[发明专利]气密性密封封装体及其制造方法

说明书

关于联邦政府资助的研究&开发的声明

本发明依据国家标准技术研究所授权的合同号70NANB3H3030并通过政府支持完成。政府享有本发明中的一定权力。

背景技术

本发明总体涉及气密性密封电子封装体。更具体而言，本发明涉及采用有机器件并具有低温气密密封性的电子封装体及其制造方法。

有机器件是硅半导体器件的低成本、高性能替代器件，且用于各种应用当中，如有机发光二极管(OLED)、有机光传感器、有机晶体管、有机太阳能电池和有机激光器。

然而，这些有机器件需要受到保护，不受环境因素如水分或氧的影响，以防止器件劣化。这种器件大多数由结合了多个材料层的多层结构体制成，每一材料层具有不同功能。保护这些器件的一种常用方式包括为多层结构体提供封装。通常，封装有机器件的工序包括将有机器件夹在基板和封装层之间以使器件周围存在连续的周边密封。通常，使用具有阻挡涂层的玻璃、金属或塑料薄片夹持器件。利用通常基于环氧树脂的粘合剂将这些薄片接合在一起。粘合虽然片材提供了优良的气密特性，但是粘合剂并不是这样。

过去，在基板和封装层之间采用了较薄的粘合剂层，以限制不利因素如水和/或氧扩散到封装体中。虽然通过采用较薄的粘合剂层降低了扩散速度，但是，粘合剂对于环境因素仍具有相当大的可渗透性粘合。可以理解，粘合剂在粘合其和片材的结合处粘合具有的界面空隙越少使得制造期间粘合剂向封装体内扩散的速度越慢，从而导致器件周围密封材料护围的覆盖不充分。此外，可在密封材料表面上采用吸湿剂或除气剂或者可将吸湿剂或除气剂结合到封装体中，以防止任何水分侵入封装体。然而，这些材料昂贵且防止环境因素渗透到密封材料中的能力有限。

因此，需要采用密封材料的电子封装体，与常规器件相比，所述密封材料减少环境因素通过器件边缘渗透。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了气密性密封封装体。该气密性密封封装体包括第一基板和设置在该第一基板上的有机电子器件。此外，该气密性密封封装体包括设置在第一基板上的第一打底层。该第一打底层沿有机电子器件的周边设置。该气密性密封封装体还包括设置在第一打底层上并沿有机电子器件周边设置的金属合金密封材料层以及设置在金属密封材料层上的第二打底层。此外，该封装体包括设置在第二打底层上并且设置在该有机电子器件上方与其邻近的第二基板。

根据本发明的第二方面，提供了气密性密封封装体。该封装体包括第一基板、设置在基板上表面上的有机电子器件和设置在有机电子器件上方的绝缘粘合剂层。而且，气密性密封封装体包括与绝缘粘合剂层连接并设置在有机电子器件附近的顶板。该顶板包括用于包封封装体边缘的外围部分，以使顶板的外围部分连接到与有机电子器件相对的基板的下表面。此外，该封装体包括设置在基板下表面上的金属合金密封材料层，以使顶板的外围部分气密性密封到基板的下表面。

根据本发明的再一方面，提供了气密性密封封装体。该气密性密封封装体包括具有内侧和外侧的第一基板、设置在第一基板内侧上的有机电子器件和设置在有机电子器件上方的绝缘层。该气密性密封封装体还包括具有内侧和外侧的第二基板，其中第二基板连接到绝缘粘合剂以使第二基板的内侧设置成与有机电子器件接近。此外，该气密封封装体还包括边缘包封体和金属合金密封材料层，该边缘包封体连接到第一和第二基板各自的外侧，并构成为气密性密封封装体的外围边缘，该金属合金密封材料层连接到第一和第二基板各自的外侧和边缘包封体，以使边缘包封体气密性密封到第一和第二基板各自的外侧。

根据本发明的另一方面，提供制造气密封电子封装体的方法。该方法包括下述步骤：在基板上设置多个有机电子器件，提供与基板的尺寸近似相同的金属箔。此外，该方法还包括以多种图形图形化包括金属合金密封材料的金属箔，其中，当使金属箔与基板连接和将金属箔连接到基板时，多种图形中每一种图形的尺寸都定为完全包围有机电子器件。

当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，附图中，相同的标记始终表示相同的部分，其中：

图1是根据本发明的一种实施方案采用金属合金密封材料层的示意性气密性密封封装体的截面图；

图2是根据本发明的一种实施方案制造有机电子封装器件的气密性密封封装体的方法的透视图；

图3是根据本发明的另一种实施方案采用顶板的示意性气密性密封封装体的截面图；

图4是采用打底层的图3的气密性密封封装体的替换性实施方案的截面图；

图5是根据本发明的另一种实施方案采用顶板的示意性气密性密封封装体的截面图；