封装薄膜及其应用制造技术

技术编号:20510926 阅读:27 留言:0更新日期:2019-03-06 00:23
本发明专利技术公开了一种封装薄膜及其制备方法和应用。本发明专利技术封装薄膜包括聚合物和分散在所述聚合物中的无机纳米颗粒。本发明专利技术封装薄膜膜兼具有无机物稳定性好、耐高温和有机物成膜性好、柔性的优点,且有机聚合物与无机纳米颗粒组分形成相互掺混紧密的新形态,膜层具有更好的致密性,能够更好阻隔水、氧渗透,保证了被封装电子元件电化学性能的稳定,延长了电子元件工作寿命。其制备方法保证了封装薄膜的结构稳定和隔水、氧性能优异。其应用包括在电子装置中的应用。

Packaging Film and Its Application

The invention discloses a packaging film, a preparation method and application thereof. The packaging film of the invention comprises a polymer and inorganic nanoparticles dispersed in the polymer. The packaging film film film of the invention has the advantages of good inorganic stability, high temperature resistance, good organic film formation and flexibility, and the organic polymer and inorganic nanoparticle components form a new form of intermixing closely. The film layer has better compactness, can better prevent water and oxygen penetration, ensure the stability of electrochemical performance of the encapsulated electronic components, and prolong the work of electronic components. Life. The preparation method ensures the structural stability of the packaging film and excellent water and oxygen resistance. Its applications include those in electronic devices.

【技术实现步骤摘要】
封装薄膜及其应用
本专利技术属于包封膜
,具体涉及一种封装薄膜、包含所述封装薄膜的电子装置和其制备方法和应用。
技术介绍
封装薄膜可以用于保护对外部因素如水分或氧气敏感的电子元件(如二极管)、太阳能电池或者二次电池。电子元件的寿命是非常重要的一项参数。提高电子元件的寿命,使其达到商用水平,封装是至关重要的一个环节。对于电子元件而言,封装不仅仅是防止划伤等物理保护,更重要的是防止外界环境中水汽,氧气的渗透。这些环境中的水汽渗透到器件内部,会加速器件的老化。因此电子元件的封装结构必须具有良好的渗透阻挡功能。电子元件的老化过程主要表现为非发光区域(黑点)的形成和恒流驱动下亮度随时间的衰减,主要因为发光层的多数有机物质对大气中的污染物、氧气以及潮气都十分敏感。在实际工作时,阴极被腐蚀10%就会严重影响器件的工作。因此,发展高性能的封装材料将对提高器件的效率和延长器件的寿命起到事半功倍的作用。当前,商用电子元件的封装技术正从传统的盖板式封装向新型薄膜一体化封装发展。相对比于传统的盖板封装,薄膜封装能够明显降低器件的厚度与质量,约节省50%的潜在封装成本,同时薄膜封装能适用于柔性器件。由于薄膜封装将不再使用金属或玻璃盖板、密封胶和干燥剂,可使电子元件产品更加轻便,与基底结合更紧密,更符合柔性要求。薄膜封装技术将是发展的必然趋势。目前,薄膜封装技术所用的材料有以陶瓷为代表的无机膜层和以聚合物为代表的有机膜层。虽然陶瓷膜具有良好的水、氧阻隔性,良好的阶梯型覆盖以及极佳的厚度均匀性。但是,在生成陶瓷薄膜如碳化硅薄膜的过程中缺陷(针孔、裂纹等)会不可避免地产生,缺陷的存在大大降低了其阻隔能力,对水、氧阻隔性达不到器件的封装要求。同时陶瓷膜会产生较大的应力,严重影响封装质量。另外,当设置多层多层陶瓷膜本体结构时,热膨胀系数的差异,使得多层陶瓷膜在叠加时容易产生兼容性的问题,进而影响封装薄膜质量。有机聚合物膜层材料是封装材料中的后起之秀,具有绝缘性好、成本低、便于加工、易于实现电子产品小型化、轻量化等优点。但是有机聚合物膜层封装材料多为热固性高分子,典型代表有环氧类、酚醛类、聚酯类和有机硅类等,此聚合物材料仍然存在气密性较差、对湿度较为敏感等缺陷。同时环境中的水汽还会影响材料的热力学性能,降低材料在高温下的弹性模量与强度。所述聚合物薄膜封装材料难以达到较好的水、氧阻隔能力。正因现有无机或有机膜层具有所述封装缺陷,在一专利中,将无机或有机膜层主要用于热传递层作用,如在欧司朗OLED有限责任公司的一份专利中公开了采用膜层封装,具体是采用有机或无机封装层,并在膜层封装层外表面还增设一金属层。因此,根据其封装层的作用,其主要起到将热传递至金属层以便散热。而且其没有具体公开有机或无机为何种材料以及形成的工艺条件。因此,如何提高电子元件如电子元件的封装效果目前本行业一直在努力解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种封装薄膜,以解决现有有机聚合物作为电子元件封装膜层稳定性不理想,水、氧阻隔能力差的技术问题。本专利技术另一目的在于提供一种电子装置和其制备方法,以解决现有电子装置由于封装构件水、氧阻隔性差,结构不稳定等因素造成的电子装置性能稳定性差,寿命不理想的技术问题。为了实现所述专利技术目的,本专利技术一方面,提供了一种封装薄膜。所述封装薄膜包括聚合物和分散在所述聚合物中的无机纳米颗粒,其中,所述无机纳米颗粒的质量为所述封装薄膜质量的1-5%。本专利技术另一方面,提供了一种电子装置。所述电子装置包括:衬底;在衬底上形成的电子元件;和本专利技术封装薄膜,所述封装薄膜封装所述电子元件。本专利技术又一方面,提供了一种电子装置的制备方法,包括如下步骤:提供基材,所述基材包括衬底和设置于所述衬底上的电子元件;在所述基材上形成本专利技术所述的封装薄膜,对所述电子元件进行封装。与现有技术相比,本专利技术封装薄膜采用聚合物和分散在所述聚合物中的无机纳米颗粒形成的复合物膜层。所述复合物膜层兼具有无机物稳定性好、耐高温和有机物成膜性及柔性好等优点,且有机聚合物与无机纳米颗粒组分形成相互掺混紧密的新形态,无机纳米颗粒与聚合物原位形成半互穿网络结构的稳定分散系的胶体,无机纳米颗粒与聚合物的分子链作用力强,增加了复合材料的界面粘接力,膜层具有更好的致密性,能够更好阻隔水、氧渗透。本专利技术电子装置采用所述本专利技术封装膜层封装所述电子元件。这样本专利技术电子装置所含的封装膜层能够有效隔绝空气中水、氧对被封装电子元件的损害,从而保证被封装电子元件的性能稳定。因此,本专利技术电子装置的工作寿命长。本专利技术电子装置的制备方法工艺条件易控,保证了制备的封装薄膜的性能稳定,降低了制备成本。附图说明图1是本专利技术实施例封装薄膜结构示意图;图2是本专利技术实施例电子装置一种结构示意图;图3是本专利技术实施例电子装置另一种结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例中,对下文名词做出如下说明。本专利技术所用术语“电子装置”指具有如下结构的电子元件,所述电子元件在一对彼此面对的电极之间包括利用与电子产生电荷交换的材料层,作为举例包括光伏器件、整流器、发射机、电学发光器件,但本申请不限于此。所述电学发光器件包括OLED、QLED,但不限于此。本专利技术所用术语“封装”指对电子元件需要封装的部位采用封装膜层进行覆盖处理,根据实现的功能,不同的电子元件结构对封装的部位有不同的要求,具体地,所述电子元件需要封装的部位可以电子元件所有的顶面和侧面,当然也可以仅仅是电子元件的顶面或侧面。一方面,本专利技术实施例提供一种阻隔水、氧效果优异,结构稳定的封装薄膜。所述封装薄膜结构如图1所示,所述封装薄膜20的材料包括聚合物21与无机纳米颗粒22。具体地,在所述封装薄膜20中,无机纳米颗粒22分散在所述聚合物21中。聚合物21与无机纳米颗粒22两者形成一整体,在发挥各自特性的基础上,聚合物21与无机纳米颗粒22形成相互掺混紧密的新形态,发挥两者增效作用,赋予封装薄膜20高致密性和优异阻隔水、氧渗透,从而保证了被封装电子元件10的电化学性能的稳定,延长了电子元件10工作寿命。其中,所述封装薄膜20所含的聚合物21作为封装薄膜20的有机基体,因此,所述聚合物21赋予封装薄膜20柔软特性和轻量化。一实施例中,所述聚合物21选用疏水性聚合物,所述疏水性聚合物表面接触角大于90°,疏水性聚合物具有低表面能,能够赋予封装薄膜20表面疏水特性,不仅提高封装薄膜20的阻隔水汽的作用,同时使得封装薄膜20表面具备自洁功能特性,所述疏水性聚合物包括聚硅氧烷、氟聚合物中的至少一种;其中,聚硅氧烷可以但不仅仅为聚甲基硅氧烷、聚乙基硅氧烷等中的至少一种,氟聚合物可以但不仅仅为聚四氟乙烯、聚四氟丙烯等中的至少一种。所述封装薄膜20膜的厚度为50nm-1μm。通过对聚合物21膜层或封装薄膜20厚度控制,提高阻隔水、氧的效果。所述无机纳米颗粒22包括SiO2纳米颗粒、Al2O3纳米颗粒、TiO2纳米颗粒、ZnO纳米颗粒、ZrO2纳米颗粒和Fe2O3纳米颗粒中的至少一种。纳米颗粒22分散本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种封装薄膜,其特征在于:包括聚合物和分散在所述聚合物中的无机纳米颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种封装薄膜,其特征在于:包括聚合物和分散在所述聚合物中的无机纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的封装薄膜,其特征在于:所述聚合物为疏水性聚合物,所述疏水性聚合物表面接触角大于90°;和/或所述无机纳米颗粒包括:SiO2纳米颗粒、Al2O3纳米颗粒、TiO2纳米颗粒、ZnO纳米颗粒、ZrO2纳米颗粒和Fe2O3纳米颗粒中的至少一种;和/或所述封装薄膜的厚度为50nm-1μm;和/或所述无机纳米颗粒的质量为所述封装薄膜质量的1-5%。3.根据权利要求2所述的封装薄膜,其特征在于:所述疏水性聚合物包括聚硅氧烷、氟聚合物中的至少一种;和/或所述无机纳米颗粒的粒径为10-100nm。4.根据权利要求1所述的封装薄膜,其特征在于:所述封装薄膜通过如下方法制备得到:提供反应体系,所述反应体系为含无机纳米颗粒的水解前驱体、所述聚合物的单体,溶剂为醇的复合溶液;使所述水解前驱体发生水解反应,同时使所述聚合物的单体发生聚合反应,制备得到胶体;将所述胶体干燥、成膜,制备得到所述封装薄膜。5.一种电子装置,包括:衬底;在衬底上形成的电子元件;和权利要求1至4任意一项所述的封装薄膜,所述封装薄膜封装所述电子元件。6.一种电子装置的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:提供基材,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱佩曹蔚然
申请(专利权)人:TCL集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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