CN103187370A

CN103187370A - 电子模组的侧封装结构

Info

Publication number: CN103187370A
Application number: CN2011104464533A
Authority: CN
Inventors: 杨思枬
Original assignee: HUINENG HOLDING CO Ltd; HUINENG TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: HUINENG HOLDING CO Ltd; HUINENG TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: CN103187370B

Abstract

本发明公开了一种电子模组的侧封装结构，包含有上基板、下基板以及密封框，密封框环设于上基板与下基板的周缘并与上基板、下基板构成容置空间，且密封框的主体由硅胶层所构成，借以大幅提高外封装结构的阻水效果，降低水气经由侧封装结构渗透入电子模组内部的机会，借由硅胶的特性，本发明可避免内部极性溶剂或塑性剂的侵害。

Description

电子模组的侧封装结构

技术领域

本发明涉及一种封装结构，特别是指一种利用多层硅胶层构成密封结构的电子模组的侧封装结构。

背景技术

液晶显示器（LCD）模组、染敏化太阳能电池模组、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode；OLED)模组、电浆显示器模组、薄型电池模组等各种电子模组，其概略具两相对平板状的极层，中间设置有主要的电子模组，为了能够确保正常运作，不受外界粉尘、离子、水气、酸碱侵蚀、高热等因素的干扰，一般以密封框配合上、下基板夹置的关系，来形成中央密封空间。

一般来说密封框根据其框胶材质可分为两大类，第一类为以环氧树脂（epoxy）、压克力树脂、紫外线硬化胶（UV）、聚氨酯（Polyurethane；PU）等极性较高的胶质为主要材料，可利用溶剂来予以稀释，再利用涂布或是印刷等方式进行布胶，经过加热、或曝光等方式进行架桥（cross-linking）聚合。第二类为聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、热塑性聚合物（thermplastic polymer）等材质，利用高温时会流动的特性来进行布胶，并于高温下进行压合黏着，使其局部结晶的密封效果，以阻绝外部环境的水汽、氧气等对内部环境具污染性的因素；然而，上述两种材质仍旧存在有一定的限制，以下详述之。

以上述第一类而言，因为采用epoxy、压克力、UV胶或是PU等极性较高的材料，尽管对于大多数的基材都能取得相当的黏着力，譬如聚亚酰胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、金属、玻璃、玻璃纤维或液晶型高分子、陶瓷等；然而因为其多是具有极性的官能基，若是内部的材料，譬如有机溶剂、塑性剂，会慢慢渗入封装材料内，进而破坏封装材料与上、下基材之间的黏着力、与阻绝能力，尤其是染敏化太阳能电池或是胶、液态储能电池更是严重。

而第二类的材质由于是非极性材料，因此相当适合用于染敏化太阳能电池或是胶、液态储能电池；其经过高温热融后，虽然具有流动性，但是相对而言，流动性仍旧很差，且遇冷时，黏度就会大增，因此并不适合用于印刷涂布的模板（pattern）化的布胶；且其材料本身对于基材的黏着力并不高（譬如金属或是其他极性较高的材质），因此，并不适用于上、下夹板的模板化的框胶模式，譬如为LCD、OLED等。

有鉴于此，本发明人针对上述电子模组的封装结构设计上未臻完善所导致的诸多缺失及不便，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子模组的侧封装结构，其可达到良好的阻水效果，同时又能产生强的抗蚀、抗药性，免于受到内部极性溶剂或塑性剂的侵蚀。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种电子模组的侧封装结构，其特征在于，包含有：

一上基板；

一下基板，设置于该上基板下方；

一密封框，其夹设于该上基板与该下基板，且该密封框环设于该上基板与该下基板的周缘并与该上基板、下基板构成一容置空间，该密封框包含一硅胶层。

上述电子模组的侧封装结构，还包含有一改质硅胶层，其设置于该上基板以及该硅胶层之间。

上述电子模组的侧封装结构，还包含有一改质硅胶层，其设置于该下基板以及该硅胶层之间。

上述改质硅胶层借由调整其界面张力或材料极性来予以改质。

上述改质硅胶层借由调整加成型硅胶与缩合型硅胶的组成比例来予以改质。

上述改质硅胶层是于硅胶内增添环氧树脂、压克力树脂或其组合来予以改质。

Figure 2011104464533100002DEST_PATH_IMAGE001

上述硅胶层的成份满足下列化学式结构：

上述硅胶层内满足该化学式结构的成份，大于该改质硅胶层内相同结构的成份0.1％～60％。

上述改质硅胶层内的碳元素的成份百分比比该硅胶层中的碳元素的成份百分比高0.01％～60％。

上述改质硅胶层内的氧元素的成份百分比比该硅胶层中的氧元素的成份百分比低0.01％～60％。

上述上基板与该下基板的材料至少包含聚亚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、金属、玻璃、玻璃纤维或液晶型高分子。

上述电子模组的侧封装结构，还包含有一辅助密封框，其设置于该密封框外侧。

上述辅助密封框的材质是选自环氧树脂、压克力树脂、紫外线硬化胶、聚氨酯、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚丙烯、聚乙烯。采用上述结构后，本发明电子模组的侧封装结构，包含上基板、下基板以及密封框。密封框环设于上基板与下基板的周缘并与上基板与下基板构成容置空间，且密封框的主体由硅胶层所构成，借以大幅提高外封装结构的阻水效果，解决水气渗入电子模组内部的问题；同时借由密封框的硅胶材质的特性，亦可免除内部极性溶剂或是塑性剂的侵蚀，维持密封框与上、下基板的接着状态。另一方面，考虑硅胶材质不易与异质性材质良好接着，因此，可借由改质硅胶层设置于硅胶层两侧上，借以连接上基板以及下基板，改质硅胶层乃预先进行接口张力与材料极性的调整，因而可设置于异质性材料的上、下基板上，而大幅改善硅胶层对于一般基板的黏着力。又，本发明将密封框设计为多层结构，借由各层进行不同的菜单现，来完整阻隔水气渗入的可能性，维持电子模组的正常运作。

附图说明

图1A、图1B为本发明较佳实施例的电子模组的侧封装结构的示意图；

图2为习知硅胶被覆的状态示意图；

图3为本发明较佳实施例的电子模组的侧封装结构的另一实施例的示意图；

图4A、图4B为本发明较佳实施例的电子模组的侧封装结构的实施状态的示意图；

图5为本发明较佳实施例的电子模组的侧封装结构，增设有辅助密封框示意图。

主要元件符号说明

11 上基板 12 下基板

20 密封框 21 硅胶层

22 第一改质硅胶层 23 第二改质硅胶层

31 基材 32 硅胶层

33 气泡 40 辅助密封框

S 容置空间。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

硅胶（silicone）具备有习知两种封装框胶材的特性，其可利用硅油进行黏度的调整，而可利用印刷与涂布的方式来进行布胶，并可在低温下进行聚合，使密封框内的材料不易受到温度影响。同时，硅胶是一种超低极性的材料，一般极性溶剂与塑性剂无法对其造成影响，故水汽也不易因吸附、润湿、扩散而进入密封框内。因此，本发明借由硅胶作为密封框的主体材料，借以兼具习知两种封装框胶材的优点。

请参考图1A、图1B所示，其为本发明较佳实施例的电子模组的侧封装结构的示意图，包含上基板11、下基板12以及密封框20。上基板11、下基板12可为液晶显示器（LCD）模组、染敏化太阳能电池模组、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode；OLED)模组、电浆显示器模组、薄型电池等各种电子模组，因此对应的材料可为聚亚酰胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、金属、玻璃、玻璃纤维或液晶型高分子。而密封框20环设于上基板11与下基板12的周缘并与上基板11、下基板2构成容置空间S；而密封框20包含有硅胶层21，借由硅胶材料本身的特性，不仅具有一定的阻水效果，防止外界水汽侵入电子模组内部，同时亦可避免内部极性溶剂或是塑性剂的侵蚀，维持接口间的接着状态。

如同PP、或PE等材质，纯硅胶对于大部分的基板的黏着力不佳；同时，一般硅胶会同时存在有缩合反应（Condensation reaction）以及加成反应（Addition reaction），缩合反应的结构较加成反应的结构对于基板的黏着力差，同时，缩合反应会产生副生成物—氢气（H2），使硅胶容易产生气泡。请参阅图2，硅胶层32铺设被覆于异质性材质的基板31时，经过聚合反应后，气体乱序移动时，当遇到基板31阻碍，且基板31为致密基板时，譬如为金属、玻璃、高结晶分子的基板等，氢气无法由基板31一侧散失，因而容易于两者的接口之间累积而产生气泡33；由于硅胶极性低，因此对于水气具有一定的排斥力，换言之，水气在封装结构中的传递方式仅能沿着接口缓慢地扩散（diffusion）（沿着密封框20以及上基板11、下基板12的接口）进入封装结构的内部，尤其是一旦接口之间有气泡33产生时，不仅结构容易剥离，且水汽的扩散路径变短，而使得渗入的速度大幅增长，严重影响密封结构的阻水效果。

一般来说，硅胶广泛应用于填充，也就是说至少有一侧面是未封闭的开放面（如同图2），若是缓步聚合时，所形成的气体可以被慢慢挤出，而不会存留于内；但是以本案上、下基板夹置的状态，需要以热压制程或是加热聚合以加快熟化制程，此时，气体也随之大量产生，气体乱序移动时，当碰到上、下基板阻碍时，则会破坏原本已经形成与基板的黏着接口，同时，气泡会相互整合形成较大尺寸的气泡，使得接口间的缺陷结构变大。然而，若是要利用硅胶形成较佳的阻水结构，则必然要加速黏着机构的形成，但是同时，气体也会随之大量产生；且加成反应与缩合反应会同时存在，无法仅选择其一来进行反应，因此，实为两难的课题。

为了解决此一问题，请参阅图3，其为本发明较佳实施例的电子模组的侧封装结构的另一实施例的示意图。其分别于硅胶层21的上、下两侧面增设有第一改质硅胶层22、以及第二改质硅胶层23；换句话说，第一改质硅胶层22设置于硅胶层21以及上基板11之间，而第二改质硅胶层23设置于硅胶层21以及下基板12之间。其中，第一改质硅胶层22以及第二改质硅胶层23乃是预先配合上基板11、下基板12的材质，进行接口张力与材料极性的调整，其可借由调整加成型硅胶与缩合型硅胶的组成比例、或是于硅胶内增添环氧树脂(Epoxy)、压克力树脂（Acrylic Acid）或其组合来予以调整接口张力与材料极性，而可使第一改质硅胶层22与上基板11之间、以及第二改质硅胶层23与下基板12之间的接着状况予以改善。

其形成方式，乃是先于上基板11以及下基板12上，分别单独形成第一改质硅胶层22以及第二改质硅胶层23，然后借由缓慢熟化的方式来予以固化，因为非上、下夹置的开放表面，硅胶熟化过程中所产生的气体较容易予以排出，配合硅胶乃是经过改质以及缓慢熟化来进行，将会使得第一改质硅胶层22与上基板11之间、以及第二改质硅胶层23与下基板12之间的接着状况相当良好。然后再将硅胶层21夹置于其中来进行布胶固化；借此一种接着方式，具有下列优点：第一、由于硅胶层21与上、下的第一改质硅胶层22以及第二改质硅胶层23因属同构型材质，故黏着力高，一旦产生气体也不容易破坏两者之间的黏着结构。第二，由于硅胶材质相对于致密性高的上、下基板11、12而言，微观的内部结构具有较大的孔洞，即便硅胶层21是夹置于第一改质硅胶层22以及第二改质硅胶层23之间，亦可由第一改质硅胶层22以及第二改质硅胶层23排出，而较不易堆积气体而形成气泡。第三，由于硅胶层21与改质硅胶层22、23内分子作用力相当，使气体于其中的流动状态均匀，不会如同硅胶层21与异质性基板11、12（尤其是致密基板，譬如为金属、玻璃、高结晶分子的基板等）般，由于分子作用力的明显差异，导致气体流动性不均匀，产生气泡整合变大使得缺陷变大的问题。故，借由同构型的材质，使得熟化过程中，所产生的气体不易整合为较大尺寸的气泡。因此，硅胶层21与第一改质硅胶层22、第二改质硅胶层23，接口之间的接着状况良好，水汽难以由其接口间扩散进入。

另一方面，亦可选择仅于其中一个接口间增设有改质硅胶层，譬如可仅于上基板11以及硅胶层21之间增设第一改质硅胶层22（见图4A）、或是仅于下基板12以及硅胶层21之间增设第二改质硅胶层23（见图4B），根据上、下基板的材质而仅针对接着状况较差的接口予以增设，亦可达到相同目的。

进一步微观硅胶的接着结构，第一改质硅胶层22与上基板11之间、以及第二改质硅胶层23与下基板12之间，因第一改质硅胶层22与第二改质硅胶层23皆已经经过固化而产生化学性架桥结构（cross-linking），因此与第一改质硅胶层22与上基板11之间、以及第二改质硅胶层23与下基板12之间的黏着力高，水汽难以由此些界面侵入。然而，硅胶层21要在第一改质硅胶层22以及第二改质硅胶层23皆已经完成固化的状态下来进行压合熟化，因此，硅胶层21要在短时间内与第一改质硅胶层22以及第二改质硅胶层23间形成化学及物理性架桥结构并不容易，因此，硅胶层21与第一改质硅胶层22以及第二改质硅胶层23之间的接口，就成了此一结构中主要影响的阻水效果的关键，因此硅胶层21需要具有下列化学结构式一的硅胶：

此一结构易产生结晶结构，因此可与已经固化的第一改质硅胶层22与第二改质硅胶层23的架桥结构产生较佳的接着接口与立体障碍，然而一般硅胶内几乎不可能达到单一类型的硅胶，皆为同时具有加成型硅胶与缩合型硅胶，仅为比例上的差异，而为了达到上述的接着状况，其中硅胶层21内具有上述化学结构的成份，比第一改质硅胶层22与第二改质硅胶层23内相同化学结构的成份要高出0.1％～60％，使其容易产生结晶结构。

就另一个方向来看，一般架桥结构的硅胶，其主要由下列化学结构式二所构成：

两化学结构式相比较，可以明显看出，氧（O）元素、以及碳（C）元素的数量的差异，因此，亦可借此予以定义两者的差异，即为第一改质硅胶层22与第二改质硅胶层23内的碳元素的成份百分比硅胶层21中的碳元素的成份百分比高0.01％～60％，或是第一改质硅胶层22与第二改质硅胶层23内的氧元素的成份百分比硅胶层21中的氧元素成份百分比低0.01％～60％。

另一方面，若是硅胶于熟化过程中并未完全固化，则容易与外界水汽产生反应，生成如水、氢气等副产物；故，请参阅图5所示，可于密封框20外增设有辅助密封框40，其材质可为环氧树脂（epoxy）、压克力树脂、紫外线硬化胶（UV）、聚氨酯（Polyurethane；PU）、乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等，借以阻绝外部的水汽，而对内部的极性溶剂或塑性剂，则可借由硅胶为主体的密封框20来予以阻绝。

综上所述可知，本发明的电子模组的侧封装结构，利用硅胶层作为密封框的主要材料，环设于上基板与下基板的周缘并与上基板与下基板构成容置空间，来容置电子模组，因而可大幅提高侧封装结构的阻水效果。同时可配合改质硅胶层于硅胶层两侧的设置，使得硅胶层得以设置于异质性材料的极层与保护层上，而使所产生气泡变少、变小，提高接口间的接着力，同时，使得整体外观的完整性更高，生产良率亦提高。再者，亦可设计为多层密封框的模式，借由辅助密封框来有效地阻绝水气的渗入，对内则利用硅胶为主体的密封框予以阻挡极性溶剂与塑性剂的侵害，使整体封装结构更加完备。

上述实施例和附图并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims

1.一种电子模组的侧封装结构，其特征在于，包含有：

一上基板；

一下基板，设置于该上基板下方；

2.如权利要求1所述的电子模组的侧封装结构，其特征在于：还包含有一改质硅胶层，其设置于该上基板以及该硅胶层之间。

3.如权利要求1所述的电子模组的侧封装结构，其特征在于：还包含有一改质硅胶层，其设置于该下基板以及该硅胶层之间。

4.如权利要求2或3所述的电子模组的侧封装结构，其特征在于：该改质硅胶层借由调整其界面张力或材料极性来予以改质。

5.如权利要求4所述的电子模组的侧封装结构，其特征在于：该改质硅胶层借由调整加成型硅胶与缩合型硅胶的组成比例来予以改质。

6.如权利要求4所述的电子模组的侧封装结构，其特征在于：该改质硅胶层是于硅胶内增添环氧树脂、压克力树脂或其组合来予以改质。

7.如权利要求2或3所述的电子模组的侧封装结构，其特征在于：该硅胶层的成份满足下列化学式结构：

。

8.如权利要求7所述的电子模组的侧封装结构，其特征在于：该硅胶层内满足该化学式结构的成份，大于该改质硅胶层内相同结构的成份0.1％～60％。

9.如权利要求7所述的电子模组的侧封装结构，其特征在于：该改质硅胶层内的碳元素的成份百分比比该硅胶层中的碳元素的成份百分比高0.01％～60％。

10.如权利要求7所述的电子模组的侧封装结构，其特征在于：该改质硅胶层内的氧元素的成份百分比比该硅胶层中的氧元素的成份百分比低0.01％～60％。

11.如权利要求1所述的电子模组的侧封装结构，其特征在于：该上基板与该下基板的材料至少包含聚亚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、金属、玻璃、玻璃纤维或液晶型高分子。

12.如权利要求1所述的电子模组的侧封装结构，其特征在于：还包含有一辅助密封框，其设置于该密封框外侧。

13.如权利要求12所述的电子模组的侧封装结构，其特征在于：该辅助密封框的材质是选自环氧树脂、压克力树脂、紫外线硬化胶、聚氨酯、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚丙烯、聚乙烯。