一種光電子器件的封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光電子器件的封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電子技術(shù)高速發(fā)展的今天，光電子技術(shù)是繼微電子技術(shù)之后迅速發(fā)展的高科技 含量產(chǎn)業(yè)之一。隨著光電子技術(shù)的快速發(fā)展，發(fā)光二極管、有機(jī)發(fā)光二極管、太陽(yáng)能電池、薄 膜晶體管等光電子產(chǎn)品都逐漸發(fā)展成熟，極大提高和改善著人們的生活。同時(shí)，由于光電子 信息技術(shù)在社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用而創(chuàng)造的日益增長(zhǎng)的巨大市場(chǎng)使得光電子信息 領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)正在世界范圍內(nèi)快速展開(kāi)。
[0003] 當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的光電子器件包括有機(jī)電致發(fā)光器件、無(wú)機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī)太 陽(yáng)能電池、無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池、有機(jī)薄膜晶體管、無(wú)機(jī)薄膜晶體管、紫外光探測(cè)器、紅外光探測(cè) 器等，特別是有機(jī)光電子器件的快速發(fā)展，適應(yīng)全球社會(huì)低碳環(huán)保，綠色節(jié)能生活的發(fā)展要 求逐漸成為了最具發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用市場(chǎng)的光電子器件，但是其組成部分大都是采用有機(jī)材 料制備在剛性（如玻璃或硅片）或柔性基板上。它們雖然具有優(yōu)良的器件性能，但是由于 器件對(duì)外界環(huán)境很敏感，尤其是在有機(jī)光電子器件中，大氣環(huán)境中的水和氧等成分會(huì)對(duì)材 料產(chǎn)生嚴(yán)重的水氧侵蝕作用。從而未封裝的器件在大氣環(huán)境中放置后即使在短時(shí)間內(nèi)也會(huì) 使得器件性能嚴(yán)重降低，甚至完全失去性能。大氣中的氧含量使有機(jī)材料發(fā)生氧化而會(huì)生 成羰基化合物，此化合物是嚴(yán)重的淬滅劑，會(huì)導(dǎo)致材料的變質(zhì)，材料變質(zhì)就會(huì)形成黑斑，并 伴隨器件性能下降。水分的影響更顯而易見(jiàn)，它的主要破壞方式是導(dǎo)電電極對(duì)有機(jī)層化合 物的水解作用，使穩(wěn)定性大大下降。為此，要使器件在長(zhǎng)期工作過(guò)程中的退化與失效得到抑 制，穩(wěn)定工作達(dá)到足夠的壽命，必須對(duì)器件進(jìn)行封裝，而采用何種封裝材料以及何種封裝方 法也就成了解決問(wèn)題的另一個(gè)突破點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提供一種光電子器件的封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法， 該封裝方法解決了光電子器件對(duì)水和氧氣等的敏感性問(wèn)題，能夠增強(qiáng)器件對(duì)水和氧的阻隔 能力，提高了器件的穩(wěn)定性和壽命。
[0005] 本發(fā)明所提出的技術(shù)問(wèn)題是這樣解決的：一種光電子器件的封裝結(jié)構(gòu)，包括用于 包覆光電子器件的薄膜封裝層，薄膜封裝層由無(wú)機(jī)封裝材料層和紫外光固化樹(shù)脂層以周期 數(shù)n交替重疊組成，其中，2 <n< 24,所述紫外光固化樹(shù)脂由以下質(zhì)量百分比的組份組成：
[0006] 蟲(chóng)膠 70 ~88%
[0007] 反應(yīng)稀釋劑 6~18%
[0008] 三芳基硫型六氟磷鹽 6~12%。
[0009] 本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)中，所述反應(yīng)稀釋劑為活性環(huán)氧樹(shù)脂稀釋劑或環(huán)醚或環(huán)內(nèi)酯或 乙烯基醚單體，乙烯基醚單體為1，2, 3-丙三醇縮水甘油醚、三乙二醇二乙烯基醚、1，4- 丁 二醇乙烯基醚、環(huán)己基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚、全氟正丙基乙烯基醚、異丁基乙烯基 醚、羥丁基乙烯基醚、乙烯基乙醚、乙基乙烯基醚、乙基乙烯基醚丙烯、乙二醇單烯丙基醚、 羥丁基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、三氟氯乙烯、三甘醇二乙烯基醚、乙烯基甲醚、乙烯基正丁 醚、十二烷基乙烯基醚、環(huán)己基乙烯基醚、三芐基苯酚聚氧乙烯基醚、四氟乙烯-全氟丙基 乙烯基醚、四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚或叔丁基乙烯基醚中的一種或多種，活性環(huán)氧樹(shù) 脂稀釋劑為3,4_環(huán)氧基環(huán)己基甲酸-3'，4'-環(huán)氧基環(huán)己基甲酯、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂 (EP)、環(huán)氧丙烯酸酯、環(huán)氧乙烯基酯、丙烯酸環(huán)氧酯、甲基丙烯酸環(huán)氧酯或水溶性衣康酸環(huán) 氧酯樹(shù)脂中的一種或多種。
[0010] 本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)中，所述無(wú)機(jī)封裝材料為金屬氧化物或金屬硫化物或金屬氮化 物，金屬氧化物為氧化媽、五氧化二鉭、二氧化鈦、二氧化錯(cuò)、氧化銅、氧化鋅、三氧化二鋁、 三氧化二鉻、二氧化錫、氧化鎳或五氧化二銻中的一種或多種，金屬硫化物為二硫化鈦、硫 化鐵、三硫化二鉻、硫化銅、硫化鋅、二硫化錫、硫化鎳、三硫化二鈷、三硫化二銻、硫化鉛、三 硫化二鑭、硫化鈰或二硫化鋯中的一種或多種，金屬氮化物為氮化硅或氮化鋁中的一種或 兩種。
[0011] 本發(fā)明還公開(kāi)了一種光電子器件的封裝方法，包括以下步驟：
[0012] ①制備光電子器件；
[0013] ②在所制備的光電子器件上制備無(wú)機(jī)封裝材料層；
[0014] ③在無(wú)機(jī)封裝材料層上制備紫外光固化樹(shù)脂層，所述紫外光固化樹(shù)脂的組份：
[0015]蟲(chóng)膠 70~88%
[0016] 反應(yīng)稀釋劑 6~18%
[0017] 三芳基硫型六氟磷鹽 6~12%;
[0018] ④對(duì)步驟③處理后的光電子器件表面進(jìn)行紫外光固化處理30秒；
[0019] ⑤對(duì)紫外光固化后的器件，繼續(xù)重復(fù)步驟②、③和④的操作，連續(xù)重復(fù)n-1次， 2彡n彡24 ;
[0020] ⑥測(cè)試封裝后器件的壽命以及其他各項(xiàng)參數(shù)。
[0021] 本發(fā)明的封裝方法中，所述無(wú)機(jī)封裝材料層和紫外光固化樹(shù)脂層是通過(guò)真空蒸 鍍、離子團(tuán)束沉積、離子鍍、直流濺射鍍膜、RF濺射鍍膜、離子束濺射鍍膜、離子束輔助沉積、 等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、高密度電感耦合式等離子體源化學(xué)氣相沉積、觸媒式化學(xué)氣相 沉積、磁控濺射、噴墨打印、電鍍、噴涂、旋涂、浸涂、輥涂或LB膜中的一種或者幾種方式而 形成。
[0022] 本發(fā)明的封裝方法中，所述光電子器件是一種光電之間、電電之間或電光之間可 以進(jìn)行信號(hào)和能量轉(zhuǎn)換的器件。
[0023] 本發(fā)明的封裝方法中，光電子器件為有機(jī)電致發(fā)光二極管、無(wú)機(jī)發(fā)光二極管、有機(jī) 太陽(yáng)能電池、無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池、有機(jī)薄膜晶體管、無(wú)機(jī)薄膜晶體管或光探測(cè)器。
[0024] 本發(fā)明的封裝方法中，所述反應(yīng)稀釋劑為活性環(huán)氧樹(shù)脂稀釋劑或環(huán)醚或環(huán)內(nèi)酯或 乙烯基醚單體，乙烯基醚單體為1，2, 3-丙三醇縮水甘油醚、三乙二醇二乙烯基醚、1，4- 丁 二醇乙烯基醚、環(huán)己基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚、全氟正丙基乙烯基醚、異丁基乙烯基 醚、羥丁基乙烯基醚、乙烯基乙醚、乙基乙烯基醚、乙基乙烯基醚丙烯、乙二醇單烯丙基醚、 羥丁基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、三氟氯乙烯、三甘醇二乙烯基醚、乙烯基甲醚、乙烯基正丁 醚、十二烷基乙烯基醚、環(huán)己基乙烯基醚、三芐基苯酚聚氧乙烯基醚、四氟乙烯-全氟丙基 乙烯基醚、四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚或叔丁基乙烯基醚中的一種或多種，活性環(huán)氧樹(shù) 脂稀釋劑為3,4_環(huán)氧基環(huán)己基甲酸-3'，4'-環(huán)氧基環(huán)己基甲酯、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂 (EP)、環(huán)氧丙烯酸酯、環(huán)氧乙烯基酯、丙烯酸環(huán)氧酯、甲基丙烯酸環(huán)氧酯或水溶性衣康酸環(huán) 氧酯樹(shù)脂中的一種或多種。
[0025] 本發(fā)明的封裝方法中，所述無(wú)機(jī)封裝材料為金屬氧化物或金屬硫化物或金屬氮化 物，金屬氧化物為氧化媽、五氧化二鉭、二氧化鈦、二氧化錯(cuò)、氧化銅、氧化鋅、三氧化二鋁、 三氧化二鉻、二氧化錫、氧化鎳或五氧化二銻中的一種或多種，金屬硫化物為二硫化鈦、硫 化鐵、三硫化二鉻、硫化銅、硫化鋅、二硫化錫、硫化鎳、三硫化二鈷、三硫化二銻、硫化鉛、三 硫化二鑭、硫化鈰或二硫化鋯中的一種或多種，金屬氮化物為氮化硅或氮化鋁中的一種或 兩種。
[0026] 本發(fā)明的有益效果：光電子器件的封裝材料中，有機(jī)封裝材料較為稀缺，本發(fā)明提 供一種常規(guī)的、有效的有機(jī)封裝材料，由于有機(jī)封裝材料具備良好的紫外敏感特性，在制備 光電子器件后對(duì)襯底進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖贤馓幚?。有機(jī)紫外光固化樹(shù)脂具有良好的固化劑性、穩(wěn) 定性、粘結(jié)強(qiáng)度、透光度和高純度，采用本發(fā)明中提供的各種優(yōu)選比例和工藝參數(shù)，能夠獲 得更優(yōu)的器件性能。本發(fā)明的封裝層采用無(wú)機(jī)封裝材料薄層和所述的有機(jī)紫外光固化樹(shù)脂 薄層交替重疊組成，不僅能夠降低成本，簡(jiǎn)化工藝，重要的是可以很好地提高器件穩(wěn)定性， 延長(zhǎng)器件壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1是本發(fā)明所提供的實(shí)施例1、2、3、4、5、6的光電子器件封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖2是本發(fā)明所提供的實(shí)施例7、8、9、10、1