CN1224096C - 利用通气孔和间隙的高湿敏性电子器部件 - Google Patents

利用通气孔和间隙的高湿敏性电子器部件 Download PDF

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Abstract

一种高湿敏性部件或制备这种部件的方法，它包括封装衬底上所有高湿敏性电子器件的封装罩和置于衬底和封装罩之间的密封材料，以围绕每个高湿敏性电子器件或围绕各组高湿敏性电子器件的形成在衬底和封装罩之间的完全密封，其中衬底或封装罩、或两者含通气孔和通气孔封闭材料，或在以预定的距离间隔开衬底和封装罩之前密封材料含间隙，该间隙以散布的密封材料填满。

Description

利用通气孔和间隙的高湿敏性电子器部件
发明领域
本发明涉及控制包装的电子器件内部的湿度，具体涉及含有多个高湿敏性电子器件的高湿敏性电子器部件及其制造方法，以防止器件过早失效或器件性能的过早下降。
技术背景
在制造中，电子器件通常由制造含多个电子器件的大衬底来生产。这些衬底通常选自玻璃、塑料、金属、陶瓷、硅和其它半导体材料或这些材料的组合。该衬底可以是刚性的或挠性的，并可作为各个单块或连续卷材来处理。在单个大的衬底上或连续卷材衬底上制造多个电子器件的主要原因是要以减少处理、增加生产量和提高产率来降低生产价格。在微电子工业中，硅晶片加工已从2英寸晶片增加到12英寸晶片，结果大大降低了价格。在液晶显示器(LCD)工业中，玻璃衬底的加工已从300mm×400mm衬底增加到600mm×700mm以上的衬底，并且达到同样的结果。在制造高湿敏性电子器件如有机发光器件(OLED)、聚合物发光器件、电荷耦合器件(CCD)传感器、和微机电传感器(MEMS)中，通过制造有多个高湿敏性电子器件的单个大的衬底或连续的卷材衬底达到了同样的规模经济。图1A示出在单块衬底10上包含多个高湿敏性电子器件12的未封装的高湿敏性电子器部件14。图1B示出沿图1A截面线1B-1B的高湿敏性电子器部件14的截面图。但是，制造有多个高湿敏性电子器件的单个衬底或连续卷材衬底会引起在制造过程中必须防止高湿敏性电子器件甚至短期暴露于湿气中的问题，而这对低湿敏性电子器件是不重要的。
通常的电子器件要求的湿度水平约为2500-低于5000ppm(百万分之一)，以防止器件性能在规定的操件及贮存期中发生过早下降。在包装的器件中将其环境的湿度控制在这一水平是通过封装该器件或密封该器件或在外壳中放置干燥剂来达到的。干燥剂例如是分子筛材料、硅胶材料、和通常称为燥石膏的材料，其通常用来维持上述范围的湿度水平。在这类电子器件的制造和封装过程中，短时间暴露于湿度大于2500ppm中时不会引起器件性能的过早下降。为此，这类电子器的封装是在该电子器件与原始衬底分开后封装的。
在制造液晶显示器中，电子线路和液晶材料不是高湿敏性的，所以，封装该电子线路和液晶材料的方法不要求防制造过程中的周围湿度。图2A示出在分离成单个LCD器件之前的典型的多LCD部件28，图2B示出沿图2A的截面线2B-2B的多LCD部件28的截面图。在制造LCD中，背板22和面板24包括多个LCD器件。LCD背板22和LCD面板24是以密封材料20粘在一起的，该密封材料围绕每一个LCD器件，但在密封材料20中有一间隙。在制造多个LCD部件28后，将LCD器件分离，并填充以液晶材料。在填充LCD器件后，在密封材料20中的间隙用间隙密封材料密封，以保持液晶材料，并使LCD背面电子线路26和液晶材料防潮。因为LCD器件不是高湿敏性的，所以多个LCD部件的分离过程通常在环境空气下进行，没有检测到LCD器件的性能下降。
湿敏性特别高的电子器件如有机发光器件(OLED)或面板、聚合物发光器件、电荷耦合器件(CCD)传感器、和微机电传感器(MEMS)，需将其湿度控制到低于约1000ppm，有时需控制到甚至低于100ppm。如此低的湿度水平是采用硅胶材料和燥石膏材料的干燥剂不可达到的。如在较高的温度下干燥，分子筛材料在封闭外壳中可达到低于1000ppm的湿度。但是，分子筛材料在或低于1000ppm的湿度下有较低的含水容量，分子筛材料可达到的最小湿度水平是与封闭外壳中的温度有关：例如在室温下所吸收的水分可在温度循环到较高温度如100℃期间被释放到封闭外壳或包装中。在这种包装的器件下使用的干燥剂包括金属氧化物粉末、碱金属氧化物粉末、硫酸盐粉末、金属卤化物粉末或高氯酸盐粉末，即有所需的较低的最小平衡湿度和高含水容量的材料。但是，与上述分子筛、硅胶、或燥石膏材料相比，这类材料常常较慢地化学吸收湿气。这种较慢地与水蒸气的反应会在器件外壳内干燥剂密封后导致可测程度的器件性能下降，这是由于例如在器件内所吸收的水分、在密封的器件内存在的湿蒸气、和经器件和外壳之间的封口从外部环境渗透入的湿气。此外，高湿敏性电子器件甚至在制造和封装过程中都不能暴露于大于1000ppm的湿气中，所以需要控制湿度直到该器件完成被封装。为此，在制造和封装期间需控制湿度以防止器件性能的下降。
为减少在器件内所吸收的湿气量和在密封器件中存在的湿气量，高湿敏性器件如有机发光器件(OLDE)或面板、聚合物发光器件、电荷耦合器件(CCD)传感器、和微机电传感器(MEMS)常在低湿度环境如湿度小于1000ppm和干箱中进行密封。为确保密封器件内的低湿度，这些高湿敏性器件在任何其它加工步骤如互连和组件连接之前要在低湿度环境内完全密封。为达到这种低湿度密封，高湿敏性器件如电荷器件(CCD)传感器和微机电传感器(MEMS)通常是在从多部件衬底或晶片上分离后以单个部件与单独的外壳逐一密封。其它器件如有机发光器件(OLED)是以在单一部件上的多个器件进行密封；但是，在现在的制造方法中，采用金属或玻璃的各个外壳部件在分离前密封每个器件。图3A示出在单块衬底10上包含多个OLED器件32的典型多OLED部件34，器件32用各个封装罩30和密封材料20封装，图3B示出沿图3A的截面线3B-3B的多OLED部件34的截面图。现有的两种密封高湿敏性器件的方法要求在低的湿度环境中将各个外壳部件组装到各个器部件或多个器部件的高水平的操件。
为了减少在低湿度环境中用于封装多个高湿敏性器部件的各个外壳部件的操作，可设想一种LCD密封方法的改进，其中在衬底和封装罩之间的密封材料在粘合前设有间隙。图4A示出包括含多个高湿敏性电子器件12的衬底10的高湿敏性电子器部件14，单一的封装罩30封装所有的高湿敏性电子器件12和密封材料20。采用此技术的问题在图4A中表示了，其中当衬底和封装罩接触密封材料后使衬底10和封装罩30移到其预定的空间时，由于在每个密封区内产生的高气压使密封材料20受损。这种受损表现为窄的密封宽度或甚至在封口中有间隙，这就降低和消除了对湿敏性高的电子器件的保护。图4B示出沿图4A的截面线4B-4B的高湿敏性电子器部件14的截面图。因此，需要有高湿敏性电子器部件及制造高湿敏性电子器部件的方法，它不会损害在制造和封装中使高湿敏性电子器件防湿所需的封口。
许多出版物描述了控制在封装的电子器件中的湿度水平的方法和/或材料。例如，Kawami等人的EP 0776147A1公开了在气密外壳中封装的有机EL部件，容器中含有由用于化学吸收湿气的固体化合物组成的干燥物质。该干燥物质与有机EL部件隔开，并且将该干燥物质采用真空汽相淀积、溅射、或旋涂以预定的形状固结。Kawami等人提到下列干燥剂的应用：碱金属氧化物、碱土金属氧化物、硫酸盐、金属卤化物、和高氯酸盐。但Kawami等人未提及有多个气密性外壳的多EL器部件，也未提及制造有多个气密性外壳的多EL器部件的方法。Kawami等人未讨论也未提及多EL器部件的操作和密封问题以及其解决办法，如防止封口由于在封装中密封区内产生的高气压而受损的方法。
Shores的US-A-5 304 419公开了用于包封电子器中的封装罩中的湿气和颗粒吸收剂。在部分封装罩的内表面涂以含固体干燥剂的压敏粘合剂。
Shores的US-A-5 401 536描述了一种提供用于电子器件的无湿气包封罩的方法，该包封罩含有干燥剂特性涂层和粘合剂。该涂层和粘合剂含分散在聚合物中的质子化的水合硅酸铝粉末。
Shores的US-A-5 591 379公开了用于气密电子器件的吸湿组合物。该组合物以涂层或粘合剂涂于器件包装的内表面，该组合物包含其中分散有干燥剂的可渗透水蒸气的粘接剂，该干燥剂优选为分子筛材料。
在这些专利中，Shores未提到多器部件或提供用于多器部件无湿气包封罩的方法。
Booe的US-A-4 081 397描述了用于稳定电气和电子器件的电气和电子特性的组合物。该组合物包含在弹性基体中的碱土金属氧化物。Booe未提及多器部件或用于稳定多电气和电子器部件的电气和电子特性的方法。
Inohara等人的US-A-4 357557描述了采用一对玻璃衬底密封的薄膜型场致发光显示面板，以防与环境接触。该方法包括在玻璃衬底之间引入的保护性液体、为确定一对衬底之间的间隔而安置的隔片、在衬底之一中形成的注入孔以真空下从由衬底界定的腔中排出空气和气体并向腔中引入保护性液体、适合提供衬底和隔片之间粘结的粘合剂、引入保护液体中的水分吸收膜、和密封注入孔的粘合剂。Inohara等人未提及带有多个气密外壳的多EL器部件，也未提及制造带有多个气密外壳的多EL器部件的方法。Inohara等人也未讨论和提及多EL器部件的操作及密封问题以及其解决办法，如防止封口由于在封装中密封区内产生的高气压而受损的方法。虽然在衬底之一中采用注入孔可防止在封装中由于通过注入孔进入过量环境气体对封口的损害，但Inohara等人未提及提供该注入孔的目的。而该注入孔的目的却是使保护性液体引入到由衬底界定的腔中。
Taniguchi等人的US-A-5 239 228描述了用在密封板中的凹槽辅加特征以捕获过量的粘合剂来保护类似于Inohara的薄膜场致发光器件的方法。Taniguehi等人未提及带有多个气密外壳的多EL器部件，也未提及制造有多个气密外壳的多EL器部件的方法。Taniguchi等人也未讨论及提及多EL器部件的操作及密封问题以及其解决办法，如防止封口由于在封装中密封区内产生的高气压而受损的方法。
Harvey、Ill等人的US-A-5 771 562描述了气密性密封有机发光器件的方法，其步骤包括在衬底上提供有机发光器件、用无机介电材料覆盖有机发光器件、和在介电材料上密封性地加一无机层。Harvey、III等人未提及有多个气密外壳的多OLED器部件，也未提及制造有多个气密外壳的多OLED器部件的方法。虽然无机介电层可在封装工艺中提供暂时的防水作用，但Harvey、Ill等人未提及该层可用于制造有多个气密外壳的多OLED器部件。
Boroson等人的US-A-6 226 890描述了干燥在包封壳中密封的高湿敏性电子器件周围环境的方法，包括选择由粒度为0.1-200μm的固体颗粒组成的干燥剂。选择的干燥剂提供包封罩中比器件敏感的湿度更低的最小平衡湿度。选择粘结剂以维持和提高其中混有所选干燥剂的水分吸收速率。粘结剂可呈液相或溶于液体中。形成可流延的掺合物，它包括至少该干燥剂颗粒和粘合剂，掺合物中干燥剂颗粒的优选重量分数为10％-90％。该掺合物以适当量浇注在包封壳的部分内表面上形成其上的干燥剂层，该包封壳有密封凸缘。但是，Boroson等人未提及干燥在多个包封罩中密封的多个湿敏性高的电子器部件周围环境的方法。
发明内容
本发明的目的是提供有高湿敏性电子器件的高湿敏性电子器部件以及制造所述部件的方法，其中可防止部件中的高湿敏性电子器件由水分引起的损害，并且与现有技术相比，该部件的制造有所简化。
一方面，该目的是通过有高湿敏性电子器件的高湿敏性电子器部件来达到的，包括
a)含两个或更多的高湿敏性电子器件的衬底；
b)封装衬底上所有高湿敏性电子器件的封装罩；
c)置于衬底和封装罩之间的密封材料，以围绕每一个高湿敏性电子器件或围绕各组高湿敏性电子器件在衬底和封罩之间形成完全密封；
d)其中，衬底或封装罩或两者包括通气孔和通气孔封闭材料。
另一方面，该目的是通过在单一衬底上制造有多个高湿敏性电子器件如OLED的高湿敏性电子器部件的方法达到的，其中，在将各个器件从衬底上分离之前，所有器件均为防水分的，方法包括步骤：
a)为在衬底上的每一高湿敏性电子器件或为每组高湿敏性电子器件提供通过衬底或封装罩的通气孔，围绕衬底放置密封材料；
b)围绕衬底上的每一个高湿敏性电子器件或围绕衬底上的各组高湿敏性电子器件或在封装包壳的适当位置放满密封材料，以在密封后密封材料将完全位于每一个高湿敏性电子器件周围或各组高温敏性电子器件的周围。
c)使其中之一包含密封材料的衬底和封装罩以互相密接邻但间隔开排列，在这种接邻排列的位置提供起始的周围压力；
d)在衬底和封装罩之间提供相对移动，直到密封材料与衬底和封装罩接触，该衬底和封装罩在规定的距离内隔开，过量的周围气体通过通气孔排出；
e)将密封材料粘结到衬底和封装罩上；
f)封闭通气孔。
本发明的高湿敏性电子器部件及该部件的制造方法以及制造中防止器件性能过早失效或过早下降的方法与现有技术相比有下列优点：在分离成较小的单一或多器部件之前，通过用封装在衬底上的所有高湿敏性电子器件的单一封装罩作为单一部件密封在单一衬底上的高湿敏性电子器件减少了器件和封装罩的操作；改进了在暴露到周围环境之前的防湿性；改进了大量生产所需的与自动工艺的相容性；改进了在低湿度环境内与工艺的相容性；减少了由于湿敏性电子器件的内外压差引起的封装缺陷。
附图简介
图1A示出在衬底上包含多个高湿敏性电子器件的未封装的高湿敏性电子器部件；
图1B示出沿图1A的截面线1B-1B的高湿敏性电子器部件的截面图；
图2A示出在分离成单个LCD器件之前的典型的多个LCD的部件；
图2B示出沿图2A的截面线2B-2B的多LCD部件的截面图；
图3A示出典型的经各个封装的多OLED部件；
图3B示出沿图3A的截面线3B-3B的多OLED部件的截面图；
图4A示出包含单一封装罩和由于过压受损的密封材料的高湿敏性电子器部件；
图4B示出沿图4A的截面线4B-4B的高湿敏性电子器部件的截面图；
图5A示出一种高湿敏性电子器部件，它包括含多个高湿敏性电子器件的衬底、单一的封装罩、和密封材料；
图5B示出沿图5A的截面线5B-5B的高湿敏性电子器部件的截面图；
图6A示出一种高湿敏性电子器部件，它包括含多个高温敏性电子器件的衬底、单一的封装罩、密封材料、吸水材料、和暂时的防水层；
图6B示出沿图6A的截面线6B-6B的高湿敏性电子器部件的截面图；
图7A示出一种高湿敏性电子器部件，它包括含多个高湿敏性电子器件的衬底、无间隙的密封材料、用于密接邻排列但间隔开的每个湿敏性电子器件的通过衬底的通气孔、和封装罩；
图7B示出沿图7A的截面线7B、C、D-7B、C、D的高湿敏性电子器部件的截面图；
图7C示出在衬底和封装罩相对移动到预定间距后的沿图7A的截面线7B、C、D-7B、C、D的高湿敏性电子器部件的截面图；
图7D示出在封闭通气孔后的沿图7A的截面线7B、C、D-7B、C、D的高湿敏性电子器部件的截面图；
图8A示出一种高湿敏性电子器部件，它包括含多个高湿敏性电子器件的衬底、密接邻排列但间隔开的具有间隙的密封材料和封装罩；
图8B示出沿图8A的截面线8B、C-8B、C的高湿敏性电子器部件；
图8C示出在衬底和封装罩相对移动到密封材料与衬底和密封罩两者都相接触的位置后，沿图8A的截面线8B、C-8B、C的高湿敏性电子器部件；
图8D示出一种高湿敏性电子器部件，它包括含多个高湿敏性电子器件、密封材料、和封装罩、在衬底和封装罩相对移动到预定的间距后，通过散布密封材料将间隙填满；
图8E示出沿图8D的截面线8E-8E的高湿敏性电子器部件的截面图。
发明详述
术语“高湿敏性电子器部件”意指在高湿敏性电子器件的制造中或制造后，或制造中和制造后包含一个或多个高湿敏性电子器件的部件。术语“高湿敏性电子器件”意指在环境湿度大于1000ppm下器件性能易出现可量测下降的任何电子器件。术语“衬底”意指在其上制备一个或多个高湿敏性电子器件的有机固体、无机固体、或有机和无机固体的组合。术语“封装罩”意指通过防止或限制湿气穿过封装罩来保护一个或多个高湿敏性电子器件免受湿气影响的有机固体、无机固体、或有机和无机固体的组合。术语“密封材料”意指用于粘结封装罩和衬底和通过防止或限制湿气穿透密封材料来保护一个或多个高湿敏性电子器件免受湿气影响的有机材料、无机材料、或有机和无机材料的组合。术语“间隙”意指围绕一个或多个电子器件的密封材料的不连续性。术语“吸水材料”意指用于物理或化学吸收会损害高湿敏性电子器件的湿气或与该湿气反应的无机材料。术语“暂时的防湿层”意指在短期暴露于湿度大于1000ppm的环境时，用于防止和限制会使高湿敏性电子器件受损的有机材料、无机材料、或有机和无机材料的组合，短期通常指少于10天。
参看图5A，示出本发明的高湿敏性电子器部件14的一个实施方案。所示高湿敏性电子器部件14包括含多个高湿敏性电子器件12的衬底10、单一的封装在衬底10上所有高湿敏性电子器件12的封装罩30、和围绕每个高湿敏性电子器件12的密封材料20，在密封材料20中没有间隙。图5B示出沿图5A的截面线5B-5B的高湿敏性电子器部件14的截面图。在图1A和图1B中所示的高湿敏性电子器部件14包括4个高湿敏性电子器件12，但本发明的高湿敏性电子器部件可包括大于1的任何数目的高湿敏性电子器件。用单一的封装罩封装衬底上的所有高湿敏性电子器件，与用各个封装罩分别封装衬底上的每一个高湿敏性的电子器件的现有技术相比，其优点为减少了操作。在图5A和图5B中的衬底10和封装罩30可以是有机固体、无机固体、或有机和无机固体的组合。衬底和封装罩可以是刚性的或挠性的，可以加工成独立的各个片如薄板或晶片或加工成连续的卷材。典型的衬底和封装罩材料包括玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。该衬底和封装罩可以是均匀混合材料、复合材料、或多层材料。衬底、封装罩或两者含通气孔100和通气孔封闭材料102。通气孔封闭材料可与用于粘结衬底和封装罩的密封材料相同，也可是不同的封闭材料。封闭通气孔的材料可以是有机的、无机的、或有机和无机的组合。封闭材料的实例是粘合剂、焊剂、胶带、以粘合剂粘结的多层层叠物、和以粘合剂粘结的无机覆盖层。图5A和5B中的密封材料20围绕每一个高湿敏性电子器件，但密封材料也可围绕由两个或多个高湿敏性电子器件形成的各个组，只要成品需要在单一部件内有多于一个的高湿敏性电子器件。此外，围绕每个或每组高湿敏性电子器件的密封材料设有间隙，以致在分离成较小的单一或多器部件之前可使高湿敏性电子器部件防潮。密封材料可以是有机的、无机的、或有机和无机组合的。密封材料可通过熔化和冷却或反应固化粘结到衬底和封装罩上。通过熔化和冷却粘合的典型材料包括玻璃；热熔化粘合剂如聚烯烃类、聚醚类、聚酰胺类、或其组合；或无机焊料如铟、锡、铅、银、金、或其组合。典型的反应固化方法包括通过热、辐射如UV辐射、二种和多种组分的混合、暴露于周围湿气中、去除周围的氧、或其组合所引起的反应。通过反应固化产生粘结的典型材料包括丙烯酸酯类、环氧类、聚氨酯类、硅氧烷类、或其组合。通常用于密封材料的另它无机材料包括玻璃、陶瓷、金属、半导体、金属氧化物、半导体氧化物、或其组合。
参看图6A，示出本发明的高湿敏性电子器部件14的另一实施方案。所示高湿敏性电子器部件14包括含多个高湿敏性电子器件12的衬底10、封装衬底10上所有高湿敏性电子器件12的单一封装罩30、界定围绕每个高湿敏性电子器件12间隔的密封材料20且密封材料20中无间隙、位于衬底10和封装罩30之间并在由密封材料20界定的间隔内的吸水材料60、和在每个高湿敏性电子器件12上涂敷的暂时的防湿层62。图6B是沿图6A的截面线6B-6B的高湿敏性电子器部件14的截面图。高湿敏性电子器件12、衬底10、封装罩30、和密封材料20的详情同图5A和5B中所示的实施方案。也与图5A和5B中的实施方案一样，衬底、封装罩、或两者含通气孔100和通气孔封闭材料102。通气孔封闭材料的详情同图5A和5B所示的实施方案。吸水材料用于物理或化学吸收湿气或与湿气反应，否则该湿气会使高湿敏性电子器件所损。典型的吸水材料包括碱金属氧化物、碱土金属氧化物、硫酸盐、金属卤化物、高氯酸盐、分子筛、和功函小于4.5eV并能在湿气存在下会被氧化的金属、其组合。吸水材料可包装在透湿气的外壳或粘合剂中。吸水材料可以是单一材料、均匀混合材料、复合材料、多层材料。暂时的防湿层用于在短期暴露于湿度大于1000ppm的环境中时防止或限制会使高湿敏性电子器件所损的湿气。暂时的防湿层是有机材料、无机材料、或其组合。典型的有机材料包括环氧类、聚氨酯类、聚脲类、丙烯酸酯类、硅氧烷类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、酚类、聚乙烯类、苯氧基类、聚砜类、聚烯烃类、聚醚类、或其组合。典型的无机材料包括玻璃、陶瓷、金属、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。暂时性防湿层可以是单一材料、均匀混合材料、复合材料、或多层材料。
参看图7A-7D，示出按本发明在单一衬底上制备有多个高湿敏性电子器件如OLED器件的高湿敏性电子器部件的方法的一种实施方案，其中在从衬底上分离成各个器件之前，对器件进行防潮。图7A示出一种高湿敏性电子器部件14，它包括含多个高湿敏性电子器件12的衬底10、围绕每个高湿敏性电子器件12的密封材料20且密封材料20中无间隙、用于密接邻排列但间隔开的每一个高湿敏性电子器件12的穿过衬底的通气孔100、封装衬底10上所有高湿敏性电子器件12的封装罩30。图7B是沿图7A的截面线7B、C、D-7B、C、D的高湿敏性电子器部件14的截面图。环境压力可以高于、低于、或等于大气压。高湿敏性电子器件12、衬底10、封装罩30、和密封材料20的详情同图5A和5B的实施方案。在另一实施方案中，吸水材料60、暂时的防湿层62或两者可如图6A和6B的实施方案中所详述的涂敷在高湿敏性电子器件12或在封装罩上。在另一实施方案中，通气孔可穿过封装罩或穿过衬底和封装罩。图7C是在衬底10和封装罩30按相对移动90移动到衬底10和封装罩30间隔开一个预定距离的位置后的沿图7A的截面线7B、C、D-7B、C、D的高湿敏性电子器部件14的截面图，移动时过量的周围气体通过通气孔100排出，并且密封材料20已粘结到衬底10和封装罩30上。因为过量的气体要通过通气孔排出，所以围绕衬底10、封装罩30、和密封材料20的周围的压力与由衬底10、封装罩30、和密封材料20界定的间隔内的压力相等，由此防止密封材料20的变形。将密封材料20粘结到衬底10和封装罩30上可通过熔化和冷却、反应固化、或其组合来实现。反应固化可包括由热、辐射、混合两种或多种成分、暴露于周围湿气中、去除周围的氧或其混合所引起的反应。图7D是在通气孔以封闭材料封闭后沿图7A的截面线7B、C、D-7B、C、D的高湿敏性电子器部件的截面图。在另一实施方案中，通气孔可在将密封材料粘结到衬底和封装罩之前或过程中加以封闭。通气孔封闭材料与图5A和5B中的实施方案相同。在完成图7A-7D所描述的方法后，通常将高湿敏性电子器件分离成带有部分起始衬底的各个器件或器件组。
参看图8A-8E，示出按本发明在单一衬底上制备有多个高湿敏性电子器件如OLED器件的高湿敏性电子器部件的方法的另一种实施方案，其中在从衬底上分离成各个器件之前，对器件进行防潮。图8A示出一种高湿敏性电子器部件14，它包括含多个高湿敏性电子器件12的衬底10和围绕以密接邻排列但间隔开的每个高湿敏性电子器件12的密封材料20且密封材料20中有间隙、封装衬底10上所有高湿敏性电子器12的封装罩30。图8B是沿图8A的截面线8B、C-8B、C的高湿敏性电子器部件14的截面图。周围压力可高于、低于或等于大气压。高湿敏性电子器件12、衬底10、封装罩30和密封材料20与图5A和5B所示实施方案中的相同。在另一实施方案中，吸水材料60、暂时的防湿层62或两者均可如图6A和6B的实施方案中所详述的涂敷于高湿敏性电子器件12或封装罩上。
图8C是在衬底10和封装罩30相对按90移动到密封材料20与衬底10和封装罩30相接触的位置处后沿图8A的截面线8B、C-8B、C的高湿敏性电子器部件14的截面图。图8D示出在衬底10和封装罩30之间相对移动到所预定的间隔距离，这期间周围气体经间隙逸出，直到在间隙由散布密封材料填满为止，并在密封材料20已粘结到衬底10和封装罩30上后的高湿敏性电子器部件14。图8E是沿图8D的截面线8E-8E的高湿敏性电子器部件的截面图。这些实施方案中，选择间隙大小，以致间隙在衬底和封装罩移动到其最终预定的间隔距离的过程中由散布密封材料而填满。由于过量的气体可经间隙排出，所以在由衬底10、封装罩30、和密封材料20界定的间隔中相对于环境压力的压差减小，所以防止了密封材料20的变形。将密封材料粘结到衬底10和封装罩30上可通过图7A-7D的实施方案中所描述的同样方法实现。在完成图8A-8E的所述方法后，通常将高湿敏性电子器部件分离成带有部分起始衬底的各个器件或器件组。
实施例
I.试验构件的制造
由下列工序制造多个一样的试验构件：
(1)代表含多个高湿敏性电子器件衬底的玻璃衬底经在丙酮和异丙醇中超声波代理并经去离子水漂洗而清洁；
(2)由选择性蚀刻玻璃衬底而形成的有或没有通气孔的和含多个空腔的玻璃封装罩在形成吸水层之前经上述工序(1)所描述清洁衬底的方法进行清洁；
(3)在封装罩的空腔内形成吸水层并固化；
(4)将密封材料完全围绕封装罩上每个空腔或每个通气孔和空腔放置；
(5)含密封材料的衬底和封装罩在大气压下以相互密邻接排列但间隔开的方式放置；
(6)使衬底和封装罩之间相对移动，直到密封材料与衬底和封装罩接触，并且衬底和封装罩间隔开20-30μm；
(7)将密封材料粘结到衬底和封装罩上，以形成试验构件；
(8)如有通气孔，则用封闭材料将通气孔封闭。
II.结果
试验构件中的所有位置的封装质量以粘结后密封材料的质量来判断。如果证实由于密封材料内外压差使密封材料受损，则封装质量评定为差。如果未证实受损，则封装质量评定为好。如果证实稍有受损，封装质量评定为中等。带有通气孔的试验构件，其封装质量全部评定为好。设有通气孔的对比试验构件，其封装质量全部评定为差。
本发明的其它特征如下：
该高湿敏性电子器部件，其中衬底包括刚性或挠性的材料：玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。
该高湿敏性电子器部件，其中封装罩包括刚性或挠性的材料：玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。
该高湿敏性电子器部件，其中密封材料是有机材料、无机材料、或其组合，该材料经熔化和冷却或反应固化。
该高湿敏性电子器部件，其中反应固化包括由热、辐射、两种和多种成分的混合、暴露于周围湿气中、去除周围的氧、或其组合所引起的反应。
该高湿敏性电子器部件，其中有机材料选自环氧类、聚氨酯类、丙烯酸酯类、硅氧烷类、聚酰胺类、聚烯烃类、聚醚类或其组合。
该高湿敏性电子器部件，其中无机材料选自玻璃、陶瓷、金属、半导体、金属氧化物、半导体氧化物、金属焊料、或其组合。
该高湿敏性电子器部件，其中吸水材料选自碱金属氧化物、碱土金属氧化物、硫酸盐、金属卤化物、高氯酸盐、分子筛、功函小于4.5eV并能在湿气存在下被氧化的金属、或其组合。
该高湿敏性电子器部件，其中用密封材料或其它封闭材料来封闭通气孔。
该高湿敏性电子器部件，其中封闭材料是有机的、无机的、或其组合的。
一种有高湿敏性电子器件的高湿敏性电子器部件，它包括：
a)含两个或多个湿敏性电子器件的衬底，该衬底已涂有暂时的防湿层；
b)封装衬底上所有高湿敏性电子器件的封装罩；
c)置于衬底和封装罩之间的密封材料，以形成围绕每一个湿敏性电子器件或围绕各组湿敏性电子器件的衬底和封装罩之间的完全密封；
d)其中衬底或封装罩或其两者包含有通气孔和通气孔的封闭材料。
该高湿敏性电子器部件，其中衬底包括刚性或挠性的材料：玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。
该高湿敏性电子器部件，其中封装罩包括刚性或挠性的材料：玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。
该高湿敏性电子器部件，其中密封材料是有机材料、无机材料、或其组合，该材料经熔化和冷却或反应固化。
该高湿敏性电子器部件，其中反应固化包括由热、辐射、两种和多种成分的混合、暴露于周围湿气中、去除周围的氧、或其组合所引起的反应。
该高湿敏性电子器部件，其中有机材料选自环氧类、聚氨酯类、丙烯酸酯类、硅氧烷类、聚酰胺类、聚烯烃类、聚醚类或其组合。
该高湿敏性电子器部件，其中无机材料选自玻璃、陶瓷、金属、半导体、金属氧化物、半导体氧化物、金属焊料、或其组合。
该高湿敏性电子器部件，其中暂时的防湿层是有机材料、无机材料、或其组合。
该高温敏性电子器部件，其中有机材料选自环氧类、聚氨酯类、聚脲类、丙烯酸酯类、硅氧烷类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、酚类、聚乙烯类、苯氧基类、聚砜类、聚烯烃类、聚醚类、或其组合。
该高湿敏性电子器部件，其中无机材料选自玻璃、陶瓷、金属、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。
该高湿敏性电子器部件，其中用密封材料或其它封闭材料来封闭通气孔。
该高湿敏性电子器部件，其中封闭材料是有机的、无机的、或其组合的。
一种在单一衬底上制备有多个高湿敏性电子器件如OLED器件的高湿敏性电子器部件的方法，其中在从衬底上分离成各个器件之前，对器件进行防潮，该方法包括下列步骤：
a)为在衬底上的每一高湿敏性电子器件或为每组高湿敏性电子器件提供通过衬底或封装罩的通气孔，围绕衬底放置密封材料；
b)围绕衬底上的每一个高温敏性电子器件或围绕衬底上的各组高湿敏性电子器件或在封装包壳的适当位置放满密封材料，以在密封后密封材料将完全位于每一个高湿敏性电子器件周围或各组高湿敏性电子器件的周围。
c)使其中之一包含密封材料的衬底和封装罩以互相密接邻但间隔开排列，在这种接邻排列的位置提供起始的周围压力；
d)在衬底和封装罩之间提供相对移动，直到密封材料与衬底和封装罩接触，该衬底和封装罩在规定的距离内隔开，过量的周围气体通过通气孔排出；
e)将密封材料粘结到衬底和封装罩上；
f)封闭通气孔。
该方法，其中用密封材料或其它封闭材料来封闭通气孔。
该方法，其中封闭材料是有机的、无机的、或其组合的。
该方法，其中粘结步骤由熔化和冷却、反应固化、或其组合来完成。
该方法，其中反应固化包括由热、辐射、两种和多种成分的混合、暴露于周围湿气中、去除周围的氧、或其组合所引起的反应。
该方法，其中衬底包括刚性或挠性的材料：玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。
该方法，其中封装罩包括刚性或挠性的材料：玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。
该方法，其中封闭材料是有机的、无机的、或其组合的。
该方法，其中有机材料选自环氧类、聚氨酯类、丙烯酸酯类、硅氧烷类、聚酰胺类、聚烯烃类、聚醚类或其组合。
该方法，其中无机材料选自玻璃、陶瓷、金属、半导体、金属氧化物、半导体氧化物、金属焊料、或其组合。
该方法还包括将高湿敏性电子器件分离成带有部分起始衬底的各个器件或器件组。
该方法还包括用暂时的防湿层涂敷含两个或多个高湿敏性电子器件的衬底；或将吸水材料涂敷到衬底或封装罩上，其涂敷在衬底或封装罩上的位置以使在粘结后该吸水材料位于每个高湿敏性电子器件中或每组高湿敏性电子器件中；或涂敷以该暂时的防湿层和该吸水材料两者。
该方法，其中吸水材料选自碱金属氧化物、碱土金属氧化物、硫酸盐、金属卤化物、高氯酸盐、分子筛、功函小于4.5eV并能在湿气存在下被氧化的金属、或其组合。
该方法，其中暂时的防湿层是有机材料、无机材料、或其组合。
该方法，其中有机材料选自环氧类、聚氨酯类、聚脲类、丙烯酸酯类、硅氧烷类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、酚类、聚乙烯类、苯氧基类、聚砜类、聚烯烃类、聚醚类、或其组合。
该方法，其中无机材料选自玻璃、陶瓷、金属、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。
一种在单一衬底上制备有多个高湿敏性电子器件如OLED器件的高湿敏性电子器部件的方法，其中在从衬底上分离成各个器件之前，对器件进行防潮，该方法包括下列步骤：
a)在衬底上围绕每个高湿敏性电子器件或围绕各组高湿敏性电子器件或在封装罩的适当位置上放置密封材料，以留出一个或多个位置，其中有未经密封材料覆盖的间隙；
b)将其中之一含有密封材料的衬底和封装罩以互相密接邻，但间隔开排列，在这接邻排列的位置提供起始的周围压力；
c)在衬底和封装罩之间提供相对移动，直到密封材料与衬底和封装罩接触，该衬底和封装罩在规定距离内隔开，过量的周围气体通过通气孔排出，直到通气孔由散布的密封材料填满。
d)将密封材料粘结到衬底和封装罩上。
该方法，其中粘结步骤由熔化和冷却、反应固化、或其组合来完成。
该方法，其中反应固化包括由热、辐射、两种和多种成分的混合、暴露于周围湿气中、去除周围的氧、或其组合所引起的反应。
该方法，其中衬底包括刚性或挠性的材料：玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。
该方法，其中封装罩包括刚性或挠性的材料：玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。
该方法，其中封闭材料是有机的、无机的、或其组合的。
该方法，其中有机材料选自环氧类、聚氨酯类、丙烯酸酯类、硅氧烷类、聚酰胺类、聚烯烃类、聚醚类或其组合。
该方法，其中无机材料选自玻璃、陶瓷、金属、半导体、金属氧化物、半导体氧化物、金属焊料、或其组合。
该方法还包括将高湿敏性电子器件分离成带有部分起始衬底的各个器件或器件组。
该方法还包括用暂时的防湿层涂敷含两个或多个高湿敏性电子器件的衬底；或将吸水材料涂敷到衬底或封装罩上，其涂敷在衬底或封装罩上的位置以使在粘结后该吸水材料位于每个高湿敏性电子器件中或每组高湿敏性电子器件中；或涂敷以该暂时的防湿层和该吸水材料两者。
该方法，其中吸水材料选自碱金属氧化物、碱土金属氧化物、硫酸盐、金属卤化物、高氯酸盐、分子筛、功函小于4.5eV并能在湿气存在下被氧化的金属、或其组合。
该方法，其中暂时的防湿层是有机材料、无机材料、或其组合。
该方法，其中有机材料选自环氧类、聚氨酯类、聚脲类、丙烯酸酯类、硅氧烷类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、酚类、聚乙烯类、苯氧基类、聚砜类、聚烯烃类、聚醚类、或其组合。
该方法，其中无机材料选自玻璃、陶瓷、金属、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。

Claims (8)

1.一种含有多个高湿敏性电子件的高湿敏性电子器部件，它包含：
a)含两个或更多的高湿敏性电子器件的衬底；
b)封装衬底上所有高湿敏性电子器件的封装罩；
c)置于衬底和封装罩之间的密封材料，以围绕每一个高湿敏性电子器件或围绕各组高湿敏性电子器件在衬底和封罩之间形成完全密封，其中所述密封材料是有机材料、无机材料、或其组合，该材料经熔化和冷却或反应固化，并且其中反应固化包括由热、辐射、两种和多种成分的混合、暴露于周围湿气中、去除周围的氧、或其组合所引起的反应；和
d)其中，衬底或封装罩或两者包括通气孔和在通气孔中的通气孔封闭材料。
2.权利要求1的高湿敏性电子器部件，其中衬底包括刚性或挠性的材料：玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。
3.权利要求1的高湿敏性电子器部件，其中封装罩包括刚性或挠性的材料：玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体硫化物、碳、或其组合。
4.权利要求1的高湿敏性电子器部件，其中有机材料选自环氧类、聚氨酯类、丙烯酸酯类、硅氧烷类、聚酰胺类、聚烯烃类、聚醚类或其组合。
5.权利要求1的高湿敏性电子器部件，其中无机材料选自玻璃、陶瓷、金属、半导体、金属氧化物、半导体氧化物、金属焊料、或其组合。
6.权利要求1的高湿敏性电子器部件，其中所述密封材料和通气孔封闭材料是相同或不同的材料。
7.权利要求1的高湿敏性电子器部件，其中所述密封材料是有机的、无机的、或其组合。
8.一种含有多个高湿敏性电子器件的高湿敏性电子器部件，它包含：
a)含两个或多个湿敏性电子器件的衬底；
b)封装衬底上所有高湿敏性电子器件的封装罩；
c)衬底和封装罩之间的密封材料，以形成衬底和封装罩之间的完全密封和围绕每个湿敏性电子器件和围绕每组湿敏性电子器件的空间，其中所述密封材料是有机材料、无机材料、或其组合，该材料经熔化和冷却或反应固化，并且其中反应固化包括由热、辐射、两种和多种成分的混合、暴露于周围湿气中、去除周围的氧、或其组合所引起的反应；
d)吸水材料，其置于衬底和封装罩之间并且在由密封材料界定的空间中；
e)其中，该衬底或封装罩或两者含通气孔和在通气孔中的通气孔封闭材料。
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