【专利解密】TCL华星光电公开显示面板封装方案 双层封装阻隔水氧入侵

【爱集微点评】TCL华星光电公开的显示面板的封装方案，该方案采用双层封装层，其通过粘合层可以将第一封装层与第二封装层牢牢地贴合在一起。因此，当显示面板受到水氧的入侵时，设置在发光层最外围的第二封装层因具有双层阻隔层，可以有效的阻隔水氧入侵，从而减少环境中水氧对显示面板的影响。

集微网消息，随着科学技术的发展，生活水平的提高，人们追求于高分辨率、轻薄、高色域、高亮度的显示装置。在此背景下，柔性、自发光等技术逐渐取代传统的刚性液晶显示技术（LCD）。

现有自发光技术主要分为无机半导体自发光（LED）和有机半导体自发光（OLED）技术两类，其中micro/mini LED技术因结构简单，稳定性和发光效率高而成为了研究热点。然而，micro/mini LED要实现精细化、大型化和低成本化显示，需与LCD和OLED一样在玻璃或塑料等可大尺寸化批量生产的基板上进行TFT驱动显示。

目前，采用的薄膜晶体管(TFT)基板驱动Mini LED的技术方案，由于不需要将MOS管与LED灯封装在一起，器件的尺寸也可以缩小，在实现更小的像素间距方面也有优势。因此，采用TFT基板驱动Mini LED的拼接屏技术具有更大的优点。其中，TFT技术一般包括氢化非晶硅TFT技术、非晶氧化物TFT技术以及低温多晶体TFT技术。氢化非晶硅TFT技术，由于载流子迁移率较低，难以满足Mini LED驱动的要求。与非晶氧化物TFT技术相比，低温多晶硅TFT技术的制作工艺复杂且世代线较低，成本较高。

因此，采用非晶氧化物TFT驱动Mini LED的拼接屏已成为主流。但是，由于Mini LED显示面板仅在LED灯固晶后涂布封胶，而封胶对水氧的阻隔能力较差，无法满足非晶氧化物TFT的封装需求，从而导致非晶氧化物材料容易吸附环境中水氧，进而导致器件的封装失效，影响器件的性能。

为了解决这些问题，TCL华星光电在2022年8月5日申请了一项名为“一种封装材料、显示面板及其封装方法”的发明专利（申请号：202210938827.1），申请人为TCL华星光电技术有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中公开的显示面板的结构示意图，其包括基板1、薄膜晶体管层2、发光层3、第一封装层4以及第二封装层5，基板采用柔性基板或者刚性基板制成。薄膜晶体管层设置于基板的上表面，薄膜晶体管层包括多个薄膜晶体管TFT，每一薄膜晶体管包括有源层、栅极、源极、漏极等部件。

其中，有源层所采用的材质为非晶氧化物，例如IGZO(氧化铟镓锌)。载流子迁移率是非晶硅的20～30倍，可以大大提高TFT对像素电极的充放电速率和像素的响应速度，以实现更快的刷新率。同时更快的响应也大大提高了像素的行扫描速率，使得超高分辨率在TFT‑LCD中成为可能。另外，由于晶体管数量减少和提高了每个像素的透光率，IGZO显示面板具有更高的能效水平，而且效率更高。

发光层设置于薄膜晶体管层的上表面，发光层包括两个间隔设置的发光单元31，这些发光单元阵列排布于薄膜晶体管层上，通常采用Mini LED芯片或者micro LED芯片。第一封装层设置于发光层上，且填充于两个相邻设置的发光单元之间的间隙。在形成第一封装层的过程中，将封装材料涂布于发光单元上，且填满两个相邻设置的发光单元之间的间隙，然后在UV光的作用下使得封装材料固化形成第一封装层。

第一封装层为具有高官能度、微凝胶结构的UV层，该层采用微凝胶结构，以增强封装层的韧性，使其具有极好的抗腐蚀性。同时采用酯活化乙烯基磺酸盐作为链转移剂，使得聚合物网络中平均链长较短，降低固化过程中出现收缩裂缝的危险性，增强固化后封装层的韧性。从而可以防止水氧入侵至发光层，避免出现封装失效的问题，以提高显示面板的封装良率。

如上图，为上述显示面板封装方法的流程图，首先，制备显示面板，显示面板包括基板、薄膜晶体管层以及发光层。薄膜晶体管形成于基板上，发光层形成于薄膜晶体管层上，且发光层包括两个间隔设置的发光单元。

其次，形成第一封装层于发光层上，且填充于两个相邻设置的发光单元之间的间隙。第一封装层由以下质量百分比组分组成：主体树脂（20％‑50％）、稀释单体（20％‑50％）、稳定剂（0.01％‑2％）、微凝胶（1％‑10％）、链连转移剂（0.01％‑5％）以及引发剂。链连转移剂采用酯活化乙烯基磺酸盐，可以使得聚合物网络中平均链长较短，封装材料在固化形成封装层的过程中，降低收缩裂缝的危险性，增强韧性，避免发生翘曲的现象。

最后，在第一封装层上形成第二封装层，如上图所示。首先，形成粘合层于第一封装层上，粘合层所采用的材质为压敏胶，起到粘接的作用。接着，在粘合层上形成第一阻隔层，第一阻隔层所采用的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚酰亚胺，可以起到阻隔水氧的效果。最后，形成第二阻隔层于第一阻隔层上，第二阻隔层所采用的材质为环氧树脂(如SiO2改性的环氧树脂)、聚氨酯、聚酯以及丙烯酸等，可以进一步起到阻隔水氧的效果。

以上就是TCL华星光电公开的显示面板的封装方案，该方案采用双层封装层，其通过粘合层可以将第一封装层与第二封装层牢牢地贴合在一起。因此，当显示面板受到水氧的入侵时，设置在发光层最外围的第二封装层因具有双层阻隔层，可以有效的阻隔水氧入侵，从而减少环境中水氧对显示面板的影响。

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（校对/赵月）