CN113964284B - 一种薄膜封装设备及薄膜封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于封装结构及封装方法技术领域：具体涉及一种薄膜封装结构及薄膜封装方法；现有技术中，OLED器件封装是将刚性的基板和盖板用环氧树脂粘接，但其固化有形成的立体网状结构易产生较大的内应力使环氧树脂开裂变脆，导致薄膜封装的密封性下降；而直接薄膜材料进行熔融封装到器件表面，在其过程中产生一百多摄氏度用于熔融薄膜材料的高温，继而对被封装的器件性能产生影响；本发明通过设置在封装台上的承载片和导热杆，配合压架的按压，将进行薄膜封装器件的轨迹显现在封装台的台面上，使导热池中冷却液的冷却性能仅通过导热杆传递向对应承载片上的器件中，即时控制被封装器件的热量，维持器件上的薄膜封装效果。
Description
技术领域
本发明属于封装设备及封装方法技术领域：具体涉及一种薄膜封装设备及薄膜封装方法。
背景技术
有机电致发光器件(OLED)具有超薄性，全固态高发光亮度和效率，优异的色彩饱和度及宽视角，快速响应，应用温度范围在零下40至零上70℃等特点，具有广阔的应用前景，但水汽和氧气对OLED性能和寿命有负面影响，常通过采取薄膜封装来解决这一问题，传统的OLED器件封装是将刚性的基板和盖板用环氧树脂粘接，整个封装过程充满惰性气体，虽然环氧树脂具有优良的粘接性能，但其固化有形成的立体网状结构易产生较大的内应力使环氧树脂开裂变脆，导致薄膜封装的密封性下降；而直接薄膜材料进行熔融封装到器件表面，在其过程中产生一百多摄氏度用于熔融薄膜材料的高温，继而对被封装的器件性能产生影响，需要对被封装器件进行即时的热量控制，以维持器件性能的稳定。
如申请号为CN201511028107.8的一项中国专利提供一种薄膜封装结构，包括若干层叠并间隔设置在基板上的平坦化层和阻隔层；在后所述阻隔层在所述基板上的投影面积不小于相邻在前所述阻隔层在所述基板上的投影面积；且在后所述阻隔层在所述基板上的投影覆盖在前所述阻隔层在基板上投影的部分边缘；相邻所述阻隔层之间的缝隙不全暴露于外部环境中，有效阻挡水氧的横向穿透，封装效果好；该技术方案所述的薄膜封装方法，通过掩膜补偿的方法实现在后阻隔层覆盖在先阻隔层，不但能够有效减少掩膜板数量，降低掩膜板成本；而且，能够实现共用多个制备腔室，有效节约了生产时间，提高了产能；同时，提高了设备灵活性；但该薄膜封装结构未解决薄膜封装时，热封条的高温对被薄膜封装的器件造成的损伤这个问题，且不能对不同的器件进行封装。
鉴于此，本发明提出了一种薄膜封装设备及薄膜封装方法，解决了上述技术问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种薄膜封装设备，通过设置冷凝池，在薄膜封装的同时对被薄膜封装的器件进行降温，避免热封时的温度过高对被薄膜封装的器件造成的损伤。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，本发明所述的一种薄膜封装设备，包括封装机和控制器，所述封装机内设有基架和封装台；所述基架的中安装有封装台；所述封装台的下方设有固连的导热池，导热池中灌充有冷却液；所述封装台的台面上开设有密集排布的通孔，通孔的端口上端设有固连的弹簧，弹簧与通孔同轴心，弹簧的顶端还固连有承载片，承载片的底面上固连有导热杆，导热杆的底部经通孔伸向导热池中；所述弹簧顶端的承载片在封装台的台面上间隙排布并形成了承载面；所述封装台上方的基架上固连有压架，所述压架在控制器的作用下伸长压向封装台的台面；所述封装台的外侧设有电动滑杆，电动滑杆的顶端固定在基架上，电动滑杆的滑块上安装有固连的机械臂，机械臂末端固定安装有日型架，日型架上转动安装有热封轮；所述控制器用于调节封装机的运行；
现有技术中，OLED器件封装是将刚性的基板和盖板用环氧树脂粘接，整个封装过程充满惰性气体，虽然环氧树脂具有优良的粘接性能，但其固化有形成的立体网状结构易产生较大的内应力使环氧树脂开裂变脆，导致薄膜封装的密封性下降；而直接薄膜材料进行熔融封装到器件表面，在其过程中产生一百多摄氏度用于熔融薄膜材料的高温，继而对被封装的器件性能产生影响，需要对被封装器件进行即时的热量控制，以维持器件性能的稳定；
因此，本发明在工作时，将待封装的器件放置在封装台上，控制器控制压架向下压，使其克服弹簧的弹力，将器件下的承载片向下挤压，将待封装器件的封装轨迹显现出来，随即基架顶部的传感器通过检测与承载片之间的距离，将待封装器件的封装轨迹传输到控制器中，进而控制机械臂移动，将热封轮移至封装轨迹上，随即控制热封轮依照封装轨迹对待封装的器件进行热封，热封时，器件由于被压架往下压，使器件下方承载片底部的弹簧向下移动，继而带动固连于承载片下端的导热杆下端伸入导热池的冷却液中，承载片上被热封器件的热量经导热杆即时传导至冷却液中，避免热封时器件受高温而造成的性能损伤；封装结束后，再控制机械臂移动，将热封轮移至初始位置，随即控制压架上移，将薄膜封装完成的器件取出；
本发明通过设置在封装台上的承载片和导热杆，配合压架的按压，将进行薄膜封装器件的轨迹显现在封装台的台面上，使导热池中冷却液的冷却性能仅通过导热杆传递向对应承载片上的器件中，即时控制被封装器件的热量，相比直接对封装台的台面进行温度控制，提高了对冷却性能的利用效率，同时通过检测承载片在封装台的台面上形成轨迹的封装路线，便于控制器规划机械臂上热封轮的移动，从而维持了薄膜封装的效果。
优选的，所述日型架上还转动安装冷却轮，冷却轮的下表面与热封轮的下表面在同一水平面上，冷却轮直径比热封轮直径大，冷却轮宽度比热封轮宽；冷却轮比热封轮宽，在热封时，通过冷却轮更大的宽度，压到热封轮压过的轨迹外侧热封轮未接触的承载片，被冷却轮压下的承载片，将与承载片连接的弹簧克服自身的弹力向下挤压，将导热杆伸入导热池中，通过导热杆对承载片进行降温，通过热传导用于即时控制冷却轮的温度，防止持续封装过程中冷却轮的温度升高；冷却轮位于热封轮移动轨迹的后方，对热封轮封装的薄膜进行冷却定型，以达到更好的封装效果，冷却轮较大的直径，使其增强了对薄膜封装后的接触面积，进一步提升了其散热性能，维持薄膜封装的效果。
优选的，所述日型架上固连有刀片，刀片倾斜安装在热封轮的外侧；所述刀片的尖端还设置有凸缘，凸缘平行于承载片的表面；在热封轮未工作时，刀片跟随热封轮移动，将刀尖伸入器件表面熔融封装的薄膜中，以达到裁剪薄膜的效果，在给薄膜热封的同时完成切割，刀片尖端平行于承载片的凸缘，使得裁剪部位的薄膜处于被按压的状态，当刀片在切割薄膜时，避免切开薄膜时产生拉扯现象，保持刀片裁剪薄膜边缘的平整。
优选的，所述机械臂上固连有散热风扇，所述散热风扇倾斜朝向刀片及冷却轮；散热风扇在刀片工作时，对刀片进行散热，为了防止刀片切割部位的薄膜由于热封时温度过高而与刀片粘连，导致切割薄膜的效果不佳，通过设置散热风扇，对刀片进行降温处理，使刀片在切割的同时对切割部位的薄膜进行冷却，避免刀片切割部位的薄膜粘连，以达到更好的切割效果；散热风扇倾斜朝向冷却轮，对冷却轮也有冷却效果，确保冷却轮的温度始终保持在低温状态，以维持其冷却效果。
优选的，所述散热风扇的下端固定连接有鳍片，鳍片下端固定连接有铝片，铝片的下端固定连接在刀片上；设置在散热风扇下端的鳍片，通过铝片与刀片连接，用于对刀片起到热传导作用，以复合的热交换模式来对刀片进行散热，并结合鳍片上的散热风扇，确保刀片在裁剪薄膜时处于低温状态，同时对裁剪时接触的薄膜起到冷却定型效果。
本发明所述的一种薄膜封装方法，该方法使用上述的薄膜封装设备，包括以下步骤：
S1：确定待薄膜封装的器件，再根据器件的要求选用合适的封装薄膜，准备好器件与薄膜；
S2：将器件放置在封装台上，将其位置调整在基架上的压架正下方，随即将封装薄膜放置在器件上；控制压架下压，将承载片下方的弹簧克服弹力向下移动2-4毫米，承载片向下移动，承载片下端连接的导热杆的下端伸入导热池，导热池通过导热杆控制承载片的温度在30℃至50℃之间；
S3：通过检测器件的封装轨迹，随即控制机械臂移动日型架，日型架上的热封轮的温度变化区间在110℃与160℃之间，根据薄膜的种类设定热封轮的温度，热封轮对薄膜进行封装，封装的同时，热封轮侧边的刀片对薄膜进行裁剪，刀片通过散热风扇及鳍片散热，避免在刀片裁剪的过程中，裁剪部分的薄膜温度过高，发生粘连；热封轮热封后，冷却轮对薄膜封装轨迹进行冷却定型，以达到更好的薄膜封装效果，冷却完成后，控制机械臂将日型架移走；
S4：薄膜封装完成后，将压架向上移动，弹簧恢复到原来高度，再将封装结束后的器件取走。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过设置在封装台面上的弹簧及承载片，通过封装台面上方的压架对器件下压，通过红外线检测封装轨迹，可以对不同的器件进行薄膜封装，不需要更换设备，可以节省资源及工作场地。
1.本发明通过设置的冷凝台，固连于封装台上的导热杆通过挤压，下端伸入冷凝池，通过导热杆降低封装台面的温度，避免热封时器件会因为高温受到损伤，对待封装的器件进行保护，防止热封时的高温对待封装的器件造成损伤，并且不影响薄膜封装的效果。
2.本发明通过设置的刀片，在热封的同时，对薄膜进行切割，以达到在给薄膜热封的同时完成切割，刀片与热封轮之间设置的角度，当刀片在切割薄膜时，避免划伤器件，并且刀片受到散热风扇的作用保持低温，使其切割时，效果更好。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明：
图1是本发明的立体图；
图2是本发明中日型架部件的立体图；
图3是本发明中封装台的剖视立体图；
图4是本发明中薄膜封装方法的流程图；
图中：1、基架；11、压架；2、封装台；21、导热池；22、弹簧；23、承载片；24、导热杆；4、电动滑杆；51、机械臂；52、日型架；53、热封轮；54、冷却轮；55、刀片；551、凸缘；56、铝片；57、散热风扇；58、鳍片。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1和图3所示，本发明所述的一种薄膜封装设备，包括封装机和控制器，所述封装机内设有基架1和封装台2；所述基架1的中安装有封装台2；所述封装台2的下方设有固连的导热池21，导热池21中灌充有冷却液；所述封装台2的台面上开设有密集排布的通孔，通孔的端口上端设有固连的弹簧22，弹簧22与通孔同轴心，弹簧22的顶端还固连有承载片23，承载片23的底面上固连有导热杆24，导热杆24的底部经通孔伸向导热池21中；所述弹簧22顶端的承载片23在封装台2的台面上间隙排布并形成了承载面；所述封装台2上方的基架1上固连有压架11，所述压架11在控制器的作用下伸长压向封装台2的台面；所述封装台2的外侧设有电动滑杆4，电动滑杆4的顶端固定在基架1上，电动滑杆4的滑块上安装有固连的机械臂51，机械臂51末端固定安装有日型架52，日型架52上转动安装有热封轮53；所述控制器用于调节封装机的运行；
现有技术中，OLED器件封装是将刚性的基板和盖板用环氧树脂粘接，整个封装过程充满惰性气体，虽然环氧树脂具有优良的粘接性能，但其固化有形成的立体网状结构易产生较大的内应力使环氧树脂开裂变脆，导致薄膜封装的密封性下降；而直接薄膜材料进行熔融封装到器件表面，在其过程中产生一百多摄氏度用于熔融薄膜材料的高温，继而对被封装的器件性能产生影响，需要对被封装器件进行即时的热量控制，以维持器件性能的稳定；
因此，本发明在工作时，将待封装的器件放置在封装台2上，控制器控制压架11向下压，使其克服弹簧22的弹力，将器件下的承载片23向下挤压，将待封装器件的封装轨迹显现出来，随即基架1顶部的传感器通过检测与承载片23之间的距离，将待封装器件的封装轨迹传输到控制器中，进而控制机械臂51移动，将热封轮53移至封装轨迹上，随即控制热封轮53依照封装轨迹对待封装的器件进行热封，热封时，器件由于被压架11往下压，使器件下方承载片23底部的弹簧22向下移动，继而带动固连于承载片23下端的导热杆24下端伸入导热池21的冷却液中，承载片23上被热封器件的热量经导热杆24即时传导至冷却液中，避免热封时器件受高温而造成的性能损伤；封装结束后，再控制机械臂51移动，将热封轮53移至初始位置，随即控制压架11上移，将薄膜封装完成的器件取出；
本发明通过设置在封装台2上的承载片23和导热杆24，配合压架11的按压，将进行薄膜封装器件的轨迹显现在封装台2的台面上，使导热池21中冷却液的冷却性能仅通过导热杆24传递向对应承载片23上的器件中，即时控制被封装器件的热量，相比直接对封装台2的台面进行温度控制，提高了对冷却性能的利用效率，同时通过检测承载片23在封装台2的台面上形成轨迹的封装路线，便于控制器规划机械臂51上热封轮53的移动，从而维持了薄膜封装的效果。
作为本发明的一种实施方式，所述日型架52上还转动安装冷却轮54，冷却轮54的下表面与热封轮53的下表面在同一水平面上，冷却轮54直径比热封轮53直径大，冷却轮54宽度比热封轮53宽；冷却轮54比热封轮53宽，在热封时，通过冷却轮54更大的宽度，压到热封轮53压过的轨迹外侧热封轮53未接触的承载片23，被冷却轮54压下的承载片23，将与承载片23连接的弹簧22克服自身的弹力向下挤压，将导热杆24伸入导热池21中，通过导热杆24对承载片23进行降温，通过热传导用于即时控制冷却轮54的温度，防止持续封装过程中冷却轮54的温度升高；冷却轮54位于热封轮53移动轨迹的后方，对热封轮53封装的薄膜进行冷却定型，以达到更好的封装效果，冷却轮54较大的直径，使其增强了对薄膜封装后的接触面积，进一步提升了其散热性能，维持薄膜封装的效果。
作为本发明的一种实施方式，所述日型架52上固连有刀片55，刀片55倾斜安装在热封轮53的外侧；所述刀片55的尖端还设置有凸缘551，凸缘551平行于承载片23的表面；在热封轮53未工作时，刀片55跟随热封轮53移动，将刀尖伸入器件表面熔融封装的薄膜中，以达到裁剪薄膜的效果，在给薄膜热封的同时完成切割，刀片55尖端平行于承载片23的凸缘551，使得裁剪部位的薄膜处于被按压的状态，当刀片55在切割薄膜时，避免切开薄膜时产生拉扯现象，保持刀片55裁剪薄膜边缘的平整。
作为本发明的一种实施方式，所述机械臂51上固连有散热风扇57，所述散热风扇57倾斜朝向刀片55及冷却轮54；散热风扇57在刀片55工作时，对刀片55进行散热，为了防止刀片55切割部位的薄膜由于热封时温度过高而与刀片55粘连，导致切割薄膜的效果不佳，通过设置散热风扇57，对刀片55进行降温处理，使刀片55在切割的同时对切割部位的薄膜进行冷却，避免刀片55切割部位的薄膜粘连，以达到更好的切割效果；散热风扇57倾斜朝向冷却轮54，对冷却轮54也有冷却效果，确保冷却轮54的温度始终保持在低温状态，以维持其冷却效果。
作为本发明的一种实施方式，所述散热风扇57的下端固定连接有鳍片58，鳍片58下端固定连接有铝片56，铝片56的下端固定连接在刀片55上；设置在散热风扇57下端的鳍片58，通过铝片56与刀片55连接，用于对刀片55起到热传导作用，以复合的热交换模式来对刀片55进行散热，并结合鳍片58上的散热风扇57，确保刀片55在裁剪薄膜时处于低温状态，同时对裁剪时接触的薄膜起到冷却定型效果。
本发明所述的一种薄膜封装方法，该方法使用上述的薄膜封装设备，包括以下步骤：
S1：确定待薄膜封装的器件，再根据器件的要求选用合适的封装薄膜，准备好器件与薄膜；
S2：将器件放置在封装台2上，将其位置调整在基架1上的压架11正下方，随即将封装薄膜放置在器件上；控制压架11下压，将承载片23下方的弹簧22克服弹力向下移动2-4毫米，承载片23向下移动，承载片23下端连接的导热杆24的下端伸入导热池21，导热池21通过导热杆24控制承载片23的温度在30℃至50℃之间；
S3：通过检测器件的封装轨迹，随即控制机械臂51移动日型架52，日型架52上的热封轮53的温度变化区间在110℃与160℃之间，根据薄膜的种类设定热封轮53的温度，热封轮53对薄膜进行封装，封装的同时，热封轮53侧边的刀片55对薄膜进行裁剪，刀片55通过散热风扇57及鳍片58散热，避免在刀片55裁剪的过程中，裁剪部分的薄膜温度过高，发生粘连；热封轮53热封后，冷却轮54对薄膜封装轨迹进行冷却定型，以达到更好的薄膜封装效果，冷却完成后，控制机械臂51将日型架52移走；
S4：薄膜封装完成后，将压架11向上移动，弹簧22恢复到原来高度，再将封装结束后的器件取走。
具体工作流程如下：
本发明在工作时，将待封装的器件放置在封装台2上，控制器控制压架11向下压，使其克服弹簧22的弹力，将器件下的承载片23向下挤压，将待封装器件的封装轨迹显现出来，随即基架1顶部的传感器通过检测与承载片23之间的距离，将待封装器件的封装轨迹传输到控制器中，进而控制机械臂51移动，将热封轮53移至封装轨迹上，随即控制热封轮53依照封装轨迹对待封装的器件进行热封，热封时，器件由于被压架11往下压，使器件下方承载片23底部的弹簧22向下移动，继而带动固连于承载片23下端的导热杆24下端伸入导热池21的冷却液中，承载片23上被热封器件的热量经导热杆24即时传导至冷却液中，避免热封时器件受高温而造成的性能损伤；封装结束后，再控制机械臂51移动，将热封轮53移至初始位置，随即控制压架11上移，将薄膜封装完成的器件取出；热封时，通过冷却轮54更大的宽度，压到热封轮53压过的轨迹外侧热封轮53未接触的承载片23，被冷却轮54压下的承载片23，将与承载片23连接的弹簧22克服自身的弹力向下挤压，将导热杆24伸入导热池21中，通过导热杆24对承载片23进行降温，通过热传导用于即时控制冷却轮54的温度，防止持续封装过程中冷却轮54的温度升高；冷却轮54位于热封轮53移动轨迹的后方，对热封轮53封装的薄膜进行冷却定型；设置在散热风扇57下端的鳍片58，通过铝片56与刀片55连接，用于对刀片55起到热传导作用，以复合的热交换模式来对刀片55进行散热，并结合鳍片58上的散热风扇57，确保刀片55在裁剪薄膜时处于低温状态，同时对裁剪时接触的薄膜起到冷却定型。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种薄膜封装设备，其特征在于：包括封装机和控制器，所述封装机内设有基架(1)和封装台(2)；所述基架(1)中安装有封装台(2)；所述封装台(2)的下方设有固连的导热池(21)，导热池(21)中灌充有冷却液；所述封装台(2)的台面上开设有密集排布的通孔，通孔的端口上端设有固连的弹簧(22)，弹簧(22)与通孔同轴心，弹簧(22)的顶端还固连有承载片(23)，承载片(23)的底面上固连有导热杆(24)，导热杆(24)的底部经通孔伸向导热池(21)中；所述弹簧(22)顶端的承载片(23)在封装台(2)的台面上间隙排布并形成了承载面；所述封装台(2)上方的基架(1)上固连有压架(11)，所述压架(11)在控制器的作用下伸长压向封装台(2)的台面；所述封装台(2)的外侧设有电动滑杆(4)，电动滑杆(4)的顶端固定在基架(1)上，电动滑杆(4)的滑块上安装有固连的机械臂(51)，机械臂(51)末端固定安装有日型架(52)，日型架(52)上转动安装有热封轮(53)；所述控制器用于调节封装机的运行。
2.根据权利要求1所述的一种薄膜封装设备，其特征在于：所述日型架(52)上还转动安装冷却轮(54)，冷却轮(54)的下表面与热封轮(53)的下表面在同一水平面上，冷却轮(54)直径比热封轮(53)直径大，冷却轮(54)宽度比热封轮(53)宽；冷却轮(54)比热封轮(53)宽。
3.根据权利要求2所述的一种薄膜封装设备，其特征在于：所述日型架(52)上固连有刀片(55)，刀片(55)倾斜安装在热封轮(53)的外侧；所述刀片(55)的尖端还设置有凸缘(551)，凸缘(551)平行于承载片(23)的表面。
4.根据权利要求1所述的一种薄膜封装设备，其特征在于：所述机械臂(51)上固连有散热风扇(57)，所述散热风扇(57)倾斜朝向刀片(55)及冷却轮(54)。
5.根据权利要求4所述的一种薄膜封装设备，其特征在于：所述散热风扇(57)的下端固定连接有鳍片(58)，鳍片(58)下端固定连接有铝片(56)，铝片(56)的下端固定连接在刀片(55)上。
6.一种薄膜封装方法，其特征在于：该方法使用权利要求1-5中任一项所述的薄膜封装设备，该方法包括以下步骤：S1：确定待薄膜封装的器件，再根据器件的要求选用合适的封装薄膜，准备好器件与薄膜；S2：将器件放置在封装台(2)上，将其位置调整在基架(1)上的压架(11)正下方，随即将封装薄膜放置在器件上；控制压架(11)下压，将承载片(23)下方的弹簧(22)克服弹力向下移动2-4毫米，承载片(23)向下移动，承载片(23)下端连接的导热杆(24)的下端伸入导热池(21)，导热池(21)通过导热杆(24)控制承载片(23)的温度在30℃至50℃之间；S3：通过检测器件的封装轨迹，随即控制机械臂(51)移动日型架(52)，日型架(52)上的热封轮(53)的温度变化区间在110℃与160℃之间，根据薄膜的种类设定热封轮(53)的温度，热封轮(53)对薄膜进行封装，封装的同时，热封轮(53)侧边的刀片(55)对薄膜进行裁剪，刀片(55)通过散热风扇(57)及鳍片(58)散热，避免在刀片(55)裁剪的过程中，裁剪部分的薄膜温度过高，发生粘连；热封轮(53)热封后，冷却轮(54)对薄膜封装轨迹进行冷却定型，以达到更好的薄膜封装效果，冷却完成后，控制机械臂(51)将日型架(52)移走；S4：薄膜封装完成后，将压架(11)向上移动，弹簧(22)恢复到原来高度，再将封装结束后的器件取走。
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