一种光电子器件的封装结构及封装方法

一种光电子器件的封装结构及封装方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光电子技术领域，具体涉及一种光电子器件的封装结构及封装方法。
【背景技术】
[0002] 近10年来，随着光电子技术的迅速发展，发光二极管、有机发光二极管、太阳能电 池、薄膜晶体管等光电子产品已逐步发展成熟，极大的改善了人们的生活，成为最具前景的 高科技产业。同时，光电子信息技术在社会生活各个领域的广泛应用，也创造了日益增长的 巨大市场，光电子信息领域的竞争正在世界范围展开，必将成为未来电子信息领域最为活 跃的研宄方向。
[0003] 光电子器件主要包括有机电致发光器件、无机发光二极管、有机太阳能电池、无机 太阳能电池、有机薄膜晶体管、无机薄膜晶体管、紫外光探测器、红外光探测器等，因其低碳 环保的特性符合当下倡导的绿色生活主题而成为了最具发展潜力和应用市场的光电子器 件。虽然有机光电子器件具有优良的性能，但仍然存在一些亟待解决的问题：由于其组成部 分大都是采用有机材料制备在刚性（如玻璃或硅片）或柔性基板上，而有机材料本身对外 界环境具有很强的敏感性，随着时间的推移，大气环境中的水和氧等成分会对材料产生严 重的负面作用，从而未封装的器件在大气环境中放置后会使得器件性能逐渐降低，甚至完 全失去性能。具体来说，氧气使有机材料产生氧化而会生成羰基化合物，此化合物是严重的 淬灭剂，另外，材料变质就会形成黑斑，并伴随器件性能下降。水汽的影响更显而易见，它的 主要破坏方式是导电电极对有机层化合物的水解作用，使稳定性大大下降。因此，对有机光 电子器件进行封装，提高其使用寿命，抑制其性能的退化与失效，就显得十分必要，为而采 用何种封装材料以及何种封装方法也就成了解决问题的另一个突破点。

【发明内容】

[0004] 本发明所要解决的技术问题是如何提供一种光电子器件的封装方法，该封装方法 解决了光电子器件对水和氧气等的敏感性问题，能够增强器件对水和氧的阻隔能力，提高 了器件的稳定性和寿命。
[0005] 本发明所提出的技术问题是这样解决的：一种光电子器件的封装结构，包括用于 包覆光电子器件的薄膜封装层，薄膜封装层由无机封装材料层和紫外光固化树脂层以周期 数n交替重叠组成，其中，20,所述紫外光固化树脂由以下质量百分比的组份组成：
[0006]
[0007] 本发明的封装结构中，所述无机封装材料为金属氧化物或金属硫化物或金属氮化 物，金属氧化物为氧化妈、五氧化二钽、二氧化钛、二氧化错、氧化铜、氧化锌、三氧化二铝、 三氧化二铬、二氧化锡、氧化镍或五氧化二锑中的一种或多种，金属硫化物为二硫化钛、硫 化铁、三硫化二铬、硫化铜、硫化锌、二硫化锡、硫化镍、三硫化二钴、三硫化二锑、硫化铅、三 硫化二镧、硫化铈或二硫化锆中的一种或多种，金属氮化物为氮化硅或氮化铝中的一种或 两种。
[0008] 本发明还公开了一种光电子器件的封装方法，包括以下步骤：
[0009] ①制备光电子器件；
[0010] ②在所制备的光电子器件上制备无机封装材料层；
[0011] ③在无机封装材料层上制备紫外光固化树脂层；
[0012] ④对步骤③处理后的光电子器件表面进行紫外光固化处理30秒；
[0013] ⑤对紫外光固化后的器件，继续重复步骤②、③和④的操作，连续重复n-1次， 1彡n彡20 ;
[0014] ⑥测试封装后器件的寿命以及其他各项参数。
[0015] 本发明的封装方法中，所述无机封装材料层和紫外光固化树脂层是通过真空蒸 镀、离子团束沉积、离子镀、直流溅射镀膜、RF溅射镀膜、离子束溅射镀膜、离子束辅助沉积、 等离子增强化学气相沉积、高密度电感耦合式等离子体源化学气相沉积、触媒式化学气相 沉积、磁控溅射、喷墨打印、电镀、喷涂、旋涂、浸涂、辊涂或LB膜中的一种或者几种方式而 形成。
[0016] 本发明的封装方法中，所述光电子器件是一种光电之间、电电之间或电光之间可 以进行信号和能量转换的器件。
[0017] 本发明的封装方法中，光电子器件为有机电致发光二极管、无机发光二极管、有机 太阳能电池、无机太阳能电池、有机薄膜晶体管、无机薄膜晶体管或光探测器。
[0018] 本发明的封装方法中，紫外光固化树脂由以下质量百分比的组份组成：
[0019]
[0020] 本发明的封装方法中，所述无机封装材料为金属氧化物或金属硫化物或金属氮化 物，金属氧化物为氧化妈、五氧化二钽、二氧化钛、二氧化错、氧化铜、氧化锌、三氧化二铝、 三氧化二铬、二氧化锡、氧化镍或五氧化二锑中的一种或多种，金属硫化物为二硫化钛、硫 化铁、三硫化二铬、硫化铜、硫化锌、二硫化锡、硫化镍、三硫化二钴、三硫化二锑、硫化铅、三 硫化二镧、硫化铈或二硫化锆中的一种或多种，金属氮化物为氮化硅或氮化铝中的一种或 两种。
[0021] 本发明的有益效果：本发明的光电子器件的封装材料中，有机封装材料较为稀缺， 本发明提供一种常规的、有效的有机封装材料，由于有机封装材料具备良好的紫外敏感特 性，在制备光电子器件后对衬底进行适当的紫外处理。有机紫外光固化树脂具有良好的固 化剂性、稳定性、粘结强度、透光度和高纯度，采用本发明中提供的各种优选比例和工艺参 数，能够获得更优的器件性能。本发明的封装层采用无机封装材料薄层和所述的有机紫外 光固化树脂薄层交替重叠组成，不仅能够降低成本，简化工艺，重要的是可以很好地提高器 件稳定性，延长器件寿命。
[0022] 本发明采用薄膜封装技术，提出一种低成本且工艺简单的封装方法，能够大大提 高器件对氧气和水汽等的阻隔作用，降低工艺难度和提高器件稳定性。通过解决上述这些 问题，将会使光电子器件得到更为广泛的应用和更加快速的发展。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明所提供的实施例1、2、3、4、5、6的光电子器件封装结构示意图；
[0024] 图2是本发明所提供的实施例7、8、9、10、11、12的光电子器件封装结构示意图；
[0025] 图3是本发明所提供的实施例13、14、15、16、17、18的光电子器件封装结构示意 图；
[0026] 图4是本发明所提供的对比实施例1的光电子器件结构示意图；
[0027] 其中，1是光电子器件，11、衬底，12、阳极层，13、空穴传输层，14、电子传输层，15、 阴极层，16、电子给体层，17、电子受体层，18、底电极，19、绝缘层，20、载流子传输层，23、顶 电极，2是本发明的薄膜封装层，由无机封装材料层21和紫外光固化树脂层22以一定的周 期数n交替重叠构成。
【具体实施方式】
[0028] 虫胶是由一种紫胶虫寄生于一些豆科植物树枝上吸食树汁后分泌的一种紫红色 天然树脂，也被称为紫胶，具有独特的优良特性，被广泛应用于食品、医药、塑料、军事、电 气、橡胶、油墨、皮革、涂料、染料和粘合剂等行业。虫胶无毒，目前在医药工业中主要用于 药丸药片的防潮糖衣、药品密封、上光、肠溶药包衣和近年发展起来的营养物与化妆品的胶 囊等。虫胶涂料同样可用于食品工业的很多方面，可被人体吸收、可自然降解，例如糖果和 糕点涂了虫胶涂料之后，可变得甚为美观、光亮，可以防潮、防结块、防变质和延长贮存时间 等。水果用虫胶涂料涂膜后，能在一定时期内抑制水分蒸发，保持新鲜，减少腐烂，改善外 观，产生提高经济效益的效果。虫胶产品具有较好的抗张强度、耐磨性、回弹性和硬度，具有 理想的机械性能。电学性能方面，虫胶的介电强度高，介电常数低，且在受电弧支配后，无导 电性，加上它有良好的粘着性和热塑性，在电器绝缘上有特殊的用途。
[0029] 实施例1
[0030] 如图1所示，1为有机电致发光器件，阳极层12为ITO,空穴传输层13为N，N'-二 (萘亚甲基-1-yl) -N，N' -二（苯基）-联苯胺（NPB)，电子传输层14为1，3, 5-(三N-苯 基-2-苯并咪唑-2)苯41 (TPBi)，阴极层15为Mg:Ag合金，无机封装材料层21为A1203，紫 外光固化树脂层22包括58 %的虫胶、3 %的丙三醇、0. 97 %的氧化铅、4%的甲苯二异氰酸 酯、9 %的三甲醇基丙烷、0. 01 %的对苯二酚、11 %的四氢呋喃、7 %的2-羟乙基甲基丙烯酸 酯、0. 02%的二 月桂酸二丁基锡、2%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和5%的三羟甲醇丙烷三 丙烯酸酯，周期数n为20,器件结构为：
[0031]玻璃衬底 /ITO/NPB(50nm)/TPBi(30nm)/Mg: Ag(200nm)/ [A1203(200nm)/ 紫外光固 化树脂（l00nm)]2Q
[0032] 制备方法如下：
[0033] ①利用洗涤剂、丙酮溶液、乙醇溶液和去离子水超声清洗基片并用氮气吹干；
[0034] ②将干净的基片传至高真空蒸发室，分别保持有机腔和金属腔的压强为 3. OX l(T4Pa和3. OX l(T3Pa以下，利用高真空蒸镀方法制备各有机功能层以及阴极金属 层；
[0035] ③对上述制备的有机电致发光器件，利用等离子增强型化学气象沉积（以下简称 PECVD)方法制备无机封装材料A1 203，沉积的厚度为200nm ;
[0036] ④将器件传至具有紫外光固化树脂的腔体内，并喷涂紫外光固化树脂，喷
[0037] 涂的厚度为100nm ;
[0038] ⑤对器件进行紫外光固化处理30秒；
[0039] ⑥重复上述步骤③~⑤，再制备周期数为（n-1)的无机封装材料和紫外光固化树 脂交替组成的薄膜层；
[0040] ⑦测试器件的寿命及其各项参数。
[0041] 实施例2
[0042] 如图1所示，1为有机电致发光器件，阳极层12为ITO,空穴传输层13为N，N'-二 (萘亚甲基-1-yl) -N，N' -二（苯基）-联苯胺（NPB)，电子传输层14为1，3, 5-(三N-苯 基-2-苯并咪唑-2)苯41 (TPBi)，阴极层15为Mg:Ag合金，无机封装材料层21为A1203，紫 外光固化树脂层22包括53%的虫胶、5%的丙三醇、0. 005%的氧化铅、4%的甲苯二异氰酸 酯、9%的三甲醇基丙烷、0.005 %的对苯二酚、12 %的四氢呋喃、7%的2-羟乙基甲基丙烯 酸酯，0. 99%的二月桂酸二丁基锡、3%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和6%的三羟甲醇丙烷 三丙烯酸酯，周期数n为16,器件结构为：
[0043] 玻璃衬底 /ITO/NPB (50nm) /TPBi (30nm) /Mg: Ag (200nm) / [A1203 (200nm) / 紫外光固 化树脂（l00nm)]16
[0044] 制备方法与实施例1相似。
[0045] 实施例3
[0046] 如图1所示，1为有机电致发光器件，阳极层12为IT0,空穴传输层13为N，N'-二 (萘亚甲基-1-yl) -N，N' -二（苯基）-联苯胺（NPB)，电子传输层14为1，3, 5-(三N-苯 基-2-苯并咪唑-2)苯41 (TPBi)，阴极层15为Mg: Ag合金，无机封装材料层21为A1203，紫 外光固化树脂层22包括39%的虫胶、5%的丙三醇、0. 003%的氧化铅、7%的甲苯二异氰酸 酯、10%的三甲醇基丙烷、0. 097%的对苯二酚、10 %的四氢呋喃、7. 9 %的2-羟乙基甲基丙 烯酸酯、1%的二月桂酸二丁基锡、9%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和11%的三羟甲醇丙烷 三丙烯酸酯，周期数n为12,器件结构为：
[0047]玻璃衬底 /ITO/NPB(50nm)/TPBi(30nm) /Mg:Ag(200nm)/[A1203 (200nm)/ 紫外光固 化树脂（l00nm)]12
[0048] 制备方法与实施例1相似。
[0049] 实施例4
[0050] 如图1所示，1为有机电致发光器件，阳极层12为IT0,空穴传输层13为N，N'-二 (萘亚甲基-1-yl) -N，N' -二（苯基）-联苯胺（NPB)，电子传输层14为1，3, 5-(三N-苯 基-2-苯并咪唑-2)苯41 (TPBi)，阴极层15为Mg:Ag合金，无机封装材料层21为Si3N4， 紫外光固化树脂层22包括10%的虫胶、30%的丙三醇、1 %的氧化铅、10%的甲苯二异氰酸 酯、9%的三甲醇基丙烷、0. 5%的对苯二酚、15%的四氢呋喃、10 %的2-羟乙基甲基丙烯酸 酯、2%的二月桂酸二丁基锡、5%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和7. 5%的三羟甲醇丙烷三丙 烯酸酯，周期数n为8,器件结构为：
[0051] 玻璃衬底 /ITO/NPB (50nm) /TPBi (30nm) /Mg: Ag (200nm) / [Si3N4 (500nm) / 紫外光固 化树脂（500nm)]8
[0052] 制备方法与实施例1相似。
[0053] 实施例5
[0054]如图1所示，1为有机电致发光器件，阳极层12为IT0,空穴传输层13为N，N'-二 (萘亚甲基-1-yl) -N，N' -二（苯基）-联苯胺（NPB)，电子传输层14为1，3, 5-(三N-苯 基-2-苯并咪唑-2)苯41 (TPBi)，阴极层15为Mg:Ag合金，无机封装材料层21为Si3N4， 紫外光固化树脂层22包括8%的虫胶、5%的丙三醇、0. 8%的氧化铅、32%的甲苯二异氰酸 酯、13 %的三甲醇基丙烷、0. 8 %的对苯二酚、13 %的四氢呋喃、13 %的2-羟乙基甲基丙烯 酸酯、0. 4%的二月桂酸二丁基锡、4%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和10%的三羟甲醇丙烷 三丙烯酸酯，周期数n为4,器件结构为：
[0055]玻璃衬底 /ITO/NPB (50nm) /TPBi (30nm) /Mg: Ag (200nm) / [A1203 (500nm) / 紫外光固 化树脂（500nm)]4
[0056] 制备方法与实施例1相似。
[0057] 实施例6
[0058] 如图1所示，1为有机电致发光器件，阳极层12为ITO,空穴传输层13为N，N'-二 (萘亚甲基-1-yl) -N，N' -二（苯基）-联苯胺（NPB)，电子传输层14为1，3, 5-(三N-苯 基-2-苯并咪唑-2)苯41 (TPBi)，阴极层15为Mg: Ag合金，无机封装材料层21为Si3N4，紫 外光固化树脂层22包括10%的虫胶、9%的丙三醇、1%的氧化铅、6%的甲苯二异氰酸酯、 41 %的三甲醇基丙烷、0. 8%的对苯二酚、10%的四氢呋喃、8%的2-羟乙基甲基丙烯酸酯、 1.2%的二月桂酸二丁基锡、3%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和10%的三羟甲醇丙烷三丙烯 酸酯，周期数n为1，器件结构为：
[0059]玻璃衬底 /ITO/NPB (50nm) /TPBi (30nm) /Mg: Ag (200nm) / [Si3N4 (500nm) / 紫外光固 化树脂（SOOnnOL
[0060] 制备方法与实施例1相似。
[0061] 实施例7
[0062] 如图2所示，1为有机太阳能电池器件，阳极层12为ITO,电子给体层16为酞菁铜 (CuPc)，电子受体层17为富勒烯（C 6(l)，阴极层15为Ag，无机封装材料层21为A1203，紫外 光固化树脂层22包括13 %的虫胶、4 %的丙三醇、1.5 %的氧化铅、5 %的甲苯二异氰酸酯、 10%的三甲醇基丙烷、0. 5%的对苯二酚、42%的四氢呋喃、8%的2-羟乙基甲基丙烯酸酯、 1%的二月桂酸二丁基锡、3%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和12%的三羟甲醇丙烷三丙烯酸 酯，周期数n为20,器件结构为：
[0063]玻璃衬底 /IT0/CuPc(20nm)/C6Q(40nm)/Ag(150nm)/[Al20 3(100nm)/ 紫外光固化树 脂（80nm)]2Q
[0064] 制备方法与实施例1相似。
[0065] 实施例8
[0066] 如图2所示，1为有机太阳能电池器件，阳极层12为ITO,电子给体层16为酞菁 铜（CuPc)，电子受体层17为富勒烯（C 6(l)，阴极层15为Ag，无机封装材料层21为A1203，紫 外光固化树脂层22包括9%的虫胶、14%的丙三醇、1 %的氧化铅、6%的甲苯二异氰酸酯、 10%的三甲醇基丙烷、0. 6%的对苯二酚、12%的四氢呋喃、8%的2-羟乙基甲基丙烯酸酯、 1.4 %的二月桂酸二丁基锡、3 %的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和35 %的三羟甲醇丙烷三丙烯 酸酯，周期数n为16,器件 结构为：
[0067]玻璃衬底 /IT0/CuPc(20nm)/C6Q(40nm)/Ag(150nm)/[Al20 3(100nm)/ 紫外光固化树 脂（80nm)]16
[0068] 制备方法与实施例1相似。
[0069] 实施例9
[0070]如图2所示，1为有机太阳能电池器件，阳极层12为ITO,电子给体层16为酞菁 铜（CuPc)，电子受体层17为富勒烯（C 6(l)，阴极层15为Ag，无机封装材料层21为A1203，紫 外光固化树脂层22包括40 %的虫胶、6 %的丙三醇、0. 97 %的氧化铅、5 %的甲苯二异氰酸 酯、10%的三甲醇基丙烷、0.01 %的对苯二酚、12%的四氢呋喃、8%的2-羟乙基甲基丙烯 酸酯、0. 02%的二月桂酸二丁基锡、9%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和9%的三羟甲醇丙烷 三丙烯酸酯，周期数n为12,器件结构为：
[0071]玻璃衬底 /IT0/CuPc(20nm)/C6Q(40nm)/Ag(150nm)/[Al20 3(100nm)/ 紫外光固化树 脂（80nm)]12
[0072] 制备方法与实施例1相似。
[0073] 实施例10
[0074] 如图2所示，1为有机太阳能电池器件，阳极层12为ITO,电子给体层16为酞菁 铜（CuPc)，电子受体层17为富勒烯（C 6(l)，阴极层15为Ag，无机封装材料层21为Si02，紫 外光固化树脂层22包括28%的虫胶、12%的丙三醇、1 %的氧化铅、5%的甲苯二异氰酸酯、 10%的三甲醇基丙烷、0. 5%的对苯二酚、15%的四氢呋喃、7%的2-羟乙基甲基丙烯酸酯、 0. 5 %的二月桂酸二丁基锡、3 %的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和18 %的三羟甲醇丙烷三丙烯 酸酯，周期数n为20,器件结构为：
[0075]玻璃衬底 /IT0/CuPc(20nm)/C6Q(40nm)/Ag(150nm)/[Si02(300nm)/ 紫外光固化树 脂（500nm)]8
[0076] 制备方法与实施例1相似。
[0077] 实施例11
[0078] 如图2所示，1为有机太阳能电池器件，阳极层12为ITO,电子给体层16为酞菁 铜（CuPc)，电子受体层17为富勒烯（C 6(l)，阴极层15为Ag，无机封装材料层21为Si02，紫 外光固化树脂层22包括30%的虫胶、5%的丙三醇、1%的氧化铅、7%的甲苯二异氰酸酯、 10%的三甲醇基丙烷、0.8%的对苯二酚、15%的四氢呋喃、10. 2%的2-羟乙基甲基丙烯酸 酯、1%的二月桂酸二丁基锡、8%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和12%的三羟甲醇丙烷三丙 烯酸酯，周期数n为16,器件结构为：
[0079]玻璃衬底 /IT0/CuPc(20nm)/C6Q(40nm)/Ag(150nm)/[Si02(300nm)/ 紫外光固化树 脂（500nm)]4
[0080] 制备方法与实施例1相似。
[0081] 实施例12
[0082] 如图2所示，1为有机太阳能电池器件，阳极层12为ITO,电子给体层16为酞菁铜 (CuPc)，电子受体层17为富勒烯（C 6(l)，阴极层15为Ag，无机封装材料层21为Si02，紫外光 固化树脂层22包括11 %的虫胶、30%的丙三醇、0. 85%的氧化铅、13%的甲苯二异氰酸酯、 10 %的三甲醇基丙烷、0.08 %的对苯二酚、12 %的四氢呋喃、10 %的2-羟乙基甲基丙烯酸 酯、0. 07%的二月桂酸二丁基锡、6%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和7%的三羟甲醇丙烷三 丙烯酸酯，周期数n为12,器件结构为：
[0083]玻璃衬底 /IT0/CuPc(20nm)/C6Q(40nm)/Ag(150nm)/[Si02(300nm)/ 紫外光固化树 脂（SOOnnOL制备方法与实施例1相似。
[0084] 实施例13
[0085] 如图3所示，1为有机薄膜晶体管器件，底电极18为ITO,绝缘层19为聚甲基丙烯 酸甲醋（PMMA)，载流子传输层20为并五苯（Pentacene)，顶电极23为Au，无机封装材料层 21为Si3N4，紫外光固化树脂层22包括10%的虫胶、20%的丙三醇、0. 5%的氧化铅、32%的 甲苯二异氰酸酯、9 %的三甲醇基丙烷、0. 5 %的对苯二酚、10%的四氢呋喃、7%的2-羟乙 基甲基丙烯酸酯、1%的二月桂酸二丁基锡、3%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和7%的三羟甲 醇丙烷三丙烯酸酯，周期数n为20,器件结构为：
[0086] Si 衬底 /ITO (180nm)/PMMA (400nm)/Pentacene (80nm)/Au (100nm) / [Si3N4(200nm)/ 紫外光固化树脂（100nm)]2CI
[0087] 制备方法如下：
[0088] ①利用洗涤剂、丙酮溶液、乙醇溶液和去离子水超声清洗基片并用氮气吹干；
[0089] ②将干净的基片传至高真空蒸发室，分别保持有机腔和金属腔的压强为 3. OX l(T4Pa和3. OX l(T3Pa以下，利用高真空蒸镀方法制备各有机功能层以及阴极金属 层；
[0090] ③对上述制备的有机薄膜晶体管器件，利用等离子增强型化学气象沉积（以下简 称PECVD)方法制备无机封装材料Si 3N4，沉积的厚度为200nm ;
[0091] ④将器件传至具有紫外光固化树脂的腔体内，并喷涂紫外光固化树脂，喷涂的厚 度为lOOnm;
[0092] ⑤对器件进行紫外光固化处理30秒；
[0093] ⑥重复上述步骤③~⑤，再制备周期数为（n-1)的无机封装材料和紫外光固化树 脂交替组成的薄膜层；
[0094] ⑦测试器件的寿命及其各项参数。
[0095] 实施例14
[0096] 如图3所示，1为有机薄膜晶体管器件，底电极18为ITO,绝缘层19为聚甲基丙烯 酸甲醋（PMMA)，载流子传输层20为并五苯（Pentacene)，顶电极23为Au，无机封装材料层 21为Si 3N4，紫外光固化树脂层22包括10%的虫胶、42%的丙三醇、0. 3%的氧化铅、5%的 甲苯二异氰酸酯、10 %的三甲醇基丙烷、0. 7%的对苯二酚、12%的四氢呋喃、9%的2-羟乙 基甲基丙烯酸酯、1%的二月桂酸二丁基锡、2%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和8%的三羟甲 醇丙烷三丙烯酸酯，周期数n为16,器件结构为：
[0097] Si 衬底 /ITO (180nm)/PMMA (400nm)/Pentacene (80nm)/Au (lOOnm) / [Si3N4(200nm)/ 紫外光固化树脂（100nm)]16
[0098] 制备方法与实施例13相似。
[0099] 实施例15
[0100] 如图3所示，1为有机薄膜晶体管器件，底电极18为ITO,绝缘层19为聚甲基丙烯 酸甲醋（PMMA)，载流子传输层20为并五苯（Pentacene)，顶电极23为Au，无机封装材料层 21为Si3N 4，紫外光固化树脂层22包括15%的虫胶、13%的丙三醇、0. 1 %的氧化铅、5%的 甲苯二异氰酸酯、12 %的三甲醇基丙烷、0. 8 %的对苯二酚、20 %的四氢呋喃、11 %的2-羟 乙基甲基丙烯酸酯、0. 1%的二月桂酸二丁基锡、3%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和20%的 三羟甲醇丙烷三丙烯酸酯，周期数n为12,器件结构为：
[0101] Si 衬底 /ITO (180nm)/PMMA (400nm)/Pentacene (80nm)/Au (lOOnm) / [Si3N4(200nm)/ 紫外光固化树脂（100nm)]12
[0102] 制备方法与实施例13相似。
[0103] 实施例16
[0104] 如图3所示，1为有机薄膜晶体管器件，底电极18为ITO,绝缘层19为聚甲基丙烯 酸甲醋（PMMA)，载流子传输层20为并五苯（Pentacene)，顶电极23为Au，无机封装材料层 21为Si0 2，紫外光固化树脂层22包括15 %的虫胶、15 %的丙三醇、0. 2 %的氧化铅、7 %的甲 苯二异氰酸酯、11 %的三甲醇基丙烷、〇. 8%的对苯二酚、12%的四氢呋喃、1 1 %的2-羟乙 基甲基丙烯酸酯、2%的二月桂酸二丁基锡、3%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和23%的三羟 甲醇丙烷三丙烯酸酯，周期数n为12,器件结构为：
[0105] Si 衬底 /ITO (180nm) /PMMA (400nm) /Pentacene (80nm) /Au (100nm) / [Si02 (200nm) / 紫外光固化树脂（500nm)]8
[0106] 制备方法与实施例13相似。
[0107] 实施例17
[0108] 如图3所示，1为有机薄膜晶体管器件，底电极18为IT0,绝缘层19为聚甲基丙烯 酸甲醋（PMMA)，载流子传输层20为并五苯（Pentacene)，顶电极23为Au，无机封装材料层 21为Si0 2，紫外光固化树脂层22包括11 %的虫胶、11 %的丙三醇、0. 4 %的氧化铅、6 %的甲 苯二异氰酸酯、10%的三甲醇基丙烷、〇. 6%的对苯二酚、11 %的四氢呋喃、7%的2-羟乙基 甲基丙烯酸酯、1%的二月桂酸二丁基锡、7%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和35%的三羟甲 醇丙烷三丙烯酸酯，周期数n为12,器件结构为：
[0109] Si 衬底 /ITO (180nm) /PMMA (400nm) /Pentacene (80nm) /Au (100nm) / [Si02 (200nm) / 紫外光固化树脂（500nm)]4
[0110] 制备方法与实施例13相似。
[0111] 实施例18
[0112] 如图3所示，1为有机薄膜晶体管器件，底电极18为IT0,绝缘层19为聚甲基丙烯 酸甲醋（PMMA)，载流子传输层20为并五苯（Pentacene)，顶电极23为Au，无机封装材料层 21为Si0 2，紫外光固化树脂层22包括19 %的虫胶、11 %的丙三醇、0. 095 %的氧化铅、6 %的 甲苯二异氰酸酯、10 %的三甲醇基丙烷、0. 005%的对苯二酚、12 %的四氢呋喃、8%的2-羟 乙基甲基丙烯酸酯、3%的二月桂酸二丁基锡、3. 9%的2, 2-二甲氧基-苯基甲酮和27%的 三羟甲醇丙烷三丙烯酸酯，周期数n为12,器件结构为：
[0113] Si 衬底 /ITO (180nm) /PMMA (400nm) /Pentacene (80nm) /Au (100nm) / [Si02 (200nm) / 紫外光固化树脂（SOOnnOL
[0114] 制备方法与实施例13相似。
[0115] 对比实施例1
[0116] 如图4所示，1为有机电致发光器件，阳极层12为IT0,空穴传输层13为N，N' -二 (萘亚甲基-1-yl) -N，N' -二（苯基）-联苯胺（NPB)，电子传输层14为1，3, 5-(三N-苯 基-2-苯并咪唑-2)苯41 (TPBi)，阴极层15为Mg:Ag合金，器件结构为：
[0117] 玻璃衬底 /ITO/NPB (50nm) /TPBi (30nm) /Mg: Ag (200nm)
[0118] 制备方法如下：
[0119] ①利用洗涤剂、丙酮溶液、乙醇溶液和去离子水超声清洗基片并用氮气吹干；
[0120] ②将干净的基片传至高真空蒸发室，分别保持有机腔和金属腔的压强为 3. OX l(T4Pa和3. OX l(T3Pa以下，利用高真空蒸镀方法制备各有机功能层以及阴极金属 层；
[0121] ③测试器件的寿命及其各项参数。
[0122] 表1 :对比实施例1和实施例1、2、3、4、5、6的光电子器件寿命的性能对比。
[0123]
【主权项】
1. 一种光电子器件的封装结构，包括用于包覆光电子器件的薄膜封装层，其特征在 于，薄膜封装层由无机封装材料层和紫外光固化树脂层以周期数η交替重叠组成，其中， 1 < η < 20,所述紫外光固化树脂由以下质量百分比的组份组成： 虫胶 8~58 % 丙三醇 3~42 % 氧化铅 0.003~丨.5 % 甲苯二异氰酸酯 4~32 % 三甲醇基丙烷 9~4丨％ 对苯二酚 0.005~0.8 % 四氫吱喃 10~42 % 2-羟乙基曱基丙烯酸酯 7~丨3 % 二月桂酸二丁基锡 0.02~3 % 2,2-二甲氧基-苯基甲酮 2~9 % 三羟甲醇丙烷三丙烯酸酯 5~35 %。2. 根据权利要求1所述的光电子器件的封装结构，其特征在于，所述无机封装材料为 金属氧化物或金属硫化物或金属氮化物，金属氧化物为氧化钙、五氧化二钽、二氧化钛、二 氧化锆、氧化铜、氧化锌、三氧化二铝、三氧化二铬、二氧化锡、氧化镍或五氧化二锑中的一 种或多种，金属硫化物为二硫化钛、硫化铁、三硫化二络、硫化铜、硫化锌、二硫化锡、硫化 镍、三硫化二钴、三硫化二锑、硫化铅、三硫化二镧、硫化铈或二硫化锆中的一种或多种，金 属氮化物为氮化硅或氮化铝中的一种或两种。3. -种光电子器件的封装方法，其特征在于，包括以下步骤： ① 制备光电子器件； ② 在所制备的光电子器件上制备无机封装材料层； ③ 在无机封装材料层上制备紫外光固化树脂层； ④ 对步骤③处理后的光电子器件表面进行紫外光固化处理30秒； ⑤ 对紫外光固化后的器件，继续重复步骤②、③和④的操作，连续重复η-1次， 1彡η彡20 ; ⑥ 测试封装后器件的寿命以及其他各项参数。4. 根据权利要求3所述的光电子器件的封装方法，其特征在于，所述无机封装材料层 和紫外光固化树脂层是通过真空蒸镀、离子团束沉积、离子镀、直流溅射镀膜、RF溅射镀膜、 离子束溅射镀膜、离子束辅助沉积、等离子增强化学气相沉积、高密度电感耦合式等离子体 源化学气相沉积、触媒式化学气相沉积、磁控溅射、喷墨打印、电镀、喷涂、旋涂、浸涂、辊涂 或LB膜中的一种或者几种方式而形成。5. 根据权利要求3所述的光电子器件的封装方法，其特征在于，所述光电子器件是一 种光电之间、电电之间或电光之间可以进行信号和能量转换的器件。6. 根据权利要求5所述的光电子器件的封装方法，其特征在于，光电子器件为有机电 致发光二极管、无机发光二极管、有机太阳能电池、无机太阳能电池、有机薄膜晶体管、无机 薄膜晶体管或光探测器。7. 根据权利要求3所述的光电子器件的封装方法，其特征在于，紫外光固化树脂由以 下质量百分比的组份组成： 虫胶 8~58 % 丙三醇 3~42 % 氧化铅 0.003~丨.5 % 甲苯二异氰酸酯 4~32 % 三甲醇基丙烷 9~41 % 对苯二酚 0.005~0.8 % 四氫呋喃 10~42 % 2-羟乙基甲基丙烯酸酯 7~13 % 二月桂酸二丁基锡 0.02~3 % 2,2-二甲氧基-苯基甲酮 2~9 % 三羟甲醇丙烷三丙烯酸酯 5~35 %。8. 根据权利要求3所述的光电子器件的封装方法，其特征在于，所述无机封装材料为 金属氧化物或金属硫化物或金属氮化物，金属氧化物为氧化钙、五氧化二钽、二氧化钛、二 氧化锆、氧化铜、氧化锌、三氧化二铝、三氧化二铬、二氧化锡、氧化镍或五氧化二锑中的一 种或多种，金属硫化物为二硫化钛、硫化铁、三硫化二络、硫化铜、硫化锌、二硫化锡、硫化 镍、三硫化二钴、三硫化二锑、硫化铅、三硫化二镧、硫化铈或二硫化锆中的一种或多种，金 属氮化物为氮化硅或氮化铝中的一种或两种。
【专利摘要】本发明公开了一种光电子器件的封装结构及封装方法，包括用于包覆光电子器件的薄膜封装层，其特征在于，薄膜封装层由无机封装材料层和紫外光固化树脂层以周期数n交替重叠组成，其中，1≤n≤20，所述紫外光固化树脂由以下质量百分比的组份组成：虫胶、丙三醇、氧化铅、甲苯二异氰酸酯、三甲醇基丙烷、对苯二酚、四氢呋喃、2-羟乙基甲基丙烯酸酯、二月桂酸二丁基锡、2,2-二甲氧基-苯基甲酮和三羟甲醇丙烷三丙烯酸酯。该封装结构能够有效地阻挡周围环境中的氧气和水，有利于提高器件的稳定性，延长器件的寿命；同时，该封装方法具有制备工艺简单、成本低的特点。
【IPC分类】H01L51/52, H01L33/56
【公开号】CN104882528
【申请号】CN201510211639
【发明人】于军胜, 王煦, 范惠东, 王瀚雨
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月29日