CN110148671A - 有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，具体为：传样品进入到氮气手套箱内，涂膜惰性UV固化保护胶在有机器件上。同时在氮气手套箱内涂膜高水氧阻隔UV固化胶在玻璃或柔性盖板上（高水氧阻隔膜）将涂膜完成的封装覆盖层盖在样品上，平整按压。将器件放在UV灯下固化完成封装和粘接。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：封装工艺和材料考虑到对器件的保护，同时尽可能快速完成封装，减少器件损伤的风险。封装过程中，封装层可以全面覆盖在器件上面，减少了刻蚀，定位打印等步骤。这可以即保护器件意外损伤，也可以提高涂膜速率和降低工艺成本。
Description
技术领域
本发明属于有机电子器件封装研究技术领域，特别涉及一种有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法。
背景技术
新型的有机电子器件，有机发光，有机光电器件，有机探测器和有机场效应管由于其自身轻薄、节能并且自发光，发电等优点，在显示和固态照明，能源，探测器，手机，可穿戴领域有着广阔的应用前景。其优秀的特性将影响下一代显示电子产品的开发，是柔性电子显示的主力。
然而根据长期，大量有机电子学的研究表明，空气中的水汽和氧气成分对有机电子器件有着致命的影响，其原因主要有水汽和氧气分子对有机及其他各纳米薄膜层有各种不同的反应和影响，从而对整体器件寿命有很大的危害。如果能对有机光电器件能进行有效的封裝，阻挡水汽/氧气接触到各有机功能层，就可以大大提高器件寿命。
随着很多新颖的封装涂层材料和直接复合封装结构被发明和采用，有机电子器件的封装效果和性能得到了巨大的促进，而且现有的高封装，长寿命的有机电子显示屏已经面世。但是有机电子器件封装工艺复杂，成本高昂，封装效率低等缺点造成有机器件的产能低下，成本高，设备复杂化，特别是对大面积，柔性器件的封装具有很大难度和挑战，例如OLED大屏幕，有机场效应管，有机太阳能电池等封装。此外由于有机电子器件，特别是柔性器件厚度非常薄，其材料和纳米层非常敏感和脆弱，封装结构和工艺的不当很容易造成产品的损坏和损伤，造成良品率的下降。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，从而克服目前有机封装结构中结构复杂，步骤繁多，成本高和生产速度慢等问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，包括：S1制备在基底上的有机电子器件或有机功能层；S2在其上涂镀的惰性光固化层，以及封装覆盖板上的高阻隔光固化层；S3将涂有树脂覆盖板覆盖在基底的固化胶上，轻压整个封装覆盖板，一次性UV照射固化，其中步骤S2和S3均在惰性气体环境中进行。
优选地，上述技术方案S1中，基底选自金属，石英，氧化硅，玻璃，硅片等硬质材料，也可以是各种高水氧阻隔的柔性塑料，聚合物，树脂材料。
优选地，上述技术方案S1中，有机电子器件和有机功能层，其选自有机发光器件OLED，量子发光器件GLED，聚合物发光器件PLED，有机小分子，聚合物，钙钛矿光电器件，光电探测器和太阳能电池，以及有机，聚合物场效应管。
优选地，上述技术方案S2中，惰性光固化胶层， 其材料选自光固化树脂，光固化聚合物。对有机电子器件无损伤，无反应。
优选地，上述技术方案S2中，惰性光固化胶层， 可以通过旋涂，刮涂，喷洒，roll-to-roll，打印等液体涂膜方法完成。
优选地，上述技术方案S2中，惰性光固化胶层， 其厚度可以从0.1-10微米。
优选地，上述技术方案S2中，封装覆盖板选自高水氧阻挡的金属，玻璃，硅片，氧化硅，金属氧化物，以及高水氧阻挡的柔性薄膜，基片中的一种。
优选地，上述技术方案S2中，高阻隔光固化层，可以选自高水氧阻隔UV固化树脂，聚合物等。
优选地，上述技术方案S2中，高阻隔光固化层，其厚度可以从1-50微米。
优选地，上述技术方案S3中，将涂有树脂覆盖板覆盖在基底的固化胶上，可以是部分覆盖，也可以全覆盖封装。
优选地，上述技术方案S3中，轻压整个封装覆盖板，可以是平整金属，硅片，玻璃等，使两种固化胶中的气体排出和消除缝隙。
优选地，上述技术方案S3中，一次性UV照射固化，是一次照射同时完成两层固化胶的同时固化。
优选地，上述技术方案S2中，惰性光固化胶层和高阻隔固化层可以是单层固化树脂/胶，也是是多层涂膜层。
本发明的基本原理是惰性保护固化胶与高水氧阻隔封装胶分离式涂膜，再合并曝UV光完成一次性固化和封装。完成封装后，样品，惰性封装胶，高水氧阻隔封装胶以及上面的封装覆盖版完成无缝隙一次性固化粘连。由于整个过程中减少的多层结构的逐次镀膜工艺，全部采用光固化胶，涂膜工艺和材料比较单一，工艺可大幅度简化。同时2种固化胶可以同时完成涂膜，再一起合并，封装速度和条件统一，极大的减低了工艺成本和提高生产速度。此外，我们采用，2种固化胶覆盖合并后再一次性曝光固化，是的两种胶体在固化前可以界面高效结合想渗透，极大的减少了逐步封装过程中出现缺陷，局部空隙无法粘连的情况。由惰性固化胶作为第一层保护器件免受损伤，混合后的两层固化胶固化后完成同时完成阻挡水氧渗透的工作，并完美的粘连上封装覆盖板在器件上部。其他封装胶涂膜和固化过程全部实在惰性气氛中完成，如氮气、氩气等惰性气体的手套箱內完成。这种简单的封装工艺减少样品传递步骤和时间，设备成本。手套箱內水 and 氧气含量應小于1 Ppm。封装过程中采用的基底是玻璃和高水氧阻挡的柔性基底，有机电子器件采用对水氧和热敏感的有机小分子发光器件（OLED）。上部封装层使用高水氧阻隔UV固化树脂涂膜在玻璃玻璃或高水氧阻挡的柔性基底上，惰性保护光固化胶涂膜在有机器件上。在将上封装层覆盖在样品上，一次UV固化。
具体的封装结构与封装重点如下：
1．传样品进入到氮气手套箱内，涂膜惰性UV固化保护胶在有机器件上。
2．同时在氮气手套箱内涂膜高水氧阻隔UV固化胶在玻璃或柔性盖板上（高水氧阻隔膜）。
3．将涂膜完成的封装覆盖层盖在样品上，平整按压。
4． 将器件放在UV灯下固化完成封装和粘接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：封装工艺和材料考虑到对器件的保护，同时尽可能快速完成封装，减少器件损伤的风险。封装过程中，封装层可以全面覆盖在器件上面，减少了刻蚀，定位打印等步骤。这可以即保护器件意外损伤，也可以提高涂膜速率和降低工艺成本。
本方案在现有封装结构中能大幅度提高封装的效率和降低封装成本，具有如下优点：
A. 与器件接触的惰性固化层不会损伤器件。
B. 高阻隔固化层具有很好的水氧阻隔效率。
C. 多层固化胶都可以使用快速，简易的方法完成涂膜。
D. 多层固化胶不能互相破坏。
E. 多层固化胶无缝隙粘连。
简单的1，2次UV照射即可完成全部固化。
附图说明：
图1多层光固化树脂全面覆盖的大面积封装方案结构及流程示意图。
图中：玻璃或柔性衬底（高水氧阻隔）1，有机电子器件或功能层2，惰性UV固化胶3，上部封装板（玻璃，柔性衬底）4，高水氧阻隔UV固化胶5。
具体实施方式：
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包 括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或 组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
根据发明的设计和工艺，其封装方案非常简单，实用，采用如下步骤：
第一步，准备好待可玻璃或高阻隔柔性PET衬底，可对表面进行清洗。并放入真空干燥箱去除多于吸附的水汽和氧气。将玻璃或高阻隔柔性PET衬底放入有机发光二极管设备生长和制备OLED器件。
第二步，将样品传入到20度，水，氧小于1ppm的氮气手套箱内。通过旋涂工艺涂膜一层惰性UV固化树脂，大约1-2微米厚。
第三步，在第二步的同时，在封装覆盖用的玻璃或高阻隔柔性PET覆盖板上涂膜5微米厚的惰性高阻隔封装胶。
第四步，封装覆盖层放在样品上，用平整的玻璃，硅片轻轻按压。这可以使两种UV胶完美相结合，排出中间的气体和去除缝隙。
第五步，在第四步基础上，打开UV灯照射整个样品固化封装涂层，2-4分钟后完成器件固化。
列表1 封装时间对比（实验室手动操作）
| 测试方案 | 封装时间 | 封装设备 | 封装材料 |
| 金属氧化物/UV固化胶封装方案 | 4-5小时 | CVD/真空腔，涂膜机，UV灯 | 金属氧化物，UV固化胶。 |
| 本发明封装方案 | 10-15分钟 | 氮气手套箱，涂膜机，UV灯 | 2种UV固化胶 |
，从上表可知金属氧化物镀膜所需时间和成本远高于UV固化胶。
作为一种优选的选择方案，基底选自金属，石英，氧化硅，玻璃，硅片等硬质材料，也可以是各种高水氧阻隔的柔性塑料，聚合物，树脂材料。
作为一种优选的选择方案，有机电子器件和有机功能层，其选自有机发光器件OLED，量子发光器件GLED，聚合物发光器件PLED，有机小分子，聚合物，钙钛矿光电器件，光电探测器和太阳能电池，以及有机，聚合物场效应管。
作为一种优选的选择方案，惰性光固化胶层， 其材料选自光固化树脂，光固化聚合物。对有机电子器件无损伤，无反应。
作为一种优选的选择方案，惰性光固化胶层， 可以通过旋涂，刮涂，喷洒，roll-to-roll，打印等液体涂膜方法完成。
作为一种优选的选择方案，惰性光固化胶层， 其厚度可以从0.1-10微米。
作为一种优选的选择方案，封装覆盖板选自高水氧阻挡的金属，玻璃，硅片，氧化硅，金属氧化物，以及高水氧阻挡的柔性薄膜，基片中的一种。
作为一种优选的选择方案，高阻隔光固化层，可以选自高水氧阻隔UV固化树脂，聚合物等。
作为一种优选的选择方案，高阻隔光固化层，其厚度可以从1-50微米。
作为一种优选的选择方案，将涂有树脂覆盖板覆盖在基底的固化胶上，可以是部分覆盖，也可以全覆盖封装。
作为一种优选的选择方案，轻压整个封装覆盖板，可以是平整金属，硅片，玻璃等，使两种固化胶中的气体排出和消除缝隙。
作为一种优选的选择方案，一次性UV照射固化，是一次照射同时完成两层固化胶的同时固化。
作为一种优选的选择方案，惰性光固化胶层和高阻隔固化层可以是单层固化树脂/胶，也是是多层涂膜层。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在 于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实 现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。 本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (13)
1.有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，其特征在于，包括：S1制备在基底上的有机电子器件或有机功能层；S2在其上涂镀的惰性光固化层，以及封装覆盖板上的高阻隔光固化层；S3将涂有树脂覆盖板覆盖在基底的固化胶上，轻压整个封装覆盖板，一次性UV照射固化，其中步骤S2和S3均在惰性气体环境中进行。
2.根据权利要求1所述的有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，其特征在于，S1中，基底选自金属，石英，氧化硅，玻璃，硅片等硬质材料，也可以是各种高水氧阻隔的柔性塑料，聚合物，树脂材料。
3.根据权利要求1所述的有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，其特征在于，S1中，有机电子器件和有机功能层，其选自有机发光器件OLED，量子发光器件GLED，聚合物发光器件PLED，有机小分子，聚合物，钙钛矿光电器件，光电探测器和太阳能电池，以及有机，聚合物场效应管。
4.根据权利要求1所述的有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，其特征在于，S2中，惰性光固化胶层，其材料选自光固化树脂，光固化聚合物。
5.根据权利要求1所述的有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，其特征在于，S2中，惰性光固化胶层，可以通过旋涂，刮涂，喷洒，roll-to-roll，打印等液体涂膜方法完成。
6.根据权利要求1所述的有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，其特征在于，S2中，惰性光固化胶层，其厚度可以从0.1-10微米。
7.根据权利要求1所述的有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，其特征在于，S2中，封装覆盖板选自高水氧阻挡的金属，玻璃，硅片，氧化硅，金属氧化物，以及高水氧阻挡的柔性薄膜，基片中的一种。
8.根据权利要求1所述的有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，其特征在于，S2中，高阻隔光固化层，可以选自高水氧阻隔UV固化树脂，聚合物等。
9.根据权利要求1所述的有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，其特征在于，S2中，高阻隔光固化层，其厚度可以从1-50微米。
10.根据权利要求1所述有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，其特征在于，S3中，将涂有树脂覆盖板覆盖在基底的固化胶上，可以是部分覆盖，也可以全覆盖封装。
11.根据权利要求1所述有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，其特征在于，S3中，轻压整个封装覆盖板，可以是平整金属，硅片，玻璃等，使两种固化胶中的气体排出和消除缝隙。
12.根据权利要求1所述有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，其特征在于，S3中，一次性UV照射固化，是一次照射同时完成两层固化胶的同时固化。
13.根据权利要求1所述有机电子器件封装多层光固化树脂全面覆盖封装方法，其特征在于，S2中，惰性光固化胶层和高阻隔固化层可以是单层固化树脂/胶，也是是多层涂膜层。
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