[发明专利]封装电子装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及封装电子装置的方法以及压敏粘合剂用于封装电子装置的用途。

背景技术

(光)电子装置越来越频繁地用于商业产品中或者欲引入市场。这类装置包括有机或无机电子结构，例如，有机、有机金属或聚合物半导体或它们的组合。根据期望的应用，这些装置和产品表现为刚性或柔性的形式，其中对于柔性装置的需要不断增加。例如，通过印刷法(如凸版印刷、凹版印刷、丝网印刷、平版印刷)或所谓的“无压行式印刷”(如热转移印刷(thermaltransfer printing)、喷墨印刷或数字印刷)制造此类装置。然而，在许多情况下，也使用真空方法，例如化学气相沉积法(CVD)、物理气相沉积法(PVD)、等离子体增强化学或物理沉积法(PECVD)、溅射法、(等离子体)刻蚀或气相沉积涂布法(etching or vapour coating)，其中一般通过掩模进行图案化。

已经商业化或者在其市场潜力方面受到关注的(光)电子应用的实例包括：电泳或电致变色结构体或显示器、在读数器或显示设备中的有机或聚合物发光二极管(OLEDs或PLEDs)或者作为照明装置、电致发光灯、发光电化学电池(LEECs)、有机太阳能电池(优选染料或聚合物太阳能电池)、无机太阳能电池(优选薄膜太阳能电池，特别是基于硅、锗、铜、铟和硒的那些)、有机场效晶体管、有机开关元件、有机光电倍增管、有机激光二极管、有机或无机感应器或者基于有机物或无机物的RFID转发器。

在有机和/或无机(光)电子学领域，为实现(光)电子装置充分的寿命和功能而可看作是技术挑战的是保护它们所包含的组件免于遭受渗透物损坏。渗透物可以是各种各样的低分子量有机或无机化合物，特别是水蒸气和氧气。

在有机和/或无机(光)电子学领域中的大量(光)电子装置不但对水蒸气而且还对氧气敏感，当使用有机原料时尤其如此，其中水蒸气的渗入对于许多装置都看作相当严重的问题。因此，在电子装置的使用寿命期间需要通过封装来进行保护，否则在应用阶段将发生性能劣化。例如，由于组成部分的氧化，发光度(如在诸如电致发光灯(EL灯)或有机发光二极管(OLEDs)的发光装置中)，对比度(如在电泳显示器(EP显示器)中)或者效率(在太阳能电池中)在非常短的时间内急剧下降。

在有机和/或无机(光)电子学的情形中，尤其是在有机(光)电子学的情形中，特别需要柔性粘合剂溶液(flexible bonding solution)，该柔性粘合剂溶液构成对渗透物(诸如氧气和/或水蒸气等)的防渗屏障(permeation barrier)。此外，对于这些(光)电子装置还有许多其它要求。因此，该柔性粘合剂溶液不仅在两种基材之间获得有效的粘附性，而且还要满足诸如以下的性能要求：高的剪切强度和剥离强度、化学稳定性、耐老化、高度透明、容易加工，以及高的挠性和柔韧性。

因此，现有技术常用的一种途径是将电子装置放置在不能透过水蒸气和氧气的两个基片之间。然后，在边缘进行密封。对于非柔性结构，使用玻璃或金属基片，它们提供了高的防渗屏障但对机械负载非常敏感。另外，这些基片使得整个装置具有较大的厚度。此外，在金属基片的情形中，没有透明性。相反，对于柔性装置，使用平坦的基片，如透明或不透明的膜，该膜可以具有多层形式。此情形下不但可以使用不同聚合物的组合，而且还可以使用有机层或无机层。使用这种平坦的基片能够得到柔软的极薄的结构。对于不同的应用，存在各种各样的可能基片，例如膜、机织织物、无纺布和纸或它们的组合。

为了获得最有效的密封，使用特定的防渗粘合剂(barrier adhesive)。用于密封(光)电子组件的良好的粘合剂具有低的氧气渗透性，特别是低的水蒸气渗透性，对装置具有充分的粘附性且可以在装置上良好流动。对装置具有低的粘附性降低了界面处的防渗效果(barrier effect)，从而能够使氧气和水蒸气进入，而与粘合剂的性质无关。仅当粘合剂和基片之间的接触是连续的时，粘合剂的性质才是粘合剂的防渗效果的决定因素。

为了表征防渗效果，通常指定氧气透过率OTR和水蒸气渗透率WVTR。所述透过率各自分别显示，在温度和分压的特定条件及任选的其它测量条件(如相对空气湿度)下，每单位面积和单位时间的通过膜的氧气流或水蒸气流。这些值越低，则用于封装的相应材料越合适。此时，对于渗透的描述不仅基于WVTR或OTR值，而且总是包括对渗透的平均程长的说明(例如，材料的厚度)或特定程长的标准化。