一种光电子器件的封装结构及封装方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光电子技术领域，具体涉及一种光电子器件的封装结构及封装方法。
【背景技术】
[0002] 在电子技术高速发展的今天，光电子技术是继微电子技术之后迅速发展的高科技 含量产业之一。随着光电子技术的快速发展，发光二极管、有机发光二极管、太阳能电池、薄 膜晶体管等光电子产品都逐渐发展成熟，极大提高和改善着人们的生活。同时，由于光电子 信息技术在社会生活各个领域的广泛应用而创造的日益增长的巨大市场使得光电子信息 领域的竞争正在世界范围内快速展开。
[0003] 当前应用最广泛的光电子器件包括有机电致发光器件、无机发光二极管、有机太 阳能电池、无机太阳能电池、有机薄膜晶体管、无机薄膜晶体管、紫外光探测器、红外光探测 器等，特别是有机光电子器件的快速发展，适应全球社会低碳环保，绿色节能生活的发展要 求逐渐成为了最具发展潜力和应用市场的光电子器件，但是其组成部分大都是采用有机材 料制备在刚性（如玻璃或硅片）或柔性基板上。它们虽然具有优良的器件性能，但是由于 器件对外界环境很敏感，尤其是在有机光电子器件中，大气环境中的水和氧等成分会对材 料产生严重的水氧侵蚀作用。从而未封装的器件在大气环境中放置后即使在短时间内也会 使得器件性能严重降低，甚至完全失去性能。大气中的氧含量使有机材料发生氧化而会生 成羰基化合物，此化合物是严重的淬灭剂，会导致材料的变质，材料变质就会形成黑斑，并 伴随器件性能下降。水分的影响更显而易见，它的主要破坏方式是导电电极对有机层化合 物的水解作用，使稳定性大大下降。为此，要使器件在长期工作过程中的退化与失效得到抑 制，稳定工作达到足够的寿命，必须对器件进行封装，而采用何种封装材料以及何种封装方 法也就成了解决问题的另一个突破点。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是如何提供一种光电子器件的封装结构及封装方法， 该封装方法解决了光电子器件对水和氧气等的敏感性问题，能够增强器件对水和氧的阻隔 能力，提高了器件的稳定性和寿命。
[0005] 本发明所提出的技术问题是这样解决的：一种光电子器件的封装结构，包括用于 包覆光电子器件的薄膜封装层，薄膜封装层由无机封装材料层和紫外光固化树脂层以周期 数n交替重叠组成，其中，2 <n< 24,所述紫外光固化树脂由以下质量百分比的组份组成：
[0006] 虫胶 70 ~88%
[0007] 反应稀释剂 6~18%
[0008] 三芳基硫型六氟磷盐 6~12%。
[0009] 本发明的封装结构中，所述反应稀释剂为活性环氧树脂稀释剂或环醚或环内酯或 乙烯基醚单体，乙烯基醚单体为1，2, 3-丙三醇缩水甘油醚、三乙二醇二乙烯基醚、1，4- 丁 二醇乙烯基醚、环己基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚、全氟正丙基乙烯基醚、异丁基乙烯基 醚、羟丁基乙烯基醚、乙烯基乙醚、乙基乙烯基醚、乙基乙烯基醚丙烯、乙二醇单烯丙基醚、 羟丁基乙烯基醚、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、环己基乙烯基醚、三苄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种或多种，活性环氧树 脂稀释剂为3,4_环氧基环己基甲酸-3'，4'-环氧基环己基甲酯、双酚A型环氧树脂 (EP)、环氧丙烯酸酯、环氧乙烯基酯、丙烯酸环氧酯、甲基丙烯酸环氧酯或水溶性衣康酸环 氧酯树脂中的一种或多种。
[0010] 本发明的封装结构中，所述无机封装材料为金属氧化物或金属硫化物或金属氮化 物，金属氧化物为氧化妈、五氧化二钽、二氧化钛、二氧化错、氧化铜、氧化锌、三氧化二铝、 三氧化二铬、二氧化锡、氧化镍或五氧化二锑中的一种或多种，金属硫化物为二硫化钛、硫 化铁、三硫化二铬、硫化铜、硫化锌、二硫化锡、硫化镍、三硫化二钴、三硫化二锑、硫化铅、三 硫化二镧、硫化铈或二硫化锆中的一种或多种，金属氮化物为氮化硅或氮化铝中的一种或 两种。
[0011] 本发明还公开了一种光电子器件的封装方法，包括以下步骤：
[0012] ①制备光电子器件；
[0013] ②在所制备的光电子器件上制备无机封装材料层；
[0014] ③在无机封装材料层上制备紫外光固化树脂层，所述紫外光固化树脂的组份：
[0015]虫胶 70~88%
[0016] 反应稀释剂 6~18%
[0017] 三芳基硫型六氟磷盐 6~12%;
[0018] ④对步骤③处理后的光电子器件表面进行紫外光固化处理30秒；
[0019] ⑤对紫外光固化后的器件，继续重复步骤②、③和④的操作，连续重复n-1次， 2彡n彡24 ;
[0020] ⑥测试封装后器件的寿命以及其他各项参数。
[0021] 本发明的封装方法中，所述无机封装材料层和紫外光固化树脂层是通过真空蒸 镀、离子团束沉积、离子镀、直流溅射镀膜、RF溅射镀膜、离子束溅射镀膜、离子束辅助沉积、 等离子增强化学气相沉积、高密度电感耦合式等离子体源化学气相沉积、触媒式化学气相 沉积、磁控溅射、喷墨打印、电镀、喷涂、旋涂、浸涂、辊涂或LB膜中的一种或者几种方式而 形成。
[0022] 本发明的封装方法中，所述光电子器件是一种光电之间、电电之间或电光之间可 以进行信号和能量转换的器件。
[0023] 本发明的封装方法中，光电子器件为有机电致发光二极管、无机发光二极管、有机 太阳能电池、无机太阳能电池、有机薄膜晶体管、无机薄膜晶体管或光探测器。
[0024] 本发明的封装方法中，所述反应稀释剂为活性环氧树脂稀释剂或环醚或环内酯或 乙烯基醚单体，乙烯基醚单体为1，2, 3-丙三醇缩水甘油醚、三乙二醇二乙烯基醚、1，4- 丁 二醇乙烯基醚、环己基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚、全氟正丙基乙烯基醚、异丁基乙烯基 醚、羟丁基乙烯基醚、乙烯基乙醚、乙基乙烯基醚、乙基乙烯基醚丙烯、乙二醇单烯丙基醚、 羟丁基乙烯基醚、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、环己基乙烯基醚、三苄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种或多种，活性环氧树 脂稀释剂为3,4_环氧基环己基甲酸-3'，4'-环氧基环己基甲酯、双酚A型环氧树脂 (EP)、环氧丙烯酸酯、环氧乙烯基酯、丙烯酸环氧酯、甲基丙烯酸环氧酯或水溶性衣康酸环 氧酯树脂中的一种或多种。
[0025] 本发明的封装方法中，所述无机封装材料为金属氧化物或金属硫化物或金属氮化 物，金属氧化物为氧化妈、五氧化二钽、二氧化钛、二氧化错、氧化铜、氧化锌、三氧化二铝、 三氧化二铬、二氧化锡、氧化镍或五氧化二锑中的一种或多种，金属硫化物为二硫化钛、硫 化铁、三硫化二铬、硫化铜、硫化锌、二硫化锡、硫化镍、三硫化二钴、三硫化二锑、硫化铅、三 硫化二镧、硫化铈或二硫化锆中的一种或多种，金属氮化物为氮化硅或氮化铝中的一种或 两种。
[0026] 本发明的有益效果：光电子器件的封装材料中，有机封装材料较为稀缺，本发明提 供一种常规的、有效的有机封装材料，由于有机封装材料具备良好的紫外敏感特性，在制备 光电子器件后对衬底进行适当的紫外处理。有机紫外光固化树脂具有良好的固化剂性、稳 定性、粘结强度、透光度和高纯度，采用本发明中提供的各种优选比例和工艺参数，能够获 得更优的器件性能。本发明的封装层采用无机封装材料薄层和所述的有机紫外光固化树脂 薄层交替重叠组成，不仅能够降低成本，简化工艺，重要的是可以很好地提高器件稳定性， 延长器件寿命。
【附图说明】
[0027] 图1是本发明所提供的实施例1、2、3、4、5、6的光电子器件封装结构示意图；
[0028] 图2是本发明所提供的实施例7、8、9、10、1