CN104167490A - 有机光电器件的封装方法及有机光电器件封装结构 - Google Patents
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Abstract
一种有机光电器件的封装方法及有机光电器件封装结构。该有机光电器件的封装方法包括：提供一第一基板；在该第一基板上沉积一第一阻挡层；在该第一阻挡层上形成一有机光电器件；在该第一阻挡层上形成一第一凹槽，该第一凹槽形成封闭回路，将该有机光电器件围绕在内；在该第一凹槽内部涂布一框胶；以及在该有机光电器件上设置一第二阻挡层，其中该框胶黏结该第一阻挡层以及该第二阻挡层，并将该有机光电器件围绕包覆在内。本发明能够有效地将水气阻隔在外，避免水气损坏有机光电器件，尤其在有机光电器件的侧边具有良好的隔绝效果，同时亦具有可挠特性，适用于可挠性的电子产品。
Description
技术领域
本发明是有关于一种封装结构，且特别是有关于一种有机光电器件的封装方法及有机光电器件封装结构。
背景技术
近年来，有机光电器件迅速发展，不但在效能与制作工艺技术上有显著的突破，在应用层面上也日趋广泛。有机光电器件主要包括有机太阳能电池（Organic Photovoltaic；简称OPV）与有机发光二极管显示器（Organic Light-Emitting Diode Displays；简称OLED）。在效能有突破性的进展后，有机光电器件技术接下来亟待克服的是商品化的挑战。有机光电器件在商品化所面临的最大问题为如何延长器件寿命。有机光电器件使用的材料多半具有高度不稳定性，器件与大气中的水气与氧气接触下就会快速劣化。此乃因有机光电材料多为低能隙（low energy band gap）的共轭结构，因此，易受光照或加热激发，而与环境中的氧化物，如空气当中的水分子或氧气产生氧化反应；同时，低能隙的有机光电材料多具有较高的分子轨域（High occupied molecular orbital，高占据分子轨道），即使该类材料处于未受激发的基态，也能轻易与氧化物产生氧化反应，使其丧失光电特性。除了有机光电材料本身的不稳定性之外，有机光电器件中多需使用低功函数（Low work function）金属为电极，如钙、钡、镁等；低功函数金属皆具极强的还原性，即使只有微量的水或氧存在，即会产生剧烈的氧化反应，使器件迅速毁坏。因此，有机光电器件（如OLED与OPV等）必须采用封装技术来有效地阻隔水分子与氧气，才能达到具实用价值的使用寿命。
因此，需要提供一种有机光电器件的封装方法及有机光电器件封装结构以解决上述问题。
发明内容
因此需要一种有机光电器件的封装方法以及封装结构，能够有效地将水气阻隔在外，避免水气损坏光电器件，同时亦具有可挠特性，适用于可挠性的有机光电器件。
依据本发明的一实施例，一种有机光电器件的封装方法包括提供一第一基板；在该第一基板上沉积一第一阻挡层；在该第一阻挡层上形成一有机光电器件；在该第一阻挡层上形成凹陷的一第一凹槽，该第一凹槽形成封闭回路，将该有机光电器件围绕在内；在该第一凹槽内部涂布一框胶（frame glue）；以及在该有机光电器件上设置一第二阻挡层，其中该框胶黏结该第一阻挡层以及该第二阻挡层，并将该有机光电器件围绕包覆在内。
依据本发明的另一实施例，一种有机光电器件封装结构包括一第一基板、一第一阻挡层、一有机光电器件、一第一凹槽、一第二阻挡层，以及一框胶；该第一阻挡层位于该第一基板上；该有机光电器件位于该第一阻挡层上；该第一凹槽在该第一阻挡层上形成凹陷的封闭回路，将该有机光电器件围绕在内；该第二阻挡层位于该有机光电器件上；该框胶填充于该第一凹槽内，以黏结该第一阻挡层以及该第二阻挡层，该框胶将该有机光电器件包覆在内。
以上实施例的有机光电器件封装结构以及封装方法，能够有效地将水气阻隔在外，避免水气损坏有机光电器件，尤其在有机光电器件的侧边具有良好的隔绝效果，同时亦具有可挠特性，适用于可挠性的电子产品。
附图说明
图1A至图1E以及图1G至图1H绘示本发明一实施例有机光电器件封装结构的制造过程中各阶段的剖面示意图。
图1F绘示本发明一实施例有机光电器件封装结构的制造过程中的一俯视图。
图2A至图2E以及图2G至图2H绘示本发明另一实施例有机光电器件封装结构的制造过程中各阶段的剖面示意图。
图2F绘示本发明另一实施例有机光电器件封装结构的制造过程中的一俯视图。
主要组件符号说明：
101：第一基板 113：第二基板
103：第一阻挡层 201：图形定义层
105：有机光电器件 205：第二框胶贯穿区域
107：第一凹槽 207：第一框胶贯穿区域
109：框胶 209、211：框胶
111：第二阻挡层
具体实施方式
以下实施例的有机光电器件封装方法以及封装结构，利用凹槽以及填充于内的框胶（Seal）包围有机光电器件，来将水气阻隔在外，可有效地防止水气渗入，避免水气损坏光电器件，此结构对于有机光电器件侧边的防堵水气效果极佳，具有可挠特性且不易破损（Cracking），适用于可挠性（Flexible）的有机光电器件以及软性显示器上。
图1A至图1E以及图1G至图1H绘示本发明一实施例有机光电器件封装结构的制造过程中各阶段的局部剖面示意图。在此一实施例的有机光电器件封装结构的制造过程当中，首先提供第一基板101（图1A），此第一基板101可为玻璃、金属，或者是塑料所制成，适用于非可挠性产品；或者是采用有机高分子材料、聚酰亚胺（Polyimide）制作此第一基板101，来应用于可挠性产品上。接着在第一基板101上沉积第一阻挡层103（图1B），此第一阻挡层103可为有机、无机、有机无机混掺的材质，或者是交互堆栈材料。举例来说，可以聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate）来制作第一阻挡层103。
然后，在第一阻挡层103上形成有机光电器件105（图1C），例如有机薄膜晶体管（Organic Thin Film Transistor；OTFT）、有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode；OLED），或者是太阳能电池（Organic Photovoltaics；OPV）、电子纸（Electro-Phoretic Display；EPD）的内部组件，例如电子墨水层。
在第一阻挡层103上形成第一凹槽107（图1D）。详细来说，可以各种方式对第一阻挡层103进行蚀刻来形成第一凹槽107，使第一凹槽107形成一封闭回路，将有机光电器件105围绕在内。在此一实施例当中，第一凹槽107与有机光电器件105之间留存着空隙，并未紧邻着有机光电器件105，第一凹槽107的纵向截面可为半圆形、椭圆形，或者是矩形，第一凹槽107的尺寸依照需要来决定，其深度大体上小于第一阻挡层103的厚度，不会贯穿第一阻挡层103。
在第一凹槽107形成之后，在此第一凹槽107内部涂布框胶109（图1E），所涂布的框胶109应该要稍微高于有机光电器件105，框胶109的材质可为紫外线固化胶（UV胶）或者热固化（Thermal curable）胶材，可依据有机光电器件105的阻水氧需求决定胶材的选择。一般有机光电器件105的阻水氧需求范围约略从10-3g/day-m2至10-6g/day-m2。若有机光电器件105对水氧阻绝要求规格较高，此框胶109会掺杂较多的无机物，反之，则掺杂些许即可。框胶109的固化方式可为逐步聚合，以紫外光照射使自由基诱发树酯进行交联反应后，再加热来做聚合硬化固化反应。
图1F则绘示框胶109涂布完成之后有机光电器件封装结构的俯视图。在此图1F当中，由内层至外层依序为有机光电器件105、第一阻挡层103、框胶109，以及第一阻挡层103；由此一俯视图可以清楚看出，框胶109形成一封闭回路来将有机光电器件105围绕在内部，以防止水气从外部渗透进来，损害有机光电器件105。
在框胶109涂布完成之后，接着在有机光电器件105上方继续设置第二阻挡层111，框胶109黏结第一阻挡层103以及第二阻挡层111（图1G），将有机光电器件105围绕包覆在内。具体而言，可单独地设置第二阻挡层111；或者是先将第二阻挡层111沉积于第二基板113上，再将带有第二阻挡层111的第二基板113压合于有机光电器件105上方（图1H）。除此之外，也可以在第二阻挡层111上对准第一凹槽107之处形成第二凹槽（未显示于图中），框胶109则涂布于第一凹槽107以及相对的第二凹槽内部。至此，框胶109与第一阻挡层103、第二阻挡层111形成一密闭空间而将有机光电器件105容置于其内，避免与外界水气接触。
第一基板101、第二基板113、第一阻挡层103，以及第二阻挡层111可由有机材料、无机材料，或者是有机与无机材料复合物所制成；也可以以金属、玻璃，或者是可挠性材料制作第一基板101以及第二基板113。
图2A至图2E以及图2G至图2H绘示本发明另一实施例有机光电器件封装结构的制造过程中各阶段的局部剖面示意图。此一实施例的封装结构与图1A至图1H所绘示的封装结构近似，第一基板101、有机光电器件105、第二阻挡层111，以及第二基板113均与图1A至图1H所公开的对应材料层相同，但此一实施例不再将框胶涂布于第一阻挡层103上的凹槽，取而代之的是，先在第一阻挡层103上形成一图形定义层201，在图形定义层201上定义出对准第一凹槽（绘示于图1D中，标号107）的第一框胶贯穿区域207，此第一框胶贯穿区域207会穿透第一框胶贯穿区域207而露出第一阻挡层103，框胶209则贯穿第一框胶贯穿区域207，以黏结第一阻挡层103以及第二阻挡层111（绘示于图2G以及图2H当中）。除了第一框胶贯穿区域207以外，还可以在图形定义层201上定义出第二框胶贯穿区域205，其中第二框胶贯穿区域205将第一框胶贯穿区域207以及有机光电器件105围绕在内；然后涂布框胶211于第二框胶贯穿区域205当中，以黏结第一阻挡层103以及第二阻挡层111。在图2F当中，由内层至外层依序为有机光电器件105、图形定义层201、框胶209、图形定义层201、框胶211，以及图形定义层201。藉由两层框胶，可将外界的水气隔离地更为彻底，更有效地防范有机光电器件105被水气所腐蚀。
在框胶209以及框胶211涂布完成之后，继续在有机光电器件105、框胶209，以及框胶211之上继续设置第二阻挡层111以及第二基板113，以完成封装结构。
以上实施例的有机光电器件封装方法以及封装结构，利用凹槽以及填充于内的框胶来将水气阻隔在外，可有效地防止水气渗入，避免水气损坏光电器件；凹槽以及框胶的数目可视需要来决定，数目越多，防堵水气的效果越佳；此结构亦具有可挠特性且不易破损，对于有机光电器件侧边的防水气效果极佳，适用于可挠性的有机光电器件以及软性显示器上。
Claims (17)
1.一种有机光电器件的封装方法，该有机光电器件的封装方法包括：
提供一第一基板；
在该第一基板上沉积一第一阻挡层；
在该第一阻挡层上形成一有机光电器件；
在该第一阻挡层上形成一第一凹槽，该第一凹槽形成封闭回路，将该有机光电器件围绕在内；
在该第一凹槽内部涂布一框胶；以及
在该有机光电器件上设置一第二阻挡层，
其中该框胶黏结该第一阻挡层以及该第二阻挡层，并将该有机光电器件围绕包覆在内。
2.如权利要求1所述的有机光电器件的封装方法，该有机光电器件的封装方法还包括：
先将该第二阻挡层沉积于一第二基板上；以及
将带有该第二阻挡层的该第二基板压合于该有机光电器件上方。
3.如权利要求1所述的有机光电器件的封装方法，该有机光电器件的封装方法还包括：
在该第二阻挡层上对准该第一凹槽之处形成一第二凹槽，该框胶则涂布于该第一凹槽以及该第二凹槽内部。
4.如权利要求1所述的有机光电器件的封装方法，该有机光电器件的封装方法还包括：
在该第一阻挡层上形成一图形定义层；以及
在该图形定义层上定义出对准该第一凹槽的一第一框胶贯穿区域，该框胶则贯穿该第一框胶贯穿区域，以黏结该第一阻挡层以及该第二阻挡层。
5.如权利要求4所述的有机光电器件的封装方法，该有机光电器件的封装方法还包括：
在该图形定义层上定义出一第二框胶贯穿区域，其中该第二框胶贯穿区域将该第一框胶贯穿区域以及该有机光电器件围绕在内；以及
涂布该框胶于该第二框胶贯穿区域，以黏结该第一阻挡层以及该第二阻挡层。
6.如权利要求5所述的有机光电器件的封装方法，其中该第一基板、该第二基板、该第一阻挡层，以及该第二阻挡层由有机材料、无机材料，或者是有机与无机材料复合物所制成。
7.如权利要求1所述的有机光电器件的封装方法，其中是以金属、玻璃，或者是可挠性材料制作该第一基板以及该第二基板。
8.如权利要求1所述的有机光电器件的封装方法，其中该第一阻挡层以及该第二阻挡层的材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯，具有抗水氧特性。
9.一种有机光电器件封装结构，该有机光电器件封装结构包括：
一第一基板；
一第一阻挡层，该第一阻挡层位于该第一基板上；
一有机光电器件，该有机光电器件位于该第一阻挡层上；
一第一凹槽，该第一凹槽在该第一阻挡层上形成凹陷的封闭回路，将该有机光电器件围绕在内；
一第二阻挡层，该第二阻挡层位于该有机光电器件上；以及
一框胶，该框胶填充于该第一凹槽内，以黏结该第一阻挡层以及该第二阻挡层，该框胶将该有机光电器件包覆在内。
10.如权利要求9所述的有机光电器件封装结构，该有机光电器件封装结构还包括：
一第二基板，该第二基板上沉积该第二阻挡层，并压合于该有机光电器件上方。
11.如权利要求9所述的有机光电器件封装结构，其中该第二阻挡层上具有一第二凹槽，对准该第一凹槽而设置，该框胶则涂布于该第一凹槽以及该第二凹槽内。
12.如权利要求9所述的有机光电器件封装结构，该有机光电器件封装结构还包括：
一图形定义层，该图形定义层位于该第一阻挡层上，该图形定义层上具有一第一框胶贯穿区域，与该第一凹槽相对应，该框胶则贯穿该第一框胶贯穿区域，以黏结该第一阻挡层以及该第二阻挡层。
13.如权利要求12所述的有机光电器件封装结构，其中该图形定义层还包括：
一第二框胶贯穿区域，该第二框胶贯穿区域将该第一框胶贯穿区域以及该有机光电器件围绕在内，该框胶则涂布于该第二框胶贯穿区域，以黏结该第一阻挡层以及该第二阻挡层。
14.如权利要求9所述的有机光电器件封装结构，其中该第一基板、该第二基板、该第一阻挡层，以及该第二阻挡层的材料为有机、无机，或者是有机与无机材料复合物。
15.如权利要求9所述的有机光电器件封装结构，其中该第一基板以及该第二基板为金属基板、玻璃基板，或者是可挠性基板。
16.如权利要求9所述的有机光电器件封装结构，其中该有机光电器件为一有机薄膜晶体管或一有机发光二极管。
17.如权利要求9所述的有机光电器件封装结构，其中该有机光电器件为一电子纸或是一太阳能电池的内部组件。
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