一种封装器的制作方法

文档序号:7133819阅读:86来源:国知局
专利名称:一种封装器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及有机光电子器件制造领域,尤其涉及一种封装器,用于封装有机光电子器件。
背景技术
有机光电子学目前已形成一个物理学、有机化学、信息电子科学和材料科学等诸多学科相互交叉的新兴研究学科。其中,有机电致发光器件、有机光伏器件和有机场效应晶体管为代表的有机光电子器件在新型平板显示、固体照明、柔性显示、高密度信息传输与存储、新能源和光化学利用等领域显现了广阔的应用前景,受到科学界和产业界的普遍关注。绝大部分有机光电子器件由有机薄膜功能层及电极层构成。有机薄膜功能材料对 大气中污染物、氧气和潮气都非常敏感。氧气与有机材料发生氧化生成的化合物有强烈的淬灭作用,明显降低器件的效率;水汽会使有机材料水解,有机功能层出现黑斑或暗斑,并且收缩。电极层多为化学性质活泼的金属,极易与空气中的氧气发生反应,在含有水汽的环境中更容易发生电腐蚀,产生针孔或鼓泡,使有机光电子器件的电阻率明显增大,导电性变差,并最终导致整个器件完全失效。通常采用对有机光电子器件进行封装的方法来阻挡水分与氧气的侵入,以延长有机光电子器件的寿命。但是在封装过程中,仍然有很大被水分与氧气侵入的可能,例如在封装盖板和基板贴合时。因此,如何开发有效的封装装置及封装方法是当前有机光电子领域的亟待解决的课题之一。现有技术中,在对有机光电子器件进行封装时,通过在密封腔体上设置单一的可旋转垫片,在抽取真空之前阻碍盖板与基板贴合,改善封装效果。但由于只在盖板与基板的一侧设置了可旋转垫片,盖板与基板之间存在倾斜,容易造成各部分受力不均,使得盖板与基板先接触部位封装胶过渡扩展,尤其对于大尺寸基板与盖板封装或光电器件在基板上分布不对称时表现更加明显。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种封装器,用于封装有机光电子器件,以解决现有技术在封装有机光电子器件过程中由于上基板受力不均所引起的封装胶线粗细不均的问题。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现,一种封装器,包括定位底座,所述定位底座设置有预设尺寸的凹槽;所述定位底座的凹槽的周边设置有具有水平托载功能的至少两个托架,所述托架可沿规定方向水平移动。较佳的实施例,所述定位底座上还设置有用于限制托架水平移动的限位栓,一个限位栓与一个托架对应。所述托架的托载面与所述凹槽底部的平面的间距为2. 5毫米至4毫米。较佳的实施例,所述托架设置于所述凹槽的相对的周边上。较佳的实施例,所述托架在所述凹槽的周边的设置位置呈对称分布。[0013]较佳的实施例,还包括压力置换腔,以及与所述压力置换腔连通的真空导管和与所述压力置换腔连通的气体填充导管;所述定位底座设置在所述压力置换腔内;所述真空导管,用于使所述压力置换腔内形成真空;所述气体填充导管,用于使惰性气体进入所述压力置换腔。较佳的实施例,所述气体填充导管和所述真空导管上分别设置有阀门。本实用新型具有如下有益效果定位底座的凹槽的周边设置可沿规定方向水平移动的托架,使得在封装过程中,有机光电子器件的上基板保持水平,且在上基板下落时与下基板之间不存在倾斜,避免因此而造成的封装胶线展宽不均的问题。

图1为本实用新型第一实施例所述封装器示意图;图2为本实用新型第二实施例所述封装器示意图;图3为本实用新型第二实施例所述封装器的定位底座剖面图;图4A至4C为本实用新型实施例所述封装器的定位底座示意图;图5为本实用新型实施例所述封装器用于封装有机光电子器件过程中,上基板和下基板放置于定位底座的凹槽后的剖面图;图6为本实用新型第三实施例元器件对称布局且涂布离散缓冲胶线的上基板示意图;图7为本实用新型第四实施例元器件非对称布局且涂布离散缓冲胶线的上基板示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型进行说细说明。本实用新型第一实施例提供了一种有机光电子器件封装装置,如图1所示,包括定位底座2,定位底座2设置有预设尺寸的凹槽;定位底座2的凹槽的周边设置有具有水平托载功能的至少两个托架3,托架3可沿规定方向水平移动。需要说明的是,图1示出的是定位底座的凹槽的四个边设置有四个托架的情况,对于所有托架数目和设置位置的调整,只要使其具有水平托载功能,都在本实用新型的保护范围之内。本实用新型实施例取得了如下有益效果定位底座上设置处于相同高度且可沿规定方向水平移动的托架,使得在封装过程中,上基板保持水平且在上基板下落时与下基板之间不存在倾斜。本实用新型第二实施例提供了一种封装器,如图2所示的示意图及图3所示定位底座的剖面图,包括定位底座2,定位底座2设置有预设尺寸的凹槽;定位底座2的凹槽的周边设置有具有水平托载功能的至少两个托架3,托架3可沿规定方向在定位底座2的凹槽的周边由内侧向外侧或由外侧向内侧水平移动;[0035]还包括压力置换腔1,以及与压力置换腔I连通的真空导管5和与压力置换腔I连通的气体填充导管6 ;定位底座2设置在压力置换腔I内;,真空导管5,用于使压力置换腔I内形成真空;气体填充导管6,用于使惰性气体进入压力置换腔I。优选的,真空导管5上设置有阀门7,气体填充导管6上设置有阀门8。优选的,所述有机光电子器件包括上基板和下基板,定位底座2凹槽的大小尺寸与有机光电子器件的下基板的大小尺寸相同。优选的,定位底座2上还设置有用于限制托架3水平移动的多个限位栓4,多个限位栓4与多个托架3——对应。优选的,托架3的托载面与凹槽底部的平面的间距为2. 5毫米至4毫米。多个托架3可以设置于底位底座2的部分或全部凹槽的周边上,优选的,多个托架3设置于定位底座2的凹槽的相对的周边上。多个托架3在凹槽的周边的设置位置可以为多种分布方式,优选的呈对称分布。本实用新型实施例取得了如下有益效果定位底座上设置处于相同高度且可沿规定方向水平移动的托架,使得在封装过程中,有机光电子器件的上基板保持水平且在上基板下落时与下基板之间不存在倾斜;通过真空导管将压力置换腔抽成真空,通过气体填充导管对压力置换腔填充惰性气体,能够更充分的排除压力置换腔中的氧气和水汽;并且在定位底座上设置限位栓,使托架保持稳定的处于定位底座的凹槽的内侧的水平状态,有利于上基板的放置及下落的稳定性。需要说明的是,本实用新型中定位底座的托架的大小,数目和位置均可以灵活设置,下面结合说明书附图4A至4C对定位底座上托架的设置进行详细说明。在本实用新型中,定位底座2设置有预设尺寸的凹槽,凹槽的周边即为定位底座2的侧壁。托架3可设置于定位底座2的相对的侧壁上;或设置于定位底座2的多个或全部侧壁上;进一步的,多个托架3为对称分布,或多个托架为不对称分布。图4A示出了托架3设置于定位底座2相对的侧壁上,且对称分布的情况。图4B中,定位底座2具有三个托架3,设置于相对的两个侧壁,但不是对称分布的情况。图4C中,定位底座2具有三个托架3,分别设置于三个侧壁上,非对称分布的情况。以上只是相对较佳的几种托架设置的形式,结合实际应用,在能够保持上基板稳定且下落时不倾斜的前提下,可以灵活进行设置。根据本实用新型提供的有机光电子器件封装器,可以采用如下封装方法进行封装,其中封装器包括压力置换腔,步骤如下步骤一,保持定位底座上的托架为由定位底座的凹槽周边的内侧水平移动至凹槽周边的外侧;优选的,使托架的托载面与凹槽底部的平面的间距为2. 5毫米至4毫米。步骤二,将制备完成的有机光电子器件下基板放入压力置换腔的定位底座上,其中,设置了有机光电子器件的一面朝上。步骤三,将定位底座上的托架由定位底座的凹槽周边的外侧水平移动至凹槽周边的内侧;优选的,通过定位底座上的限位栓限制托架的水平移动,保持托架稳定处于定位底座的凹槽周边的内侧。步骤四,将上基板有凹槽的一面向下水平放置于托架上,上基板的凹槽内贴有干燥片,上基板表面涂布有封装胶线及离散的缓冲胶线;优选的,使上基板和下基板的平行间距 为2至3毫米。步骤五,关闭压力置换腔,通过真空导管将压力置换腔抽成真空。步骤六,通过将定位底座上的托架同时变为由定位底座的凹槽周边的内侧水平移动至凹槽周边的外侧的状态,使得上基板在重力作用下水平下落,经缓冲胶线缓冲后与封装胶线和下基板帖合。步骤七,通过气体填充导管向压力置换腔充入惰性气体,使得上基板在气压的作用下与下基板压紧。优选的,通过气动伺服装置使托架由定位底座的凹槽周边的内侧水平移动至凹槽周边的外侧或由定位底座的凹槽周边的外侧水平移动至凹槽周边的内侧。优选的,通过气体填充导管向压力置换腔充入惰性气体,使得上基板在气压的作用下与下基板压紧后,还包括将压紧的上基板和下基板从压力置换腔中取出,经紫外曝光使封装胶线固化;将紫外曝光固化封装胶线后的上基板和下基板送入烘箱烘烤使之终极固化。下面结合说明书附图5,即上基板和下基板放置于定位底座后的剖面图,对上基板和下基板放置于定位底座后的状态进行说明,包括定位底座2上的托架3为由定位底座的凹槽周边的外侧水平移动至凹槽周边的内侧的状态,并被限位栓4限位;制备完成的有机光电子器件的下基板9上设置有元器件14,下基板9放置于定位底座上;有机光电子器件的上基板10的相对于元器件14的位置贴附有干澡剂片11,在外围涂布有封装胶线12和缓冲胶线13。当形成真空后,将托架3由由定位底座的凹槽周边的外侧水平移动至凹槽周边的内侧的状态转换为由定位底座的凹槽周边的内侧水平移动至凹槽周边的外侧的状态,并被限位栓4限位,使得上基板10在重力作用下下落。本实用新型实施例取得了如下有益效果定位底座上设置处于相同高度且可沿规定方向水平移动的托架,使得在封装过程中,上基板保持水平且在上基板下落时与下基板之间不存在倾斜;以真空导管对压力置换腔抽成真空,以气体填充导管对压力置换腔填充惰性气体,能够更充分的排除压力置换腔中的氧气和水汽;并且在定位底座上设置限位栓,使托架保持稳定的水平伸展状态,有利于上基板的放置及下落的稳定性。下面对本实用新型封装的具体实施方式
进行详细说明。首先明确元器件的布局与封装盖板的关系,如图6为器件对称布局且涂布离散缓冲胶线的上基板示意图,其中,元器件为有机电致发光二极管,上基板10与玻璃基板的尺寸相同,元器件在基板上是对称布局。上基板10上具有凹槽15,凹槽15内贴附有干燥剂片11,在外围涂布离散的缓冲胶线13 ;对应元器件涂布密封胶线12,每个元器件对应的密封胶线12均为连续的。[0073]如图7为器件非对称布局且涂布离散缓冲胶线的上基板示意图,其中,元器件为有机电致发光二极管,上基板10与玻璃基板的尺寸相同,兀器件在基板上是对称布局。封装盖板10上具有凹槽15,凹槽15内贴附有干燥剂片11,在外围涂布离散的缓冲胶线13 ;对应元器件涂布密封胶线12,每个元器件对应的密封胶线12均为连续的。本实用新型第三实施例,以图6元器件布局为例,上基板与玻璃基板尺寸相同,为200mmX 200mm,元器件在下基板上是对称布局,上基板采用钠钙玻璃,密封胶线为连续的环氧树脂紫外光固化胶,缓冲胶线为离散的环氧树脂紫外光固化胶。整个器件结构如下玻璃衬底/ITO/MTDATA ( 1000 A )/a _NPD (200 A) /
Alq3 (300 A) I % C545T/Alq3 (200 A) /LiF (5 A) /Al (1200 A)0器件的制备方法如下 步骤一,依次用洗涤剂、丙酮溶液、无水乙醇溶液和去离子水对透明导电基板ITO玻璃和透明盖板玻璃进行超声清洗,清洗之后用干燥氮气吹干。步骤二,将冷却后的下基板移入预处理腔室,在氧分压为25Pa的环境下对下基板进行氧等离子处理3min,功率为100W。步骤三,将处理后的下基板传输至有机真空蒸发腔,待腔内气压低于2X10_4Pa,开始进行有机薄膜的蒸镀。按照器件结构依次蒸镀的空穴注入层4,4',4'-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(MTDATA)为1000人,空穴传输层N,N' - 二苯基-N,N' -(1-萘基)_1,Γ -联苯-4,4' -二胺(α-NPD)为200人,发光层8-羟基喹啉铝(Alq3)掺杂 10-(2-苯并噻唑)-2,3,6,7_ 四氢 _1,1,7,7,-四甲基 1-1H,5H,11H_[1]苯丙吡喃酮基[6,7,8-1j]喹嗪-11-酮(C545T),换言之,Alq3 (300 A) :C545T (I % ),电子传输
层Alq3 (200人),各有机层的蒸镀速率I 2A/S,掺杂速率根据掺杂比例确定。步骤四,在有机层蒸镀结束后将基板传送至金属真空蒸发室中进行电子注入层与金属电极的制备。其气压应低于4X10-4Pa,氟化锂(LiF)蒸镀速率为0.1U人/S,LiF膜
层厚度为5 A,Al蒸镀速率为2 3A/S,Al膜层厚度为1200A。蒸镀速率及厚度膜厚仪监控。器件的封装步骤如下步骤五,经再生或循环方式,保持手套箱内水汽和氧气的含量低于3 PPM,其中手套箱与压力置换箱相连。步骤六,上基板经氧等离子或UV处理后,由装载室传送至充满惰性气体的手套箱中,在其凹槽内贴好干燥剂片,使用点胶机在上基板上涂布封装胶线,并在其外围涂布连续或离散的缓冲胶线。步骤七,通过联动的气动伺服开关,将定位底座上的托架机构设置为由定位底座的凹槽周边的内侧水平移动至凹槽周边外侧的状态,制备完成的有机光电子器件下基板经由装载室传送至手套箱内,再将其放入密封腔中的定位底座内,设置了有机光电子器件的那一面朝上。步骤八,通过联动的气动伺服开关,将定位底座上的托架机构设置为由定位底座的凹槽周边的外侧水平移动至凹槽周边的内侧的状态,将上基板有凹槽那面向下水平放置于托架机构之上,上基板和下基板平行,二者间距3mm。步骤九,关闭真空压力置换腔,并对其抽真空,托架机构由于限位栓的作用保持稳定由定位底座的凹槽周边的外侧水平移动至凹槽周边的内侧的状态,当真空压力置换腔处于真空状态时,通过联动的气动伺服开关,使托架机构同时处于由定位底座的凹槽周边的内侧水平移动至凹槽周边的外侧的状态,使得上基板在重力作用下水平下落,在缓冲胶线使上基板受力均匀分散,与下基板完全重合在一起。步骤十,通过高纯惰性气体导管向密封腔内通入高纯惰性气体N2或Ar,由于环氧树脂紫外光固化胶封闭区内外压强差,使得上基板和下基板紧密、均匀且完全的结合在一起。步骤十一,将结合在一起的上基板和下基板从密封腔中取出,送入放置在手套箱 内的紫外曝光机内,用UV MASK将有机光电子器件遮挡住,紫外曝光使环氧树脂固化。步骤十二,将紫外固化后的上基板与下基板送入烘箱,80°C烘烤I小时,使之终极固化。本实用新型第四实施例,以图7元器件布局为例,有机电致发光二极管(OLED)器件的封装,玻璃基板尺寸为370mmX470mm,兀器件在下基板上是非对称布局的,上基板米用钠钙玻璃,密封胶线采用连续的环氧树脂紫外光固化胶,缓冲胶线为离散的环氧树脂紫外光固化胶。整个器件结构如下玻璃衬底 /IT0/MTDATA ( 1000 A ) /a ~NPD (200 A)NPB:l%rubrene (120 A) /ADN:2%TBPe (180 A) /Alq3 (200 A) /LiF (5 A) /Al (1200人)。
器件制备方法与第四实施例相似,其中,rubrene为红荧烯,AND为9,10- 二(2-萘基)蒽,TBPe为1,4,7,10-四叔丁基二萘嵌苯,封装方法采用上述有机光电子器件封装方法。本实用新型第六实施例,采用图6所示对称元器件布局,有机薄膜晶体管(OTFT)的封装,玻璃基板尺寸为200mm X 200mm,上基板采用钠钙玻璃,密封胶线采用连续的环氧树脂紫外光固化胶,缓冲胶线为离散的环氧树脂紫外光固化胶。OTFT结构为栅极钽(Ta)/绝缘层五氧化二钽(Ta205) /有源层并五苯(Pentacene) /源漏极金(Au)。器件制备方法如下步骤一,采用直流溅射在洁净的玻璃衬底表面制备一层Ta。步骤二,用阳极氧化的方法在Ta薄膜上生成Ta2O5绝缘层。步骤三,传输至气压低于2X10_4Pa真空腔室,利用可控制沟道长宽比的掩膜板,
蒸镀有源层并五苯,蒸镀速率为I 2A/s,厚度500 L·步骤四,在有源层上蒸镀源电极与漏电极Au。封装方法采用上述有机光电子器件封装方法。本实用新型第七实施例,米用图7所不非对称兀器件布局,有机光伏电池(OPVC)器件的封装,玻璃基板尺寸为370mm X 470mm,上基板采用钠钙玻璃,密封胶线采用连续的环氧树脂紫外光固化胶,缓冲胶线为离散的环氧树脂紫外光固化胶。整个器件结构描述为玻璃衬底 /ITO/Pentacene (500人)/C60 (400人)/BCP ( 7θΑ ) /A1 (1200人)。器件制备方法与
第四实施例类似,其中,C60为富勒烯,BCP为2,9- 二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲,封装方法采用上述有机光电子器件封装方法。[0099]显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。权利要求1.一种封装器,其特征在于,包括定位底座,所述定位底座设置有预设尺寸的凹槽;所述凹槽的周边设置有具有水平托载功能的至少两个托架,所述托架可沿规定方向水平移动。
2.如权利要求1所述的封装器,其特征在于,所述定位底座上还设置有用于限制托架水平移动的限位栓,一个限位栓与一个托架对应。
3.如权利要求1所述的封装器,其特征在于,所述托架的托载面与所述凹槽底部的平面的间距为2. 5毫米至4毫米。
4.如权利要求1所述的封装器,其特征在于,所述托架设置于所述凹槽的相对的周边上。
5.如权利要求1所述的封装器,其特征在于,所述托架在所述凹槽的周边的设置位置呈对称分布。
6.如权利要求1所述的封装器,其特征在于,还包括压力置换腔,以及与所述压力置换腔连通的真空导管和与所述压力置换腔连通的气体填充导管;所述定位底座设置在所述压力置换腔内;所述真空导管,用于使所述压力置换腔内形成真空;所述气体填充导管,用于使惰性气体进入所述压力置换腔。
7.如权利要求6所述的封装器,其特征在于,所述气体填充导管和所述真空导管上分别设置有阀门。
专利摘要本实用新型公开了一种封装器,所述封装器包括定位底座,所述定位底座设置有预设尺寸的凹槽;所述凹槽的周边设置有具有水平托载功能的至少两个托架,所述托架可沿规定方向水平移动。本实用新型取得了如下有益效果通过在定位底座的凹槽的周边设置可沿规定方向水平移动的托架,使得在封装过程中,有机光电子器件的上基板保持水平,且在上基板下落时与下基板之间不存在倾斜,避免因此而造成的封装胶线展宽不均的问题。
文档编号H01L51/56GK202839754SQ20122050436
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者朱儒晖, 于军胜 申请人:京东方科技集团股份有限公司
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