一种电子产品的封装结构及其制备方法与流程

本发明涉及封装技术领域，尤其涉及一种电子产品的封装结构及其制备方法。

背景技术：

由于不可再生能源日趋枯竭，高效利用可再生能源技术是解决能源枯竭问题的唯一出路。光伏技术是目前其中最重要的技术之一，受到研究人员的重视。柔性有机太阳能电池(flexibleorganicsolarcell,fosc)是以有机半导体为活性层，以柔性材料为基底制成的有机太阳能电池(organicsolarcell,osc)。此电池具有质轻、工艺简单、成本低、可大面积制备等特点，适用于光伏建筑一体化等设施，因而成为近年光伏技术领域的研究热点之一。

柔性有机太阳能电池一个急需解决的问题，就是稳定性差、寿命短，这主要是由于有机半导体活性材料易受外界环境水、氧等的影响。对于外界环境的影响，通常采用封装技术，阻挡空气中的水、氧进入器件中与薄膜发生反应。传统的金属、玻璃盖板封装会破坏电子产品的柔性，而一些原子层沉积(atomiclayerdeposition,ald)等薄膜封装方式，沉积速度慢，工艺周期长。尽管等离子体增强化学气相沉积(plasmaenhancedchemicalvapordeposition,pecvd)制备的薄膜具有良好的水样阻隔性能，但是其薄膜表面缺陷较多，而且因为刚性较大，无法广泛应用于柔性薄膜产品封装。此外，目前的技术手段是将聚硅氮烷(polysilazane,psz)溶液涂布在柔性有机太阳能电池表面，随后采用紫外光固化或加热固化的方式对聚硅氮烷溶液进行固化处理，这种方法在封装的过程中电子产品需要承受高温以及紫外光照，会破坏电子产品，影响其性能。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电子产品的封装结构及其制备方法，能够降低封装过程对电子产品性能的影响。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种电子产品的封装结构的制备方法，包括：

形成包括依次叠置的基底与阻隔层的阻隔膜；

通过层压的方式，利用粘结层将阻隔膜固定在电子产品的表面；

用密封胶密封粘结层和阻隔膜边缘。

进一步地，所述基底材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneglycolterephthalate,pet)，聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalatetwoformicacidglycolester,pen)和聚酰亚胺(polyimide,pi)中的一种。

进一步地，所述形成包括依次叠置的基底与阻隔层的阻隔膜包括：

将阻隔层溶液涂布在基底上；

固化所述阻隔层溶液；

所述阻隔层溶液包括硅胶和聚硅氮烷(psz)中的一种。

进一步地，所述固化所述阻隔层溶液的方法包括紫外光固化和/或加热固化。

进一步地，所述密封胶为光固化树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂中的一种；所述粘结层材质为乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinylacetatecopolymer,eva)胶膜和有机硅胶中的一种。

进一步地，所述阻隔膜固定在所述电子产品的上下表面。

进一步地，所述电子产品为柔性有机太阳能电池。

进一步地，所述阻隔层溶液为质量分数为2％～20％的聚硅氮烷正丁醚溶液。

根据本发明实施例的另一方面，提供一种电子产品的封装结构，包括：电子产品，在电子产品上下表面露出电子产品电极的依次叠置的粘结层和阻隔膜，以及位于粘结层和阻隔膜边缘的密封胶，其中，所述阻隔膜包括依次叠置的基底与阻隔层。

进一步地，所述电子产品为柔性有机太阳能电池。本发明实施例采用先制备阻隔膜的，将阻隔膜固定在电子产品表面，不直接在电子产品上进行沉积，避免直接在器件上进行高温或强紫外光处理，降低封装过程对器件性能的影响。阻隔膜为柔性材质，对于柔性电子产品，该方法不会降低其柔性，且制备方法简单，适合大规模连续生产。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本发明实施例的制备方法流程图；

图2是本发明实施例的结构的示意性剖视图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本发明的描述中，除非另有说明，“多层”的含义是两层或两层以上。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。为便于描述这里可以使用诸如“在…之下”、“在...下面”、“下”、“在…之上”、“上”等空间关系术语以描述如附图所示的一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。应当理解，空间关系术语旨在概括除附图所示取向之外器件在使用或操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转过来，被描述为“在”其他元件或特征“之下”或“下面”的元件将会在其他元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“在...下面”就能够涵盖之上和之下两种取向。器件可以采取其他取向(旋转90度或在其他取向)，这里所用的空间关系描述符被相应地解释。

图1是本发明实施例的制备方法流程图。如图1所示，本实施例的制备方法包括如下步骤：

s100、形成包括依次叠置的基底11与阻隔层12的阻隔膜1。

形成阻隔膜1的方法包括：将阻隔层溶液涂布在基底11上；固化所述阻隔层溶液，形成阻隔层12。

基底11的材质包括高透光率的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)薄膜、乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe)薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物(fep)薄膜、氯代全氟乙烯共聚物(pctfe)和聚酰亚胺(pi)薄膜，优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜。基底11厚度在10～200μm范围内选择，优选25～100μm。

阻隔层溶液包括硅胶和聚硅氮烷(psz)中的一种，所述硅胶优选为硫化型硅橡胶(即室温型rtv硅橡胶)，所述聚硅氮烷(psz)可以为无机聚硅氮烷，也可以为有机聚硅氮烷，优选为无机聚硅氮烷。阻隔层12的厚度选择为50～1500nm，但阻隔层12在较厚条件下容易产生裂纹造成阻隔性下降，同时膜层较厚时透光率降低，因此阻隔层12厚度优选50～1000nm，特别优选400～800nm。作为本发明使用的涂布成膜方式，可以根据实际情况选择旋涂、刮刀涂布、微凹版涂布、条缝涂布或其它涂布方式，其中优选使用刮刀涂布。涂布对于成膜的固化工艺没有特别的限制，可以选用紫外光固化、加热固化等方式固化所述阻隔层溶液，形成阻隔层12。

在一个可选的实现方式中，基底11选用厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜，阻隔层溶液选用聚硅氮烷溶液。将聚硅氮烷溶液刮涂在厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜上，涂覆的厚度为1～2.5μm。所述聚硅氮烷溶液的质量百分数为2～20％，可采用二甲苯、二丁醚、正丁醚、二氯甲烷中的一种进行浓度调节。优选地，质量百分数为5～10％，浓度调节剂为正丁醚。先在基板上表干3h，然后将pet/聚硅氮烷在80～120℃加热台上加热8～16h，得到600±200nm厚的阻隔层，本实施例中，阻隔层为含碳的siox层。可选地，也可以采用在波长为365nm紫外灯下光固化1h的方法固化所述聚硅氮烷溶液。进一步优选的，也可以采用热固化与紫外光固化共同处理，即先在80～120℃加热台上处理0.5～1h，然后再紫外光固化0.5～1h。在另一个可选的实现方式中，基底11选用厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜，阻隔层溶液选用硅胶，优选为硫化型硅胶(即室温型rtv硅胶)。将室温型rtv硅胶刮涂在厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜上，涂覆的厚度为1～2.5μm。在室温固化4～8h。

应理解，阻隔膜1可以是在基底11表面单面涂覆阻隔层12也可以是在基底11上下表面双面涂覆阻隔层12，优选为，在基底11上单面涂覆阻隔层12。基底11表面阻隔层12的层数可以是一层也可以是多层，优选为一层。

s200、通过层压的方式，利用粘结层2将阻隔膜1固定在电子产品3的表面。将阻隔膜1固定在电子产品3的上下表面，阻隔膜1和粘结层2的尺寸一致且能够覆盖除电极5外的电子产品3。

粘结层2可以是乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)胶膜和/或有机硅胶中的一种。粘结层2的厚度通常选择0.2～5μm，其中优选粘结层2的厚度为0.5～1μm。

电子产品3可以为电子芯片、电路板、太阳能电池、发光元件以及显示屏等电子器件，器件结构可以是正置式、倒置式或者叠层式结构的任意一种，优选为柔性电子产品，进一步优选为柔性有机太阳能电池。

阻隔膜1的放置方式是阻隔层12朝向电子器件上，基底11面向空气，同时，封装结构中可以包含多层阻隔膜1，视不同的电子产品3以及不同应用条件而定。

在一个可选的实现方式中，将制备好的阻隔膜1，使用乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)胶膜，通过层压的方式封装在电子产品3的上下表面。

s300、用密封胶4密封粘结层2和阻隔膜1边缘。用密封胶4密封粘结层和阻隔膜1边缘，形成如图2所示的露出电极5的密闭的封装结构。

密封胶4可以单独或组合两种以上的聚酯类树脂、聚氨酯类树脂、丙烯酸酯类树脂、硝化纤维素类树脂、有机硅类树脂、乙烯醇类树脂、光固化树脂、环氧树脂等。优选为光固化树脂。

在一个可选的实现方式中，在阻隔膜1和粘结层2边缘部分滴上密封胶4，优选的，密封胶4为光固化树脂，使用365nm紫外光固化30s。

本发明实施例通过先制备阻隔膜，再将阻隔膜固定在电子产品表面，对电子产品进行封装，与直接在电子产品上形成阻隔层相比，避免了直接在电子产品上进行高温或强紫外光处理，降低封装过程对器件性能的影响。阻隔膜为柔性材质，对于柔性电子产品，该方法不会降低其柔性，且制备方法简单，适合大规模连续生产。

根据本发明实施例的形成方法制备的电子产品封装结构，如图2所示。所述封装结构包括：电子产品3，在电子产品3表面露出电极5的依次叠置的粘结层2和阻隔膜1，以及位于粘结层2和阻隔膜1边缘的密封胶4，其中，所述阻隔膜2包括依次叠置的基底11与阻隔层12。

优选地，依次叠置的粘结层2和阻隔膜1在电子产品3的上下表面。

应理解，阻隔膜1可以由基底11和在基底11上下表面的多个阻隔层12构成。

基底11的材质包括高透光率的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)薄膜、乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe)薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物(fep)薄膜、氯代全氟乙烯共聚物(pctfe)和聚酰亚胺(pi)薄膜，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜。基底11厚度在10～200μm范围内选择，优选25～100μm。

阻隔层12材质包括经硅胶和聚硅氮烷(psz)中的一种固化后得到的siox层。阻隔层12的厚度选择为50～1500nm，但阻隔层12在较厚条件下容易产生裂纹造成阻隔性下降，同时膜层较厚时透光率降低，因此阻隔层12厚度优选50～1000nm，特别优选400～800nm。

粘结层2可以是乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)胶膜和/或有机硅胶中的一种。粘结层2的厚度通常选择0.2～5μm，其中优选粘结层2厚度0.5～1μm。

电子产品3可以为电子芯片、电路板、太阳能电池、发光元件以及显示屏等电子器件，器件结构可以是正置式、倒置式或者叠层式结构的任意一种，优选为柔性电子产品，进一步优选为柔性有机太阳能电池。

密封胶4可以单独或组合两种以上的聚酯类树脂、聚氨酯类树脂、丙烯酸酯类树脂、硝化纤维素类树脂、有机硅类树脂、乙烯醇类树脂、光固化树脂、环氧树脂等。优选为光固化树脂。

在一个可选的实现方式中，电子产品的封装结构包括：电子产品3，在电子产品3表面露出电极5的依次叠置的粘结层2和阻隔膜1，以及位于粘结层2和阻隔膜1边缘的密封胶4。所述密封胶4为光固化树脂，所述电子产品3为柔性有机太阳能电池，所述粘结层2为乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)胶膜，所述阻隔膜1为包括依次叠置的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜和无机聚硅氮烷(psz)溶液固化后形成的siox层。

应理解，阻隔膜1的放置方式可以是正置或倒置，优选为，阻隔层12与粘结层2相连。同时，封装结构中可以包含一层或多层阻隔膜1，视不同的电子产品3以及不同应用条件而定。

相比于现有技术，本发明实施例通过先制备阻隔膜，再将阻隔膜固定在电子产品表面，对电子产品进行封装，与直接在电子产品上形成阻隔层相比，避免了直接在电子产品上进行高温或强紫外光处理，降低封装过程对器件性能的影响。阻隔膜为柔性材质，对于柔性电子产品，该方法不会降低其柔性，且制备方法简单，适合大规模连续生产。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。