一种柔性有机光电器件的封装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种柔性有机光电器件的封装结构，包括柔性衬底、柔性盖板和有机光电器件，有机光电器件设置于柔性衬底和柔性盖板之间，柔性衬底和柔性盖板之间设有用于封装有机光电器件的封装部，封装部包括第一封装部和第二封装部，第一封装部设置于有机光电器件的外侧边缘区域，且将柔性衬底和柔性盖板粘结固定，第一封装部中含用纳米干燥颗粒；第二封装部设置于柔性盖板和有机光电器件之间，且通过第二封装部将二者粘结固定。本实用新型在柔性衬底和柔性盖板的边缘区域设置一带有纳米干燥颗粒的第一封装部，通过第一封装部中纳米干燥颗粒的吸水作用，即保持了有机发光器件的柔性，保证光取出和视角，防止水汽入侵，达到较好的封装目的。
【专利说明】一种柔性有机光电器件的封装结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及属于柔性光电子学范畴中的封装【技术领域】，更具体地讲，涉及一种柔性有机光电器件的封装结构，包括有机发光二极管(0LED)、有机太阳能电池(0PV)、有机半导体传感器等的封装方式。
【背景技术】
[0002]有机光电器件，如OLED，OPV等由于高性能、低成本制备的潜力和可施用于柔性基板的特性备受关注。可是，这些器件都不可避免地要采用对水和氧气极为敏感的有机材料和活泼金属，因此，有机光电子学是对封装技术要求最高的领域。对于柔性的OLED和OPV等，由于传统的加盖封装无法采用，一般采用薄膜封装的方式，即在器件上方沉积一层或多层阻隔水氧的薄膜，实现很高的水氧阻隔特性的同时保持衬底的可弯曲性。但正因如此，薄膜封装所涉及的薄膜厚度非常薄，以目前的有机-无机交替薄膜封装为例，其总厚度仅为不到5微米，而其中起到隔绝水氧作用的无机薄膜总厚度不到0.5微米。超薄带来的问题是，该技术对制备环境中的微小颗粒极为敏感，只要一片屏幕或太阳能模组上有一颗数微米大小的颗粒，即会导致整个屏体或模组事实上的失效。而在薄膜封装制造过程中，无论是外界环境还是制备工艺，均可能有颗粒的影响，这是难以控制且无法杜绝的。作为一种封装技术，需要既兼顾柔性化的要求，又保持成熟的传统封装对颗粒的良好宽容度。
[0003]中国专利文献CN103035849公开了一种OLED封装结构，包括:第一基板；有机发光元件，设置于第一基板上；第二基板，与第一基板相对设置且共同定义一显示区域；以及金属封装层，包括第一封装部和第二封装部，分别设置于第一基板与第二基板间的相对两侦U。第一基板、第一封装部、第二基板和第二封装部形成一封闭空间，以密封该显示区域。上述专利文献中在金属封装层中加入金属纳米粒子替代玻璃熔块来涂布于该封装结构，其目的是用金属纳米颗粒代替Frit用于熔接封装，以适应CF不耐高温的特性，其无法用于对柔性有机光电器件的封装，同时上述专利文献中的金属纳米颗粒完全不具备吸水作用，且不能用于增强光散射、增加视角。
[0004]中国专利文献CN1536936A公开了一种纳米复合胶材的有机电激发光元件及其封装方法，封装时将有机电激发光元件置于基板上，并在封装盖的内圈涂布第二封装胶，在该封装盖的外圈涂布第一封装胶，通过热能或紫外线固化的方式干燥硬化该第一封装胶及第二封装胶，以便结合该封装盖及基板，该专利文献中设置了两层封装胶，分别填以致密材料和纳米吸湿材料，其主要用于传统封装，不能用于柔性封装，同时不会出现提高光取出和视角等光学上有利的技术效果。
实用新型内容
[0005]为了解决现有技术的问题，保持有机发光器件的柔性，保证光取出和视角，防止水汽入侵，达到较好的封装目的，本实用新型提供了一种柔性有机光电器件的封装结构。
[0006]所述技术方案如下:[0007]—种柔性有机光电器件的封装结构，包括柔性衬底、柔性盖板和有机光电器件，所述有机光电器件设置于所述柔性衬底和柔性盖板之间，所述柔性衬底和所述柔性盖板之间设有用于封装所述有机光电器件的封装部，所述封装结构包括第一封装部和第二封装部，所述第一封装部设置于所述有机光电器件的外侧边缘区域，且将所述柔性衬底和柔性盖板粘结固定，所述第一封装部中含用纳米干燥颗粒；所述第二封装部设置于所述柔性盖板和所述有机光电器件之间，且通过所述第二封装部将二者粘结固定。
[0008]所述第一封装部和第二封装部均为有机胶封装部。
[0009]所述柔性衬底与所述柔性盖板的相对侧面上分别涂布至少一层水氧阻隔层，所述第一封装部设置于两所述水氧阻隔层之间，且与两所述水氧阻隔层形成密封连接，所述第二封装部设置于所述有机光电器件与涂布于所述柔性盖板上的水氧阻隔层之间。
[0010]所述的水氧阻隔层为无机水氧阻隔层，其厚度为20nm?10 μ m。
[0011]所述的第一封装部厚度为50?1000 μ m。
[0012]所述第一封装部中所含纳米干燥颗粒的粒径为5?lOOnm。
[0013]所述的柔性盖板和柔性衬底均为可弯曲的聚合物箔片。
[0014]本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是:
[0015](I)通过在柔性衬底和柔性盖板的边缘区域设置一带有纳米干燥颗粒的第一封装部，第一封装部、上下两基板将有机光电器件密封，通过在有机光电器件上方设置第二封装部，将有机光电器件固定于柔性衬底和柔性盖板件。由于第一封装部中含有纳米干燥颗粒，纳米颗粒起到了吸水剂的作用，不再需要多层的薄膜封装，同时，由于有机胶封装部的厚度远远高于薄膜封装的总厚度，使足够量的纳米干燥颗粒的加入成为可能，保证了封装质量。
[0016](2)位于有机发光器件正上方的第二封装部没有添加纳米干燥颗粒，因此不影响光提取，而边缘大角度的光由于纳米干燥颗粒的散射，反而能增加光提取并改善视角。
[0017](3)本实用新型在柔性衬底和柔性盖板的两相对侧面上各涂布有一层或多层的无机水氧阻隔层，可以很好的阻挡通过聚合物箔片的水氧侵入有机发光器件。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本实用新型所提供的封装结构截面图。
[0020]图中:
[0021]101-柔性盖板，102-柔性衬底，103-无机水氧阻隔层，104-有机光电器件，105-第一封装部；106-第二封装部。
【具体实施方式】
[0022]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0023]图1为本实用新型所提供的柔性封装结构的示意图，其包括柔性衬底102、柔性盖板101和有机光电器件104,有机光电器件104设置于柔性衬底102和柔性盖板101之间,柔性衬底102和所述柔性盖板101之间设有用于封装有机光电器件104的封装部，封装部包括第一封装部105和第二封装部106，第一封装部105设置于有机光电器件104的外侧边缘区域，且将柔性衬底102和柔性盖板101粘结固定，第一封装部105中含用纳米干燥颗粒；第二封装部106设置于柔性盖板101和有机光电器件104之间，且通过第二封装部106将二者粘结固定。其中的第一封装部105和第二封装部106均为有机胶封装部。为了提供防水性能，在柔性衬底102与柔性盖板101的相对侧面上分别涂布至少一层水氧阻隔层103，第一封装部105设置于两水氧阻隔层103之间，且与两水氧阻隔层103形成密封连接，第二封装部106设置于有机光电器件104与涂布于柔性盖板101上的水氧阻隔层103之间。
[0024]其中的柔性衬底102为可弯曲的聚合物箔片，其材料可以是但不限于聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚醚醚醇(PEEK)、聚环烯烃(PCO)等。作为封装的另一方面，柔性盖板101也为可弯曲的聚合物箔片，其材料可以是但不限于聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚醚醚醇(PEEK)、聚环烯烃(PCO)等。在柔性衬底102和柔性盖板101与有机光电器件104相对的一面，均沉积有一层或多层无机水氧阻隔层103，阻挡通过聚合物箔片的水氧侵入器件，其厚度范围为20nm?ΙΟμπι，材料可以为但不限于氧化铝、氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氮化硅、氮化钛、非晶碳等，沉积方式可以为但不限于溅射、等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)、真空蒸发、电化学沉积等。
[0025]本实用新型用带有纳米干燥颗粒的胶水涂覆整个带有有机光电器件的衬底，胶水的厚度为50?1000 μ m,完全覆盖有机光电器件，并联结柔性衬底102和柔性盖板101。这些纳米干燥颗粒因为表面效应，能够起到吸收水分子的作用，从而可作为干燥剂；同时，由于胶水的厚度远远大于薄膜封装的厚度，封装对微小颗粒不敏感，且能包含充分的纳米干燥颗粒吸收水分，避免水汽侵入器件。带有纳米干燥颗粒的第一封装部105的特征为:纳米颗粒的材料可以为但不限于氧化铝、氧化锆、二氧化钛、氧化锌、氧化钙、氧化钡、氧化锶、氧化镁等的一种或几种，粒径为5?lOOnm，在胶水中的含量为I?50%wt。胶水基材为紫外固化、热固型或压敏聚合物，其材料可以为但不限于聚硅烷树脂、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚环氧树脂、聚氨酯、聚对二甲苯等的单聚物或共聚物。其形成的方法可以为但不限于单体溶液的旋涂、丝网印刷、喷墨打印、涂布等，然后施以温度、紫外光等使其聚合。根据具体情况的要求，可对纳米干燥颗粒的排布方式和位置进行设计，本实用新型对此不作限制。
[0026]实施例
[0027]如图1所示，其中的柔性衬底102和柔性盖板101其材料优选为PEN，在与OLED发光器件104相对的一面采用ALD方式形成水氧阻隔层103，材料为氧化铝，膜厚优选为80nm。带有纳米干燥颗粒的胶水涂布于柔性衬底102和柔性盖板101之间，整体填充，其厚度为500 μ m。其中胶水分为两部分:靠近边缘的第一封装部105和中间的第二封装部106，其胶水基材一致，均为紫外固化的环氧树脂，但靠边缘的第一封装部105分布有氧化铝和二氧化钛纳米颗粒，其粒径均为50nm，调配时在胶水中的含量分别为20%wt和15%wt。胶水的制备方法优选为喷墨打印-紫外固化，其中位于边缘部分的第一封装部105的胶水为环氧树脂单体溶液和纳米颗粒的混合物，而中间部分的第二封装部106仅为环氧树脂单体溶液，同时用不同喷嘴进行打印，使胶水厚度一致，然后贴合柔性衬底102与柔性盖板101，再用紫外光固化，完成封装。该实施例的优势是，作为显示器，需要考虑光充分提取至封装结构外部，而纳米干燥颗粒若直接在有机发光器件上方，可能形成对光的散射，降低显示器的对比度，该实施例避开了在有机发光器件上方施以纳米颗粒，保证了光取出，而又能充分利用纳米颗粒的吸水特性，防止水汽入侵。并且，采用本实用新型进行封装的显示器，由于不受框胶宽度的局限，可以实现窄边框显示。需要指出的是，技术人员对纳米颗粒的位置和排布进行的任何改变，均在本实用新型的保护范围内。
[0028]上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0029]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种柔性有机光电器件的封装结构，包括柔性盖板(101)、柔性衬底(102)和有机光电器件(104)，所述有机光电器件(104)设置于所述柔性衬底(102)和柔性盖板(101)之间，所述柔性衬底(102)和所述柔性盖板(101)之间设有用于封装所述有机光电器件(104)的封装部，其特征在于，所述封装部包括第一封装部(105)和第二封装部(106)，所述第一封装部(105)设置于所述有机光电器件(104)的外侧边缘区域，且将所述柔性衬底(102)和柔性盖板(101)粘结固定，所述第一封装部(105)中含用纳米干燥颗粒；所述第二封装部(106)设置于所述柔性盖板(101)和所述有机光电器件(104)之间，且通过所述第二封装部(106)将二者粘结固定。
2.根据权利要求1所述的柔性有机光电器件的封装结构，其特征在于，所述第一封装部(105)和第二封装部(106)均为有机胶封装部。
3.根据权利要求1所述的柔性有机光电器件的封装结构，其特征在于，所述柔性衬底(102)与所述柔性盖板(101)的相对侧面上分别涂布至少一层水氧阻隔层(103)，所述第一封装部(105)设置于两所述水氧阻隔层(103)之间，且与两所述水氧阻隔层(103)形成密封连接，所述第二封装部(106)设置于所述有机光电器件(104)与涂布于所述柔性盖板(101)上的水氧阻隔层(103)之间。
4.根据权利要求3所述的柔性有机光电器件的封装结构，其特征在于，所述的水氧阻隔层(103)为无机水氧阻隔层,其厚度为20nm?10 μ m。
5.根据权利要求1-4任一所述的柔性有机光电器件的封装结构，其特征在于，所述的第一封装部(105)厚度为50?1000 μ m。
6.根据权利要求5所述的柔性有机光电器件的封装结构，其特征在于，所述第一封装部(105)中所含纳米干燥颗粒的粒径为5?lOOnm。
7.根据权利要求6所述的柔性有机光电器件的封装结构，其特征在于，所述的柔性盖板(101)和柔性衬底(102)均为可弯曲的聚合物箔片。
【文档编号】H01L23/29GK203521480SQ201320628496
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】朱少鹏, 陈红 申请人:昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司, 昆山国显光电有限公司