ ；y/x的數(shù)值范圍為1-5 ；n為水分子數(shù)，其為彡4的正整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件封裝用組合物，其特征在于，所述凹凸棒土的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為5-15%，和/或，所述沸石的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為4-10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的電子器件封裝用組合物，其特征在于，所述基質(zhì)包括V2O5、P2O5或TeO2, V2O5的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為45-52% ,P2O5的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為20-32 %，TeO2的摩爾百分?jǐn)?shù)含量為5-9%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子器件封裝用組合物，其特征在于，所述基質(zhì)還包括A1203、SnO、SnO2, Si02、W03、ZrO、T1、Cu0、Mo03 以及陶瓷材料，Al2O3' SnO, Sn02、Si02、W03、ZrO、T1、Cu0、Mo03以及陶瓷材料的總摩爾百分?jǐn)?shù)含量為2-4%。
6.一種OLED顯示裝置，包括封裝基板和襯底，所述襯底上設(shè)置有OLED顯示器件，其特征在于，所述封裝基板和所述襯底之間采用權(quán)利要求1-5任一所述的電子器件封裝用組合物粘結(jié)密封。
7.一種電子器件的封裝方法，其特征在于，采用包括具有吸附水汽能力的吸附材料的電子器件封裝用組合物對(duì)電子器件進(jìn)行封裝，所述吸附材料包括凹凸棒土和/或沸石。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子器件的封裝方法，其特征在于，包括如下步驟: 51):將凹凸棒土和/或沸石、基質(zhì)和溶劑調(diào)配形成具有粘性的膏狀物質(zhì)，其中，溶劑為有機(jī)物，基質(zhì)以及凹凸棒土和/或沸石為無機(jī)物； 52):將所述膏狀物質(zhì)涂覆在封裝基板的邊框區(qū)域，并形成封裝圖形； 53):將完成S2)的所述封裝基板進(jìn)行高溫烘干，去除所述膏狀物質(zhì)中的有機(jī)物，得到剩余的無機(jī)物； 54):將完成S3)的所述封裝基板與設(shè)置有電子器件的襯底對(duì)合； 55):將無機(jī)物進(jìn)行燒結(jié)，形成封裝膜，使所述封裝基板與所述襯底粘結(jié)密封。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子器件的封裝方法，其特征在于，SI)中，所述凹凸棒土和 / 或所述沸石的粒徑范圍為 D1(l:0.8±0.2μπκ D50:1.6±0.5μπκ D90:3.3±1μπι 或Dmax:8.0±lym;所述基質(zhì)至少包括V205、P2O5或TeO2 ;所述溶劑包括乙基纖維素、甲基纖維素、硝化纖維素、羥甲基纖維素、丙烯酸酯、基丙烯酸酯或環(huán)氧樹脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子器件的封裝方法，其特征在于，所述膏狀物質(zhì)的粘度范圍為 20-160Pa.S。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子器件的封裝方法，其特征在于，S3)中，對(duì)所述封裝基板進(jìn)行高溫烘干的溫度范圍為400-500°C，烘干時(shí)間范圍為20-40min。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子器件的封裝方法，其特征在于，S5)中，采用激光加熱方式使所述無機(jī)物熔化、而后冷卻固化完成燒結(jié)，其中，激光器的功率范圍為5-40w，速度范圍為5_30mm/s ;所述無機(jī)物形成的封裝膜的厚度范圍為4_10 μ m。
【文檔編號(hào)】H01L23/29GK104167394SQ201410334114
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】洪瑞, 王丹, 藤野誠(chéng)治 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司