有機電致發光器件的封裝方法

2023-05-09 13:06:01 1

專利名稱：有機電致發光器件的封裝方法
技術領域：
本發明是一種利用普通玻璃對有機電致發光器件進行封裝的方法。
1987年，Kodak公司的C.W.Tang和他的同事採用一種螢光效率很高且能用真空鍍膜法製成均勻緻密的高質量薄膜的有機小分子材料-8羥基喹啉鋁，製備了高效率的有機電致發光二極體，使得該領域的研究工作進入一個嶄新的時代。1990年，Cambridge大學的Burroughes和他的同事發現一種導電的聚合物材料-聚對苯乙炔，具有良好的電致發光性能，這個重要的發現將有機電致發光材料的研究推廣到聚合物領域。十餘年來，人們不斷地提高有機電致發光器件的製備工藝和深入理解控制器件性能的物理機制，取得很大進展，有機小分子和聚合物有機電致發光器件的各項性能指標均已達到了大規模應用的要求。
有機電致發光器件的優點包括高效率，高亮度、自發光，寬視角(180°)，全彩色，對比度高，高解析度，無需背照明、無需濾波片、偏振片，低功耗，低電壓，直流驅動，響應速度快，超薄輕便，結構牢固，採用柔性的襯底可以製成柔軟的顯示器，直接利用噴墨印刷技術可形成複雜的圖象和進行大規模大面積生產，並不要求昂貴的生產線和設備，而且容易和其它產品集成，具有優良的性能價格比。
由於有機材料的薄膜很疏鬆，水汽和氧氣很容易滲透進入有機電致發光器件器件，而水汽和氧氣，熱別是水汽，對器件的壽命有至關重要的影響，所以有機電致發光器件要進入實用，一定要進行封裝，封裝的好壞直接關係到有機電致發光器件的壽命。而壽命正是有機電致發光器件進入實用化的一個瓶頸。
以往的無機電路集成塊的封裝工藝都採用塑料封裝，是將整個器件全部包起來，但是有機電致發光器件的封裝需要把發光面露在外面，因此無機器件的封裝工藝不適合於有機電致發光器件。有人使用塑料來封裝有機電致發光器件，但是由於塑料對水汽和氧氣的密封性能不是很好，所以用塑料封裝的有機電致發光器件的壽命也就受此限制。也有人將四條玻璃細條圍成一個框，粘在器件發光區域四周，再在上面粘一塊玻璃來封裝。這樣封裝的不足主要有以下三點一是封裝的地方過多玻璃細條之間以及玻璃細條和封蓋玻璃之間都需要封裝，容易密封不好；二是太繁瑣封裝一個器件需要切割四塊玻璃細條而且需要粘合成一個框，不適合於大規模批量生產；三是功能過於簡單，只是一個簡單的密封而已，沒有考慮到封閉區域內可能存在的和滲透進去的少量水汽和氧氣會大大降低器件的壽命；四是封裝的空間過大，在封裝過程成引入的氧氣和水汽較多，會對器件的壽命有不利的影響。
本發明的目的是尋找一種簡單實用、密封性好的有機電致發光器件後封裝方法。
本發明的製作過程是先製備好一個有機電致發光器件，然後根據有機電致發光器件的發光區域的大小切割一塊玻璃，即作為封蓋玻璃，用普通玻璃即可製作，使得這塊玻璃的面積比發光區域大而比整個器件小以便留出給器件加電壓的地方，如

圖1所示。然後在玻璃中央留出比發光區域大1.5mm到3.5mm的地方，將其它區域用透明膠膠條或者用光刻膠保護起來，如圖3所示。然後將整塊玻璃放入氫氟酸中腐蝕，十多分鐘後拿出來用水大量衝洗，撕去膠條或者用丙酮除去光刻膠，就會在玻璃上形成一個深度約為0.15～0.35mm的凹坑，如圖4所示。可以根據需要通過控制氫氟酸的腐蝕時間來得到不同深度的凹坑。將腐蝕好的玻璃分別用丙酮、酒精、去離子水超聲清洗後用氮氣吹乾，放入本低真空優於4 X10-5Torr的真空腔體中在凹坑裡蒸鍍一層厚度為10～30μm的乾燥劑，事先需要將顆粒狀的乾燥劑研磨成粉末狀。將製備好的有機電致發光器件和蒸鍍好乾燥劑的玻璃放在充滿氮氣的無水無氧的手套箱內進行封裝。在凹坑四周和有機電致發光器件發光區域的四周塗上一層熱敏膠或者光敏膠，將兩個有膠的面貼在一起，用紅外燈加熱(對於熱敏膠)或者用紫外光照射(對於光敏膠)一定時間後，兩個面就緊緊地粘在一起了(圖5、圖6)。
本發明方法也可以用下述方法實現，即用一塊普通的玻璃作為封蓋玻璃，中央部位上蒸鍍一層厚度是10～30μm的乾燥劑，使用的方法同上。然後在玻璃四周和器件的四周塗上一圈熱敏膠或者光敏膠，將一些直徑大約為10nm到200μm量級的小球放在膠裡面，將玻璃和器件粘合在一起，小球的直徑就決定了它們之間的空隙。用這種方法封裝好的器件如圖7所示。
隔離球可以是10nm-200μm的玻璃球或金屬球，如SiO2球、鐵球和鋁球。
本發明的封裝方法只需要切割一塊封蓋玻璃，然後用光刻的辦法在玻璃中央腐蝕出一個凹坑或者不腐蝕玻璃而使用隔離球。沉積在凹坑裡的乾燥劑薄膜可以吸收在封裝過程中殘留在封裝玻璃和器件之間空隙裡的水汽，也可以吸收在器件封裝好後滲入空隙中的水汽，密封效果非常好。封裝好的器件的內部空間很小，在幾百μm以下，殘餘的氧氣和水汽的總量很小，同時又考慮到對殘餘水汽的清除而蒸鍍一層乾燥劑，簡單實用效果好，對諸如有機電致發光器件等對氧氣和水汽等氣體敏感的各類器件的壽命和性能都有很大的改善。
圖1是有機電致發光器件及其發光區域圖。圖2是封蓋玻璃圖。圖3是封蓋玻璃腐蝕前圖。圖4是封蓋玻璃腐蝕後蒸鍍乾燥劑鍍膜後圖。圖5是本發明封裝好後的示意圖。圖6是本發明封裝好後的側視圖。圖7是本發明用隔離球封裝好後的示意圖。
上述圖中1是有機電致發光器件，2是發光區域，3是封蓋玻璃，4是腐蝕前封蓋玻璃，5是蒸獨好乾燥劑的封蓋玻璃，6是封裝好器件，7是粘合膠，8是隔離球，9是乾燥劑實施例取一製作好的大小為30mm×40mm的有機電致發光器件(其發光區域為中央的20mm×30mm)，裁下一塊25mm×35mm的玻璃，在玻璃四周貼上5mm寬的透明膠帶，留下中央25mm×35mm的區域不貼膠帶。然後將玻璃放入37％的氫氟酸中腐蝕10分鐘，得到深度為0.25mm的凹坑，洗淨吹乾，蒸鍍一層厚度為20μm的乾燥劑，乾燥劑是變色矽膠，事先研磨成粉末狀。最後在玻璃凹坑的四周塗膠，與器件粘合。
權利要求
1.一種有機電致發光器件的封裝方法，其特徵是將一面積大小介於有機電致發光區域(2)和有機電致發光器件(1)之間的封蓋玻璃(3)上腐蝕一凹坑(9)，該凹坑每邊都比發光區域大，凹坑深度是0.15～0.35mm，凹坑裡蒸鍍一層厚度是10-30um的乾燥劑薄膜(5)，最後在封該玻璃四周和有機電致發光器件發光區域四周塗膠粘合即可。
2.根據權利要求1所述的有機電致發光器件的封裝方法，其特徵是在一塊比有機電致發光器件略小一些的封蓋玻璃(3)四周和器件四周塗膠(7)，膠中有隔離球(8)，封蓋玻璃中間蒸鍍厚10～30um乾燥劑，封蓋玻璃和器件四周塗膠處粘合即可。
3.根據權利要求2所述的有機電致發光器件的封裝方法，其特徵是膠中隔離球是玻璃球或金屬球，大小是10nm～200nm。
全文摘要
一種利用普通玻璃腐蝕後封裝有機電致發器件的簡便有效的方法。以往的封裝都是利用塑料封裝,或者把玻璃裁成細條圍成一個框形進行封裝,工藝麻煩而且密封性不夠好導致封裝效果不是特別好。本發明將普通玻璃經過處理後和器件粘合在一起,在器件和玻璃之間留有很小的空間。用這種方法封裝的器件壽命大大提高,能雙面透光,特別適合於透明電極的器件,而且中間留有的空間很小,水汽、氧氣等的含量會很小。
文檔編號H05B33/04GK1275814SQ0011678
公開日2000年12月6日 申請日期2000年6月27日 優先權日2000年6月27日
發明者侯曉遠, 何鈞, 何勁, 張松濤, 鍾高餘, 熊祖洪, 鄧振波, 呂明, 丁訓民, 廖良生 申請人:復旦大學