一种遇水显色有机光电探测器的封装结构及其制备方法和光电探测器技术

本发明专利技术公开了一种遇水显色有机光电探测器封装结构及其制备方法和光电探测器，属于薄膜封装技术领域，包括衬底和有机光电探测器，所述有机光电探测器生长在所述衬底上，在所述有机光电探测器上生长有封装保护层，所述封装保护层为无机隔绝层和有机隔绝层交替叠层设置，所述有机光电探测器上首先生长有无机隔绝层，以有机层隔绝层为最后一层，且在每层无机隔绝层和有机隔绝层之下均设置有遇水显色区域。本发明专利技术的封装薄膜无机

【技术实现步骤摘要】
一种遇水显色有机光电探测器的封装结构及其制备方法和光电探测器


[0001]本专利技术属于薄膜封装
，具体的涉及一种遇水显色有机光电探测器封装结构及其制备方法和光电探测器。

技术介绍

[0002]有机光电探测器相对于传统无机光电探测器具有材料选择广泛，光响应范围广泛(可见光
‑
近红外)，加工工艺简单、制造成本低廉等优点而被研究替代传统无机光电器件。由于其有机功能层对空气中的水汽和氧气特别敏感，易受到水氧侵蚀而使得有机光电探测器性能下降甚至失效，因此，需要对有机光电探测器进行封装以保证器件的性能以及使用寿命。
[0003]目前有机光电探测器常用的封装方式为无机
‑
有机交替排列结构的薄膜封装，该封装结构的水汽隔绝能力最强，其薄膜水汽透过率值最低可达10
‑6g
·
m
‑2day
‑1量级。这样的封装层可以使得器件的正常工作寿命达到几千小时以上。
[0004]当前有机光电探测器封装之后，没有快速简便的检测方式来了解水汽渗透进入封装层的情况，只能通过复杂的设备检查器件的各项性能参数下降来验证水汽是否进入，这种方法可能带来误差，不能直接证明是否是水汽的进入导致器件性能的下降。并且没办法检测多层膜中的每种膜自身单独的水汽进入情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，本专利技术提供一种遇水显色有机光电探测器封装结构及其制备方法和光电探测器；来快速简便的了解水汽进入封装层情况和封装保护延长有机光电探测器的寿命。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种遇水显色有机光电探测器的封装结构，包括衬底和有机光电探测器，所述有机光电探测器生长在所述衬底上，在所述有机光电探测器上生长有封装保护层，所述封装保护层为无机隔绝层和有机隔绝层交替叠层设置，所述有机光电探测器上首先生长有无机隔绝层，以有机层隔绝层为最后一层，且在每层无机隔绝层和有机隔绝层之下均设置有遇水显色区域。
[0008]本专利技术的封装薄膜无机
‑
有机层叠层结构具有较好的隔绝水氧功能，而吸水显色区域既可以吸收水汽保持干燥，又可以通过吸水显色来了解封装后器件水汽渗透问题，可以逐一分析每层封装薄膜的渗水情况。
[0009]优选地，所述无机隔绝层的材料包含金属氧化物或者金属氮化物，包括氧化铝(Al2O3)或氧化锆(ZrO2)；厚度为100nm～1μm。
[0010]优选地，所述有机隔绝层的材料为乙二醇铝，乙二醇锆，丙烯酸酯、六甲基二甲硅醚、聚丙烯酸酯类、聚碳酸脂类、聚苯乙烯和派瑞林中的任意一种或几种；厚度为100nm～10
μm。
[0011]优选地，所述遇水显色区域包含有无水硫酸铜或无水氯化钴。
[0012]优选地，所述封装保护层依次为第一遇水显色区域、第一层无机隔绝层、第二遇水显色区域、第一层有机隔绝层、第三遇水显色区域、第二层无机隔绝层、第四遇水显色区域、第二层有机隔绝层。
[0013]基于一种遇水显色有机光电探测器的封装结构的制备方法，包括如下的步骤：
[0014]步骤1：制备第一个邻近有机光电探测器的遇水显色区域；
[0015]步骤2：在步骤1的基础上制备第一层无机隔绝层；
[0016]步骤3：在第一层无机隔绝层旁制备第二个遇水显色区域；
[0017]步骤4：步骤3的基础上制备第一层有机隔绝层；
[0018]步骤5：依次重复0
‑
3次所述步骤2、3和4，直至得到遇水显色有机光电探测器的封装结构。
[0019]优选地，步骤1中若所述遇水显色区域为含有氯化钴成分的变色硅胶，其具体的制备方法为：制备第一个邻近有机光电探测器的遇水显色区域，需要先用掩膜盖板或者锡纸等覆盖物将有机光电探测器封盖住，避免制备遇水显色区域时污染了器件，再将由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶性碱金属硅酸盐材料的水玻璃和配置好PH值的盐酸调节液混合后得到混合液，将混合液通过旋涂仪旋涂到已经覆盖有掩膜盖板或锡纸的有机光电探测器旁的衬底上，半分钟后混合液开始凝结成硅胶，等到硅胶凝结到一定硬度的时用少量氯化钴溶液对硅胶涂抹，等氯化钴溶液浸润到硅胶层内，在低水氧环境(如真空手套箱)内用100℃温度的加热平台对其烘干，得到一层含氯化钴的变色硅胶的遇水显色区域。
[0020]其中，水玻璃是硅酸钠Na2SiO3，水玻璃和盐酸反应的摩尔质量比例为1:(1.5
‑
2.5)；化学反应式为2HCl+Na2SiO3＝＝H2SiO3↓
+2NaCl。盐酸的PH值在2.5附近；氯化钴溶液是CoCl2·
6H2O水溶液，配置时需要加入少量盐酸防止水解。
[0021]优选地，步骤2中所述无机隔绝层采用物理气相沉积，化学气相沉积和原子层沉积中的任意一种制备。
[0022]优选地，步骤4中所述有机隔绝层采用沉积，旋涂，喷墨和3D打印中的任意一种制备。
[0023]包含权利要求1
‑
9任一项所述的一种遇水显色有机光电探测器的封装结构的有机光电探测器。
[0024]与现有的技术相比本专利技术的有益效果是：
[0025]本专利技术的封装结构中包含遇水显色区域和封装，遇水显色区域可以简单便捷的检测出水汽透过封装层进入器件的情况；封装结构单层的无机隔绝层和单层的有机隔绝层依次交替层叠生长(例如：包括两层无机隔绝层，两层有机隔绝层，和四个遇水显色区域)，这种封装结构则可以大大提升器件的寿命，有机光电探测器件的薄膜封装的水汽透过率可达到10
‑5g
·
m
‑2day
‑1量级；遇水显色区域可以用来检测水汽渗透进入封装薄膜层的状况，可以分别观察封装层的渗水情况；并且遇水显色的物质一般本身就有吸收水汽的能力，即在一定程度上充当干燥剂的作用来延缓水汽腐蚀有机光电探测器件过程。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例提供的一种薄膜封装的结构示意图一；
[0027]图2为本专利技术实施例提供的一种薄膜封装的结构示意图二；
[0028]图3为本专利技术实施例提供的一种薄膜封装的结构示意图三；
[0029]图4为本专利技术实施例提供的一种薄膜封装的结构示意图四。
[0030]图中标记为：101
‑
衬底，102
‑
有机光电探测器，103
‑
遇水显色区域，104
‑
无机隔绝层，105
‑
有机隔绝层。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0032]针对当前有机光电探测器封装之后，没有快速简便的检测方式来了解水汽渗透进入封装层的情况，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种遇水显色有机光电探测器的封装结构，包括衬底和有机光电探测器，所述有机光电探测器生长在所述衬底上，其特征在于，在所述有机光电探测器上生长有封装保护层，所述封装保护层为无机隔绝层和有机隔绝层交替叠层设置，所述有机光电探测器上首先生长有无机隔绝层，以有机层隔绝层为最后一层，且在每层无机隔绝层和有机隔绝层之下均设置有遇水显色区域。2.根据权利要求1所述的一种遇水显色有机光电探测器的封装结构，其特征在于，所述无机隔绝层的材料包含金属氧化物或者金属氮化物，包括氧化铝或氧化锆；厚度为100nm～1μm。3.根据权利要求1所述的一种遇水显色有机光电探测器的封装结构，其特征在于，所述有机隔绝层的材料为乙二醇铝，乙二醇锆，丙烯酸酯、六甲基二甲硅醚、聚丙烯酸酯类、聚碳酸脂类、聚苯乙烯和派瑞林中的任意一种或几种；厚度为100nm～10μm。4.根据权利要求1所述的一种遇水显色有机光电探测器的封装结构，其特征在于，所述遇水显色区域包含有无水硫酸铜或无水氯化钴。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的一种遇水显色有机光电探测器的封装结构，其特征在于，所述封装保护层依次为第一遇水显色区域、第一层无机隔绝层、第二遇水显色区域、第一层有机隔绝层、第三遇水显色区域、第二层无机隔绝层、第四遇水显色区域、第二层有机隔绝层。6.基于一种遇水显色有机光电探测器的封装结构的制备方法，其特征在于，包括如下的步骤：步骤1：制备第一个邻近有机光电探测器的遇水显色区域；步骤2：在步...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁凯，荣恒，黎威志，王洋，顾德恩，太惠玲，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：