CN103757607A - 一种有机器件封装方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机电子学技术领域，具体涉及一种有机器件封装方法及装置。本发明采用PECVD的沉积方法，在有机硅前驱体与反应气体的流量比例固定的条件下，向沉积腔室通入脉冲流量的氩气；经过单个脉冲流量的周期，可在有机器件上沉积单个交替结构的薄膜；所述单个交替结构的薄膜为依次沉积在所述有机器件上的成分渐变且无明显界面的有机层、第一过渡层、无机层和第二过渡层；进行若干个所述脉冲流量的周期，可实现所述有机器件的薄膜封装。本发明实现有机器件的多周期微厚度交替结构薄膜封装，从而实现有机器件的高质量、高效率封装。
Description
技术领域
本发明涉及有机电子学技术领域，具体涉及一种有机器件封装方法及装置。
背景技术
有机器件的电极通常为活泼的金属，其极易被氧化，器件的部分功能材料对水氧也较为敏感，在器件工作时易于与水氧发生电化学反应，从而加速器件老化，降低器件使用寿命。因而需对上述器件进行封装，使器件的各功能层与大气中的水汽、氧气成分隔离。同时封装层又不能破坏有机器件的柔性。若采用传统的盖板刚性封装对有机器件进行封装，虽能满足封装对水氧渗透率的商业要求（如OLED对水汽的渗透率应低于5×10-6g·m-2/d，氧气的渗透率应低于10-5cm2·m-2/d），但刚性封装使得有机器件失去了柔性的魅力。薄膜封装通常是指在器件直接形成结构致密的水氧渗透率低的薄膜，从而实现对器件的物理保护和水氧隔离。单一的聚合物薄膜具有柔性，但其致密性较差，防水氧渗透能力较低；SiO2、SiN、Al2O3等无机薄膜虽致密性较高，有较高的防水氧渗透能力，但膜厚增加时则变为刚性结构，刚性薄膜用在柔性封装中易在器件功能层间产生应力损伤器件性能并且容易产生裂纹，也不适用有机器件的封装。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机器件封装方法及装置，既可以阻止水氧的渗透，又增加了整个器件的柔性，实现有机器件高质量、高效率封装。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种有机器件封装方法，包括如下步骤：
采用PECVD的沉积方法，在有机硅前驱体与反应气体的流量比例固定的条件下，向沉积腔室通入脉冲流量的氩气；
经过单个脉冲流量的周期，可在有机器件上沉积单个交替结构的薄膜；所述单个交替结构的薄膜为依次沉积在所述有机器件上的成分渐变且无明显界面的有机层、第一过渡层、无机层和第二过渡层；
进行若干个所述脉冲流量的周期，可实现所述有机器件的薄膜封装。
进一步地，所述脉冲流量的周期和脉冲持续时间是可调的，所述脉冲流量的周期为1ms～5min，脉冲持续时间为1ms～5min。
进一步地，所述单个交替结构的薄膜厚度为1nm～500nm。
进一步地，所述第一过渡层的厚度根据单个脉冲流量的周期中上升沿的时间进行调整，所述第二过渡层的厚度根据单个脉冲流量的周期中下降沿的时间进行调整，所述无机层的厚度根据单个脉冲流量的周期中峰值流量持续时间进行调整，所述有机层的厚度根据单个脉冲流量的周期中谷值持续时间决定有机层厚度。
一种有机器件封装装置，包括PECVD腔室、有机硅前驱体源瓶、反应气体源瓶和氩气源瓶，所述有机硅前驱体源瓶、所述反应气体源瓶和所述氩气源瓶分别通过管路与所述PECVD腔室的进气口相连通；所述氩气源瓶与所述PECVD腔室之间的管路上设有脉冲阀，所述氩气源瓶通过所述脉冲阀向所述PECVD腔室中通入脉冲流量的氩气。
进一步地，所述有机硅前驱体源瓶与所述PECVD腔室之间的管路上依次设有第一普通阀、第一流量计、第二普通阀。
进一步地，所述反应气体源瓶与所述PECVD腔室之间的管路上依次设有第三普通阀、第二流量计、第四普通阀。
进一步地，所述氩气源瓶与所述脉冲阀之间的管路上依次设有第五普通阀和第三流量计。
与现有技术方案相比，本发明采用的技术方案产生的有益效果如下：
本发明采用PECVD方法，在有机硅前驱体和反应气体流量比例固定的前提下，通过通入脉冲流量的氩气，实现有机器件的多周期微厚度交替结构薄膜封装，从而实现有机器件的高质量、高效率封装。
附图说明
图1为本发明实施例提供的有机器件封装方法中单个脉冲周期薄膜性质变化示意图；
图2为本发明实施例中梯形脉冲的示意图；
图3为本发明实施例中矩形方波形脉冲的示意图；
图4为本发明实施例提供的有机器件封装装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种有机器件封装方法，包括如下步骤：
采用PECVD的沉积方法，在有机硅前驱体与反应气体的流量比例固定的条件下，向沉积腔室通入脉冲流量的氩气，进行若干个所述脉冲流量的周期，实现有机器件多周期微厚度交替结构薄膜封装。
具体地，所述有机硅前驱体为正硅酸乙酯（TEOS)或六甲基二甲硅醚(HMDSO)等，所述反应气体为氧气或/和氮气。多周期微厚度是指具有多个周期交替结构，且单个交替结构的厚度小，多周期可介于数个到数百个之间，优选地为2-20个周期，单个交替结构的厚度可为1nm～500nm。经过单个脉冲流量的周期，可在有机器件上沉积单个交替结构的薄膜；如图1所示，所述单个交替结构的薄膜是在脉冲氩气的作用下依次沉积在所述有机器件上的成分渐变且无明显界面的有机层、第一过渡层、无机层和第二过渡层。生长交替结构的薄膜原理如下：在氩气脉冲来到之前，特定有机硅前驱体和氧气和/或氮气流量比例下可生长有机薄膜；随着氩气脉冲上升沿的到来，氩气会提高等离子体中氧气的离化率，从而导致更多的有机物被氧化形成介于有机层和无机层之间的第一过渡层；随着氩气脉冲上升沿结束及稳定，更多氩气导致更高的氧气离化率和更偏向无机薄膜性质的过渡层，直至过渡到无机层；随着脉冲下降沿的到来，等离子体中氧气离化率的降低又会导致薄膜组分从无机层过渡到第二过渡层，脉冲结束后又会回到开始的有机薄膜的沉积，从而在一个氩气周期中实现有机层/过渡层/无机层/过渡层/有机层交替结构薄膜的沉积。
进一步地，所述脉冲流量的周期和脉冲持续时间（脉冲宽度）是可调的，所述脉冲流量的周期为1ms～5min，脉冲持续时间为1ms～5min，脉冲的形状可为梯形或矩形等多种形状，如图2和图3所示。单个脉冲周期的持续时间决定了单个交替结构的薄膜厚度。因此可通过改变氩气脉冲周期轻松实现单个交替结构厚度可调，并可实现单个交替结构厚度超薄的多周期微厚度交替结构薄膜沉积。所述第一过渡层的厚度根据单个脉冲流量的周期中上升沿的时间进行调整，所述第二过渡层的厚度根据单个脉冲流量的周期中下降沿的时间进行调整，所述无机层的厚度根据单个脉冲流量的周期中峰值流量持续时间进行调整，所述有机层的厚度根据单个脉冲流量的周期中谷值持续时间进行调整。因此各个功能层厚度可根据单个脉冲周期中脉冲参数调整。从而实现有机器件的高质量、高效率封装。
如图4所示，本发明实施例还提供一种有机器件封装装置，包括PECVD腔室1、有机硅前驱体源瓶2、反应气体源瓶3和氩气源瓶4，所述有机硅前驱体源瓶2、所述反应气体源瓶3和所述氩气源瓶4分别通过管路与所述PECVD腔室1的进气口相连通；所述氩气源瓶4与所述PECVD腔室1之间的管路上设有脉冲阀401，所述氩气源瓶4通过所述脉冲阀401向所述PECVD腔室1中通入脉冲流量的氩气。
进一步地，所述有机硅前驱体源瓶2与所述PECVD腔室1之间的管路上依次设有第一普通阀201、第一流量计202、第二普通阀203。第一流量计202用于监测从有机硅前驱体源瓶2出来的有机硅前驱体的流量。设置在第一流量计202前后的第一普通阀201和第二普通阀203用于保护第一流量计202。
进一步地，所述反应气体源瓶3与所述PECVD腔室1之间的管路上依次设有第三普通阀301、第二流量计302、第四普通阀303。第二流量计302用于监测从反应气体源瓶3出来的氧气和/或氮气的流量。设置在第二流量计302前后的第三普通阀301和第四普通阀303用于保护第二流量计302。
进一步地，所述氩气源瓶4与所述脉冲阀401之间的管路上依次设有第五普通阀402和第三流量计403。第三流量计403用于监测从氩气源瓶4出来的氩气的流量。
本发明采用PECVD方法，在有机硅前驱体和反应气体流量比例固定的前提下，通过通入脉冲流量的氩气，实现有机器件的多周期微厚度交替结构薄膜封装，从而实现有机器件的高质量、高效率封装。
以上所述为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种有机器件封装方法，其特征在于，包括如下步骤：
采用PECVD的沉积方法，在有机硅前驱体与反应气体的流量比例固定的条件下，向沉积腔室通入脉冲流量的氩气；
经过单个脉冲流量的周期，可在有机器件上沉积单个交替结构的薄膜；所述单个交替结构的薄膜为依次沉积在所述有机器件上的成分渐变且无明显界面的有机层、第一过渡层、无机层和第二过渡层；
进行若干个所述脉冲流量的周期，可实现所述有机器件的薄膜封装。
2.如权利要求1所述的有机器件封装方法，其特征在于，所述脉冲流量的周期和脉冲持续时间是可调的，所述脉冲流量的周期为1ms～5min，脉冲持续时间为1ms～5min。
3.如权利要求1所述的有机器件封装方法，其特征在于，所述单个交替结构的薄膜厚度为1nm～500nm。
4.如权利要求1所述的有机器件封装方法，其特征在于，所述第一过渡层的厚度根据单个脉冲流量的周期中上升沿的时间进行调整，所述第二过渡层的厚度根据单个脉冲流量的周期中下降沿的时间进行调整，所述无机层的厚度根据单个脉冲流量的周期中峰值流量持续时间进行调整，所述有机层的厚度根据单个脉冲流量的周期中谷值持续时间决定有机层厚度。
5.一种有机器件封装装置，其特征在于，包括PECVD腔室、有机硅前驱体源瓶、反应气体源瓶和氩气源瓶，所述有机硅前驱体源瓶、所述反应气体源瓶和所述氩气源瓶分别通过管路与所述PECVD腔室的进气口相连通；所述氩气源瓶与所述PECVD腔室之间的管路上设有脉冲阀，所述氩气源瓶通过所述脉冲阀向所述PECVD腔室中通入脉冲流量的氩气。
6.如权利要求5所述的有机器件封装装置，其特征在于，所述有机硅前驱体源瓶与所述PECVD腔室之间的管路上依次设有第一普通阀、第一流量计、第二普通阀。
7.如权利要求1所述的有机器件封装装置，其特征在于，所述反应气体源瓶与所述PECVD腔室之间的管路上依次设有第三普通阀、第二流量计、第四普通阀。
8.如权利要求1所述的有机器件封装装置，其特征在于，所述氩气源瓶与所述脉冲阀之间的管路上依次设有第五普通阀和第三流量计。
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