CN103633248B - 非连续复合阻挡层、其形成方法及包含其的封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种非连续复合阻挡层及其形成方法。非连续复合阻挡层包括：一第一阻挡层，位于一基板上；以及一第二阻挡层，位于第一阻挡层上，其中第一、第二阻挡层皆包括间隔设置的多个无机材料区及多个有机硅化合物(organo-silicon？material)区，且第一、第二阻挡层的无机材料区与有机硅化合物区上下交替堆叠。本发明还提供包含上述非连续复合阻挡层的封装结构。

Description

非连续复合阻挡层、其形成方法及包含其的封装结构
技术领域
本发明涉及阻挡层，尤其涉及一种非连续复合阻挡层、其形成方法及其应用。
背景技术
随着科技的进步，软性电子装置的相关技术也已逐渐成熟。其中，有机发光二极管(OLED)具有自发光、轻、薄、省电等优势，预期在未来可作为荧光灯管的替代产品。此外，有机发光二极管的发光材料为可挠曲的有机材料，其具有高对比度、反应速度快及广视角等优点，可制作为可挠式有机发光二极管软性面板显示器，以取代目前硬式显示器。
一般而言，有机发光二极管软性面板显示器的高分子有机发光层及电极材料(如钙、镁等)对水氧敏感度高，因此当大气中的水气、氧气由基板渗透时，会损害元件，因此，阻水、阻气技术是相当重要的。综上所述，目前仍需发展阻水、阻气技术。
发明内容
在本发明一实施例中，提供一种非连续复合阻挡层，包括：一第一阻挡层，位于一基板上；以及一第二阻挡层，位于该第一阻挡层上，其中该第一、第二阻挡层皆包括间隔设置的多个无机材料区及多个有机硅化合物(organo-siliconmaterial)区，且该第一、第二阻挡层的所述无机材料区与所述有机硅化合物区上下交替堆叠。
在本发明一实施例中，提供一种具有非连续复合阻挡层的封装结构，包括：一基板；一电子元件，位于该基板上；以及一非连续复合阻挡层，位于该电子元件上，其中该非连续复合阻挡层包括：一第一阻挡层，位于该电子元件上；以及一第二阻挡层，位于该第一阻挡层上，其中该第一、第二阻挡层皆包括间隔设置的多个无机材料区及多个有机硅化合物区，且该第一、第二阻挡层的所述无机材料区与所述有机硅化合物区上下交替堆叠。
在本发明一实施例中，提供一种非连续复合阻挡层的形成方法，包括：提供一基板；在该基板上形成一第一阻挡层；以及在该第一阻挡层上形成一第二阻挡层，其与该第一阻挡层形成一非连续复合阻挡层，其中该第一、第二阻挡层皆包括间隔设置的多个无机材料区及多个有机硅化合物区，且该第一、第二阻挡层的所述无机材料区与所述有机硅化合物区上下交替堆叠。
为了使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1是在本发明一实施例中形成的非连续复合阻挡层的剖面图；
图2是在本发明一实施例中形成非连续复合阻挡层的方法流程图；
图3是在图2的步骤204中形成第一阻挡层102的方法的流程图；
图4、5是以图3的步骤形成的第一阻挡层102的各阶段剖面图；
图6、7是图案化掩模的例子；
图8更详细地显示出在图2的步骤206中形成第二阻挡层204的方法的流程图；
图9、10是以图的步骤形成的第二阻挡层104的各阶段剖面图；
图11是在本发明一实施例中的具非连续复合阻挡层的封装结构的剖面图；
图12是在另一实施例中的具非连续复合阻挡层的封装结构的剖面图；
图13是在一比较例中的封装结构的剖面图；
图14是在一实施例中的非连续复合阻挡层在挠曲时的示意图；
图15是在一实施例中水气渗透率变化百分比关系图。
【主要元件符号说明】
100、1100、1200、1300基板；
102、1202a、1202b第一阻挡层；
104、1204a、1204b第二阻挡层；
106、1206、1406无机材料区；
108、1208、1408有机硅化合物区；
202、204、206、302、204、802、804步骤；
P1第一位置；
410图案化掩模；
W1、W2、W宽度；
H1、H2高度；
d距离；
406第一区域；
408第二区域；
1114、1214非连续复合阻挡层；
1112、1212、1301电子元件；
1303有机材料层；
1305无机材料层；
R曲率半径。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
以下根据本发明的不同特征举出数个不同的实施例。本发明中特定的元件及安排是为了简化，但本发明并不以这些实施例为限。举例而言，在第二元件上形成第一元件的描述可包括第一元件与第二元件直接接触的实施例，也包括具有额外的元件形成在第一元件与第二元件之间、使得第一元件与第二元件并未直接接触的实施例。此外，为简明起见，本发明在不同例子中以重复的元件符号及/或字母表示，但不代表所述各实施例及/或结构间具有特定的关系。
在本发明一实施例中，提出一种非连续复合阻挡层结构，通过非连续的无机材料区交错排列于复合阻挡层中，并以有机硅化合物区来分隔非连续的无机材料区，据此形成具有阻水、阻气效果的非连续复合阻挡层。
图1是在本发明一实施例中形成的非连续复合阻挡层的剖面图。参照图1，非连续复合阻挡层包括基板100、第一阻挡层102及第二阻挡层104。其中，第一阻挡层102位于基板100上，且第二阻挡层104位于第一阻挡层102上。如图1所示，第一阻挡层102及第二阻挡层104皆包括间隔设置的多个无机材料区106及多个有机硅化合物(organo-siliconmaterial)区108，且无机材料区106与有机硅化合物区108上下交替堆叠。
在一实施例中，基板100可为可挠式基板，例如聚对苯二甲二乙酯(PET)基板、聚醚砜(PES)基板、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)基板、聚酰亚胺(PI)基板、或聚碳酸酯(PC)基板。在另一实施例中，基板100也可为刚性基板，例如玻璃基板，或其它适合的基板。
无机材料区106例如包括三氧化二铝(Al2O3)、氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氮碳氧化硅(SiCxOyNz；x＝1-3、y＝1-3、z＝1-3)、或前述的组合。无机材料区106的宽度W1例如约介于0.5mm至20mm，高度H1例如约介于50nm至500nm。有机硅化合物108可以是含硅碳(Si-C)键合、或硅氧碳(Si-O-C)键合的有机化合物，含硅碳(Si-C)键合的有机化合物例如包括含Si-(CH3)键合、Si-(CH2)键合、Si-(CH)键合的有机硅化合物。有机硅化合物区108的宽度W2例如约介于0.5mm至20mm，高度H2例如约介于50nm至500nm。亦即，无机材料区106的宽度W1可小于有机硅化合物区108的宽度W2。应注意的是，无机材料区106及有机硅化合物区108的尺寸可依据应用的需求调整。例如，当非连续复合阻挡层用于可挠性元件时，可依据挠曲程度的需求决定无机材料区106及有机硅化合物区108的尺寸。一般而言，挠曲程度越高时，可形成宽度较小的无机材料区106，以避免无机材料区因挠曲而破碎。例如，无机材料区106的宽度可小于挠曲的曲率半径。
此外，如图1所示，在一实施例中，上述非连续复合阻挡层的第一阻挡层102及第二阻挡层104的有机硅化合物区108相互连接呈一连续结构，而无机材料区106则彼此断开呈一非连续结构。一般而言，连续的无机材料结构具有较好的阻水气效果，但其硬度较大，故在用于可挠式元件时容易破裂而形成裂缝，使得水气由裂缝进入元件中。然而，在图1所示的非连续复合阻挡层中，无机材料区106交错排列于非连续复合阻挡层内，因此不仅可阻挡水气由主要表面渗入，也可防止由侧边入侵的水气。此外，由于无机材料区106彼此断开呈非连续结构，可避免连续的无机材料由于性质硬脆而破裂的问题。
另外，相较于一般的有机材料，有机硅化合物区108具有较佳的阻水气能力(例如：＜0.01g/m2/day)。因此，在利用有机硅化合物区108作为无机材料区106的间隔时，仍可具有较佳的阻水性。此外，有机硅化合物区108还具有应力释放的效果，据此吸收元件弯曲时的弯曲应力，避免阻挡层的破裂。在一实施例中，上述具有无机材料区106及有机硅化合物区108的非连续复合阻挡层的水气渗透率(WVTR)低于约5×10-3g/m2/day。
图2是在本发明一实施例中形成非连续复合阻挡层的方法流程图。参照图1、2，在步骤202中，提供基板100。在步骤204中，在基板100上形成第一阻挡层102。在步骤206中，在第一阻挡层102上形成第二阻挡层104，其与第一阻挡层102形成非连续复合阻挡层。其中，第一阻挡层102、第二阻挡层104皆包括间隔设置的多个无机材料区108及多个有机硅化合物区110，且第一阻挡层102、第二阻挡层104的无机材料区108与有机硅化合物区110上下交替堆叠。
更详细而言，图3是在图2的步骤204中形成第一阻挡层102的方法的流程图。图4、5则是以图3的步骤形成的第一阻挡层102的各阶段剖面图。参照图3、4，在步骤302中，在第一位置P1设置具有开口412的图案化掩模410，而后进行第一沉积工艺以在基板100上形成多个第一材料区406。在一实施例中，图案化掩模410的图案形成一维阵列，如图6所示。在另一实施例中，图案化掩模410的图案形成二维阵列，如图7所示。在此实施例中，第一材料区406即为图1中的无机材料区106，第二材料区408即为有机硅化合物区108。然而，应注意的是，在本发明不同的实施例中，第一材料区406及第二材料区408相异地选择自无机材料区与有机硅化合物区其中之一。在一实施例中，第一沉积工艺为等离子体加强化学气相沉积(PECVD)工艺，其操作的等离子体功率为约200至2000W或约800至1200W，反应气氛为：氩气约1至1000sccm或约30至80sccm与氧气约1至1000sccm或约40至80sccm，工作压力约1至1000mtorr或约1至10mtorr。在另一实施例中，第一沉积工艺例如为等离子体加强化学气相沉积工艺，其操作的等离子体功率为约1000W，反应气氛为：氩气约50sccm与氧气约60sccm，工作压力约5mtorr，使用的前驱物包括六甲基硅氧烷(Hexamethyldisiloxane；HMDSO)、六甲基二硅氮烷(Hexmethyldisilane；HMDS)、或四甲基硅烷(tetramethylsilane；TMS)。在一实施例中，各个第一材料区406之间以一距离间隔，例如介于约0.5mm至约20mm。
在步骤304中，横向移动图案化掩模410至第二位置P2，而后进行第二沉积工艺以在基板100上形成多个第二材料区408。另外，也可根据需要使图案化掩模410靠近或远离基板100，以调整所形成第二材料区408的尺寸。在此实施例中，移动图案化掩模410远离基板100约2mm，以使第二材料区的宽度W2大于第一材料区的宽度W1。在另一实施例中，移动图案化掩模410远离基板100的距离可根据需求调整为约0.5mm至约20mm。此外，如图5所示，将图案化掩模410横向移动一距离d至第二位置P2，在此实施例中，d为约2mm，以在基板100上不含第一材料区406的部分形成第二材料区408。在另一实施例中，d可根据需求调整为约0.5mm至约20mm。也就是说，第一材料区与第二材料区间隔设置。图5是示意图，目的是要表达第一材料区与第二材料区间隔设置且第二材料区的宽度W2大于第一材料区的宽度W1，至于第一材料区与第二材料区的交接处，第二材料区可小部分与第一材料区重叠或没有重叠。在一实施例中，第二沉积工艺为等离子体加强化学气相沉积(PECVD)工艺，其操作的等离子体功率为约200至2000W或约200至600W，反应气氛为：氩气约1至1000sccm或约10至30sccm与氧气约1至100sccm或约1至10sccm，工作压力约1至1000mtorr或约30至60mtorr。应注意的是，第二沉积工艺的氧气流量应小于第一沉积工艺的氧气流量。在另一实施例中，第二沉积工艺例如为等离子体加强化学气相沉积工艺，其操作的等离子体功率为约400W，反应气氛为：氩气约16sccm与氧气约小于10sccm，工作压力约40mtorr，使用的前驱物包括六甲基硅氧烷(Hexamethyldisiloxane；HMDSO)、六甲基二硅氮烷(Hexmethyldisilane；HMDS)、或四甲基硅烷(tetramethylsilane；TMS)。也就是说，第一、第二沉积工艺可在相同的腔体中进行，且可使用相同的前驱物。此外，在一实施例中，第一沉积工艺的等离子体功率可高于第二沉积工艺的等离子体功率，第一沉积工艺中氧的通入量可高于第二沉积工艺中氧的通入量。
图8更详细地显示出在图2的步骤206中形成第二阻挡层104的方法的流程图。图9、10是以图8的步骤形成的第二阻挡层104的各阶段剖面图。参照图8、9，在步骤802中，将图案化掩模410维持在第二位置P2，并再次进行第一沉积工艺，以在第一阻挡层102的第二材料区408上更进一步地形成第一材料区406。参照图8、10，在步骤804中，横向移动图案化掩模410回到第一位置P1，而后再次进行第二沉积工艺，以在第一阻挡层102的第一材料区406上更进一步地形成第二材料区408。如图10所示，第一阻挡层102及第二阻挡层104的第一材料区406及第二材料区408上下交替堆叠。
应注意的是，在其它实施例中，也可先进行第二沉积工艺形成有机硅化合物区，而后再移动图案化掩模进行第一沉积工艺而形成无机材料区。如图10所示，第一、第二阻挡层102、104的有机硅化合物区408相互连接呈一连续结构，且无机材料区406彼此断开呈一非连续结构，故可避免连续无机材料容易破裂的问题，且仍可维持非连续复合阻挡层整体的阻水气效能。此外，上述非连续复合阻挡层可于同一设备中制备，因此可免去一般工艺的微粒污染及时间的浪费，故可缩短工艺时间与提高良率。
另外，在本发明其它实施例中，也可利用其它方法形成图1所示非连续复合阻挡层。例如，可利用不同的前驱物及/或PECVD以外的沉积工艺分别形成无机材料区及有机硅化合物区。
图11是在本发明一实施例中的具非连续复合阻挡层的封装结构的剖面图。参照图11，具有非连续复合阻挡层的封装结构包括基板1100、电子元件1112及非连续复合阻挡层1114。其中，电子元件1112位于基板1100上，且非连续复合阻挡层1114位于电子元件1112上。非连续复合阻挡层1114可包括：位于电子元件1112上的第一阻挡层102，以及位于第一阻挡层102上的第二阻挡层104。
在此实施例中，基板1100可为刚性基板，例如为玻璃基板，由于其本身具有阻水气的能力，故仅需在电子元件1112上形成非连续复合阻挡层1114，即可避免水气由外界入侵至电子元件中。
图12是在另一实施例中的具非连续复合阻挡层的封装结构的剖面图。参照图12，具有非连续复合阻挡层的封装结构包括基板1200、电子元件1212及非连续复合阻挡层1214。其中，非连续复合阻挡层1214位于基板1200与电子元件1212之间及电子元件1212之上，使得非连续复合阻挡层1214完全包覆电子元件1212。更详细而言，非连续复合阻挡层1214可包括：位于电子元件1212下的第一阻挡层1202a及第二阻挡层1204a，以及位于电子元件1212上的第一阻挡层1202b及第二阻挡层1204b。如图12所示，第一阻挡层1202a、1202b及第二阻挡层1204a、1204b皆包括间隔设置的多个无机材料区1206及多个有机硅化合物区1208，且所述无机材料区1206与有机硅化合物区1208上下交替堆叠。
在此实施例中，基板1200可为可挠式基板，例如包括聚对苯二甲二乙酯(PET)基板、聚醚砜(PES)基板、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)基板、聚酰亚胺(PI)基板、或聚碳酸酯(PC)基板。另外，电子元件1212可为可挠式电子元件，例如有机发光元件(OLED)、电泳显示器(Electro-phoreticdisplay；EPD)、或薄膜太阳能电池。一般而言，由于可挠式基板无法有效阻水，故在电子元件1212及基板1200之间，需要以非连续复合阻挡层1214隔离，使得电子元件1212完全被非连续复合阻挡层1214包覆，以避免水气由基板渗入。
在传统的阻水/阻气技术中，通常在可挠式电子元件上直接沉积无机材料层。然而，此无机材料层的膨胀或收缩能力有限，容易出现因为内应力导致剥离的问题。另外，如图13所示，若在基板1300上依序形成可挠式电子元件1301、有机材料层1303及无机材料层1305，则可将有机材料层1303作为应力释放的缓冲层，减缓无机材料层1305在生成时的应力。然而，上述有机/无机(例如为高分子层/金属氧化物)多层堆叠的结构，在高挠曲(弯曲曲率大时)情况下，则容易因无机材料过于硬脆而破裂形成裂缝，导致元件的阻水气效果急剧降低。此外，由于有机材料层本身不具有阻水气的效果，因此无法阻挡水气由侧边进入。另外，上述有机、无机材料层的形成需要在不同腔体中镀制，造成工艺时间冗长且成本较高。
相对的，在本发明一实施例中的非连续复合阻挡层可应用于高挠曲元件上。图14是在一实施例中的非连续复合阻挡层在挠曲时的示意图。当无机材料区1406四周接合上有机硅化合物区1408时，有机硅化合物区1408可作为缓冲层，故可避免无机材料区1406产生裂痕。在一实施例中，可透过屏蔽的设计让无机材料区的宽度W小于挠曲的曲率半径R，则可在挠曲过程中，将其无机材料区1406的损坏降至最低。在一实施例中，非连续复合阻挡层在挠曲10000次下的阻水率只下降2％。
此外，通过将无机材料区交错排列于非连续复合阻挡层中，可有效阻挡水气的侵入(包括侧边)。另外，由于有机硅化合物区本身也具有阻水气功能，故不会造成非连续复合阻挡层的阻水气率下降。因此，将上述非连续复合阻挡层应用于可挠性封装结构时，可大幅增进软性电子元件于挠曲使用条件下的寿命。
在一实施例中，上述非连续复合阻挡层的形成通过控制屏蔽(mask)位置、反应体气流量与等离子体功率等成膜条件，即可在同一腔体中直接形成。因此，可以大幅节省工艺时间，且可达到良好的阻水气效果。
【比较例1】形成连续的有机/无机阻挡层
首先，加热反应前驱物六甲基硅烷(Hexamethyldisiloxane，C6H18Si2O，HMDSO)。接着，开始通入氩气(Ar)以将挥发的HMDSO热蒸气带入等离子体加强化学气相沉积(PECVD)腔体中，以低等离子体功率与反应气氛中的氩气与氧气的状态下沉积有机硅化合物区(等离子体功率：400W、反应气氛：氩气16sccm与氧气＜10sccm，工作压力40mtorr)。由于等离子体功率较低且通入的氧气较少，反应生成的材料其键合会含有大量的未解离的Si与CH3的键合，因此生成出有机硅化合物(包括含硅碳(Si-C)键合、或硅氧碳(Si-O-C)键合的有机化合物，例如包括含Si-(CH3)键合、Si-(CH2)键合、或Si-(CH)键合的有机硅化合物)，据此于基板上形成有机硅化合物层薄膜。上述有机硅化合物层做为缓冲层，为一连续薄膜层。
接着，在反应的气氛中通入氩气与较高含量的氧气，并以将挥发的HMDSO热蒸气带入等离子体加强化学气相沉积(PECVD)腔体中(等离子体功率：1000W、反应气氛：氩气50sccm与氧气60sccm，工作压力5mtorr)。
利用在腔体中产生等离子体来解离通入的HMDSO热蒸气。此时，等离子体会将HMDSO较弱的C-H键合打断，并与反应气体中的氧结合形成无机二氧化硅(SiO2)。会于有机硅化合物层上形成无机材料层。上述步骤即完成连续的有机/无机阻挡层的生成。
【实施例1】形成非连续复合阻挡层
(1)形成第一阻挡层的无机材料区：
首先，加热反应前驱物六甲基硅烷(Hexamethyldisiloxane，C6H18Si2O，HMDSO)。接着，开始通入氩气(Ar)以将挥发的HMDSO热蒸气带入等离子体加强化学气相沉积(PECVD)腔体中(等离子体功率：1000W、反应气氛：氩气50sccm与氧气60sccm，工作压力5mtorr)。在反应的气氛中通入氧气，并利用在腔体中产生等离子体来解离通入的HMDSO热蒸气。此时，等离子体会将HMDSO较弱的C-H键合打断，并与反应气体中的氧结合形成无机二氧化硅(SiO2)。所述无机二氧化硅会沉积在由图案化掩模所定义的第一区域中，以在基板上形成间隔的无机材料区。
(2)形成第一阻挡层的有机硅化合物区：
在形成第一阻挡层的无机材料区的后，将图案化掩模移动一距离d，并以低等离子体功率与反应的气氛中以通入微量氧气的状态下沉积有机硅化合物区(等离子体功率：400W、反应气氛：氩气16sccm与氧气＜10sccm，工作压力40mtorr)。由于等离子体功率较低且通入的氧气较少，反应生成的材料其键合会含有大量的未解离的Si与CH3的键合，因此生成出有机硅化合物(包括含硅碳(Si-C)键合、或硅氧碳(Si-O-C)键合的有机化合物)，据此形成有机硅化合物区域。上述有机材料区及有机硅化合物区组成第一阻挡层。
(3)形成第二阻挡层的无机材料区：
在形成第一阻挡层的有机硅化合物区后，不移动图案化掩模，而调整反应气体与等离子体功率成步骤(1)的条件，以在第一阻挡层的有机硅化合物区上再次生成无机材料区，以形成第二阻挡层的无机材料区。
(4)形成第二阻挡层的有机硅化合物区：
在形成第二阻挡层的无机材料区的后，再将图案化掩模位移一距离d回到步骤(1)的位置。之后，调整反应气体与等离子体功率成步骤(2)的条件以形成第二阻挡层的有机硅化合物层。上述步骤即完成非连续复合阻挡层的生成，其中包含间隔设置的非连续的无机材料区及有机硅化合物区。
(5)阻水气率：
将实施例非连续复合阻挡层以量测仪器MOCON进行阻水率测试，其水气渗透率(watervaportransmissionrate；WVTR)可达仪器的侦测极限约10-3g/m2/day。
(6)阻水气率：钙测试法
钙测试实验中，由于钙是活性相当大的金属，只需要有微量的水气即可将其反应为氧化钙，并可利用光学显微镜观察到的钙金属薄膜氧化反应形成氧化钙过程。其中钙金属薄膜氧化形成氢氧化钙薄膜化学反应式如下：：
Ca(s)+H2O(l)→CaO(s)+H2(g)(1-1)
CaO(s)+H2O(l)→Ca(OH)2(s)(1-2)
Ca(s)+2H2O(l)→Ca(OH)2(s)+H2(g)(1-3)
由化学反应式(1-1)及(1-2)中可得知钙金属薄膜形成氢氧化钙薄膜必须经过两次氧化还原反应，首次氧化还原反应将钙金属薄膜与空气中水气形成氧化钙，接着经过时间暴露于空气中，氧化钙薄膜会与空气中水气二次反应形成氢氧化钙薄膜，因而得到(1-3)反应式。通过已知钙的分子量为40g/mole、密度1.54g/cm3(at20℃)以及水(H2O)的分子量18g/mole，来推算出薄膜总水含量。再以显微镜中观察的钙金属氧化面积，利用影像分析分析计算出钙氧化面积比例，用以换算出实际薄膜水含量，即可推算出单位时间内渗透过多层膜的水气质量，最后，再除以量测的时间及观察钙氧化面积，经由计算得到实际的水气透过率。以上述钙测试法进行阻水率测试，实施例非连续复合阻挡层水气渗透率(WVTR)可达到约10-6g/cm2/day。
(7)挠曲测试：
比较例1的连续的有机/无机阻挡层与本实施例的非连续复合阻挡层在曲率半径为10mm时做挠曲测试。以扫描式电子显微镜(SEM)观察，可发现连续的有机/无机阻挡层上具有微小的裂痕，这些裂痕会成为水气、氧气渗入的路径，因此阻水/阻气效果较差。
然而，在本实施例中的非连续复合阻挡层在相同的电子显微镜放大倍率约放大5000倍下未观察出微小裂痕。也就是说，在挠曲测试后其阻水/阻气效果无明显劣化。
(8)挠曲后的阻水气率
为了进一步了解非连续复合阻挡层结构在可挠式塑料基材上的挠曲可靠度，量测其经由不同挠曲测试前(W0)以及挠曲后(W)的水气渗透率的变化情形，其水气渗透率变化百分比定义为：
W V T R ( % ) = ( W - W 0 ) W 0 × 100 %
在曲率半径为10mm时以张应变弯曲方式下分别进行0次、500次、1000次、2000次、3000次、5000次、10000次挠曲试验(总重0.5kg；测试速度100mm/分钟)，其水气渗透率变化百分比关系图如图15所示。参照图15，随着挠曲次数的增加，实施例1的非连续复合阻挡层的水气渗透率变化百分比皆在±2％内。也就是说，其能承受弯曲曲率为10mm及挠曲次数为10000次的可靠度测试。然而，比较例1的连续的有机/无机阻挡层在挠曲次数约为1000时，其水气渗透率变化百分比已达10％。
由以上测试结果可知，本实施例的非连续复合阻挡层无论在非挠曲或高挠曲环境下，都有高阻水/阻气的效果。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种非连续复合阻挡层，包括：
一第一阻挡层，位于一基板上；以及
一第二阻挡层，位于该第一阻挡层上，其中该第一、第二阻挡层皆包括间隔设置的多个无机材料区及多个有机硅化合物(organo-siliconmaterial)区，且该第一、第二阻挡层的所述无机材料区与所述有机硅化合物区上下交替堆叠，
其中该第一、第二阻挡层的所述有机硅化合物区相互连接呈一连续结构，且该第一、第二阻挡层的所述无机材料区彼此断开呈一非连续结构。
2.如权利要求1所述的非连续复合阻挡层，其中所述有机硅化合物区包括含硅碳(Si-C)键合、或硅氧碳(Si-O-C)键合的有机化合物。
3.如权利要求1所述的非连续复合阻挡层，其中所述无机材料区包括三氧化二铝(Al2O3)、氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氮碳氧化硅、或前述的组合。
4.一种具有非连续复合阻挡层的封装结构，包括：
一基板；
一电子元件，位于该基板上；以及
一非连续复合阻挡层，位于该电子元件上，其中该非连续复合阻挡层包括：
一第一阻挡层，位于该电子元件上；以及
一第二阻挡层，位于该第一阻挡层上，其中该第一、第二阻挡层皆包括间隔设置的多个无机材料区及多个有机硅化合物区，且该第一、第二阻挡层的所述无机材料区与所述有机硅化合物区上下交替堆叠，
其中该第一、第二阻挡层的所述有机硅化合物区相互连接呈一连续结构，且该第一、第二阻挡层的所述无机材料区彼此断开呈一非连续结构。
5.如权利要求4所述的具有非连续复合阻挡层的封装结构，其中该基板为可挠式基板，且该电子元件为可挠式电子元件。
6.如权利要求4所述的具有非连续复合阻挡层的封装结构，其中该电子元件包括有机发光元件(OLED)、电泳显示器(Electro-phoreticdisplay；EPD)、或薄膜太阳能电池。
7.如权利要求4所述的具有非连续复合阻挡层的封装结构，其中所述有机硅化合物区包括含硅碳(Si-C)键合、或硅氧碳(Si-O-C)键合的有机化合物。
8.如权利要求4所述的具有非连续复合阻挡层的封装结构，其中所述无机材料区包括三氧化二铝(Al2O3)、氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氮碳氧化硅、或前述的组合。
9.如权利要求5所述的具有非连续复合阻挡层的封装结构，其中，该非连续复合阻挡层更设于该基板及该电子元件之间，使得该非连续复合阻挡层完全包覆该电子元件。
10.一种非连续复合阻挡层的形成方法，包括：
提供一基板；
在该基板上形成一第一阻挡层；以及
在该第一阻挡层上形成一第二阻挡层，其与该第一阻挡层形成一非连续复合阻挡层，其中该第一、第二阻挡层皆包括间隔设置的多个无机材料区及多个有机硅化合物区，且该第一、第二阻挡层的所述无机材料区与所述有机硅化合物区上下交替堆叠，
其中该第一、第二阻挡层的所述有机硅化合物区相互连接呈一连续结构，且该第一、第二阻挡层的所述无机材料区彼此断开呈一非连续结构。
11.如权利要求10所述的非连续复合阻挡层的形成方法，其中所述有机硅化合物区包括含硅碳(Si-C)键合、或硅氧碳(Si-O-C)键合的有机化合物。
12.如权利要求10所述的非连续复合阻挡层的形成方法，其中所述无机材料区包括三氧化二铝(Al2O3)、氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氮碳氧化硅、或前述的组合。
13.如权利要求10所述的非连续复合阻挡层的形成方法，其中该第一阻挡层的形成包括：
在一第一位置设置一图案化掩模，而后进行一第一沉积工艺以在该基板上形成多个第一材料区；以及
横向移动该图案化掩模至一第二位置，而后进行一第二沉积工艺以在该基板上形成多个第二材料区，其中，所述第一、第二材料区相异地选择自所述无机材料区与所述有机硅化合物区其中之一。
14.如权利要求13所述的非连续复合阻挡层的形成方法，其中该第二阻挡层的形成包括：
将该图案化掩模维持在该第二位置，并再次进行该第一沉积工艺，以在该第一阻挡层的所述第二材料区上更进一步地形成所述第一材料区；以及
横向移动该图案化掩模至该第一位置，而后再次进行该第二沉积工艺，以在该第一阻挡层的所述第一材料区上更进一步地形成所述第二材料区，使得该第一、第二阻挡层的所述第一、第二材料区上下交替堆叠。
15.如权利要求13所述的非连续复合阻挡层的形成方法，其中该第一、第二沉积工艺为等离子体加强化学气相沉积(PECVD)工艺。
16.如权利要求15所述的非连续复合阻挡层的形成方法，其中该第一、第二沉积工艺在同一反应腔体中进行，且该第一沉积工艺的等离子体功率高于该第二沉积工艺的等离子体功率，该第一沉积工艺中氧的通入量高于该第二沉积工艺中氧的通入量。
17.如权利要求13所述的非连续复合阻挡层的形成方法，其中该图案化掩模的图案形成一一维阵列。
18.如权利要求13所述的非连续复合阻挡层的形成方法，其中该图案化掩模的图案形成一二维阵列。
19.如权利要求15所述的非连续复合阻挡层的形成方法，其中该第一、第二等离子体加强化学气相沉积工艺包括使用相同的一前驱物，该前驱物包括六甲基硅氧烷(Hexamethyldisiloxane；HMDSO)、六甲基二硅氮烷(Hexmethyldisilane；HMDS)、或四甲基硅烷(tetramethylsilane；TMS)。
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