CN104241206B - 基板结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基板结构，包括底有机层、至少一无机层、至少一有机层以及至少一凸起物。至少一凸起物自底有机层或有机层的上表面凸出。凸起物自底有机层或有机层的上表面凸出的最大高度为H，且覆盖凸起物的有机层的厚度为T，其中T≥1.1H。

Description

基板结构
技术领域
本发明涉及一种基板结构。
背景技术
相较于一般硬质基板，可挠性基板的应用更为广泛。可挠性基板的优点为具可挠性、方便携带、符合安全性以及产品应用层面广泛，但其缺点为不耐高温以及阻水阻氧气性较差等。由于典型的可挠性基板无法完全阻隔水气及氧气的穿透，因此会加速基板上的电子元件劣化而导致电子元件的寿命减短，故无法充分符合商业上的需求。因此，如何有效改善可挠性基板的阻隔水气及氧气的特性，以期提升电子元件的可靠度(reliability)，实为研发者关注的问题之一。
发明内容
为解决上述问题，本发明的一实施例提出一种基板结构，包括底有机层、至少一无机层、至少一有机层以及至少一凸起物。至少一凸起物自底有机层或有机层的上表面凸出。至少一凸起物自底有机层或有机层的上表面凸出的最大高度为H，且覆盖至少一凸起物的有机层的厚度为T，其中T≥1.1H。
本发明的另一实施例提出一种基板结构，包括底有机层、至少一无机层以及多个有机层。有机层与无机层交替堆叠于底有机层上，其中有机层包括第一有机层以及第二有机层，第一有机层相对第二有机层邻近于底有机层，第二有机层相对第一有机层远离于底有机层，且第一有机层的厚度为T1，第二有机层的厚度为T2，其中T1≥T2。
为让本发明更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1A至图1D为依照本发明的第一实施例的基板结构的制造流程示意图。
图2A为依照本发明的第二实施例的基板结构的剖面示意图。
图2B为依照本发明的第三实施例的基板结构的剖面示意图。
图3A为依照本发明的第四实施例的基板结构的上视示意图。
图3B为图3A中沿线I-I’的剖面示意图。
图4为依照本发明的第五实施例的基板结构的剖面示意图。
图5为依照本发明的第六实施例的基板结构的剖面示意图。
图6为依照本发明的第七实施例的基板结构的剖面示意图。
图7为依照本发明的第八实施例的基板结构的剖面示意图。
图8为依照本发明的第九实施例的基板结构的剖面示意图。
图9为由有机材料构成的间隙物的剖面示意图。
图10为依照本发明的第十实施例的基板结构的剖面示意图。
图11为依照本发明的第十一实施例的基板结构的剖面示意图。
图12为依照本发明的第十二实施例的基板结构的剖面示意图。
图13为依照本发明的第十三实施例的基板结构的剖面示意图。
图14为依照本发明一实施例的封装结构的剖面示意图。
图15A为配置有下发光型有机电激发光元件的第一基板的剖面示意图。
图15B为配置有上发光型有机电激发光元件的第一基板的剖面示意图。
图16至图19分别为依照本发明其他实施例的封装结构的剖面示意图。
符号说明
100、100A～100L、100B’：基板结构
102：载板
104：可离型区域
104a、110a、200a、1201a、1202a、1203a、1301a、1302a、1303a：上表面
104b、110b、1202b、1301b、1302b：侧壁
106：切割线
110：底有机层
120：无机层
130：有机层
140、140’、140”：凸起物
152：第一间隙物
154：第二间隙物
155：第三间隙物
156：第四间隙物
200A～200E：封装结构
200b：侧面
200c：下表面
210：第一基板
212：有机电激发光元件
220：第二基板
230：框胶
240：保护层
250：胶材
260：吸气剂
270：阻气膜
1201：第一无机层
1202：第二无机层
1203：第三无机层
1301：第一有机层
1302：第二有机层
1303：第三有机层
A、T1、T2、T3、Tb：厚度
A1、A2：面积
B：距离
D、D’、D”：最大深度
H、H’、H”：最大高度
Hb、Hs、Hs’、Hs”：高度
I-I’：线
R：内部空间
Tt：总厚度
具体实施方式
图1A至图1D为依照本发明的第一实施例的基板结构的制造流程示意图。
请参照图1A，首先，在载板102上形成可离型区域104。可离型区域104的形成方法例如是对载板102进行可离型区域104的表面处理以减少底有机层110对载板102的附着力，或是形成一层与底有机层110附着性较差的薄膜，或是形成一层与底有机层110附着性好，但与载板102附着性差的薄膜。可离型区域104的材料例如是聚对二甲苯(parylene)系列材料，或是聚四氟乙烯(polytetrafluoroethene，PTFE)系列材料，或是硅氧烷(siloxane)系列材料。接着，在可离型区域104上形成底有机层110，其中底有机层110覆盖了可离型区域104的上表面104a以及侧壁104b，且底有机层110的面积可大于可离型区域104的面积。底有机层110的形成方法例如是先通过湿式涂布法形成底有机材料层(未绘示)，再通过诸如加热、照光或其他合适的方法使底有机材料层固化(干燥)，以形成底有机层110。底有机层110的材料包括聚亚酰胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚降冰片烯(PNB)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚间苯二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或其他合适的有机材料。再者，底有机层110的厚度为Tb。
在本实施例中，在底有机层110形成之后，可先清洗有机层的上表面再进行下一个膜层的制作，但清洗制作工艺并非必要步骤。不过，在清洗过程中不一定可以将上表面的物质或是颗粒完全移除，在底有机层110上有未被移除的残留物即构成为凸起物140。更详细来说，在形成底有机层110的过程中或者在形成底有机层110之后，可能有至少一凸起物140会位于底有机层110的上表面110a上。其中，所述凸起物140可能有一部分是嵌入底有机层110中，或者是通过黏附或静电吸引等其他方式附着在底有机层110的上表面110a上。一般来说，凸起物140例如是涂布液中的微粒、涂布设备中的微粒、固化设备中的微粒或其他环境中的微粒等，其中涂布液中的微粒可能是涂布液中未溶解的物质或是杂质。也就是说，凸起物140的材料可能相同于底有机层110，也可能不同于底有机层110。
在本实施例中，凸起物140自底有机层110的上表面110a凸出的最大高度为H，而凸起物140嵌入底有机层110中的最大深度为D，其中例如D≥(1/4)(H+D)。若当微粒嵌入底有机层110中的最大深度D大于或等于微粒的总高度(H+D)的1/4时，在上述的清洗过程中较不易将具有D≥(1/4)(H+D)关系的微粒移除，因而构成为凸起物140。此外，在一般无尘室的标准下，凸起物140的最大粒径约为5微米。
请参照图1B，在底有机层110上可例如共形地形成第一无机层1201，其中第一无机层1201覆盖了底有机层110的上表面110a以及凸起物140自上表面110a凸出的部分表面。第一无机层1201的形成方法例如是化学气相沉积法、溅镀法、原子层沉积法、液态涂布法或其他合适的方法。第一无机层1201的材料例如是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、铝或其他合适的无机阻气材料。接着，在第一无机层1201上形成第一有机层1301，其中第一有机层1301覆盖了第一无机层1201以及凸起物140。第一有机层1301的形成方法例如是通过湿式涂布法形成第一有机材料层(未绘示)，再通过诸如加热、照光或其他合适的方法使第一有机材料层固化，以形成第一有机层1301。第一有机层1301的形成方法也可利用真空镀膜法，在第一无机层1201上沉积一层薄膜。第一有机层1301的材料包括聚亚酰胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚降冰片烯(PNB)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚间苯二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对二甲苯(parylene)系列材料、氟碳化物(perfluorinated chemicals，PFCs)或其他合适的有机材料。
在本实施例中，第一有机层1301的厚度为T1，且T1≥1.1H。其中，厚度T1的决定方式例如是量测底有机层110的上表面110a的表面起伏(即量测凸起物140自底有机层110的上表面110a凸出的最大高度为H)，再通过T1≥1.1H决定出厚度T1的数值。位于底有机层110上的凸起物140的高度H一般不会大于底有机层110的厚度Tb，第一有机层1301的厚度T1也可以是小于前一层有机层(例如底有机层110)以抚平凸起物140所造成的高度差。在其他实施例中，也可以省略上述表面起伏的量测步骤，而直接以底有机层110的厚度Tb来决定第一有机层1301的厚度T1，即Tb≥T1。
在本实施例中，在第一有机层1301形成之后，未被移除的残留物即构成为凸起物140’。凸起物140’的材料可能相同于第一有机层1301，也可能不同于第一有机层1301。再者，在本实施例中，凸起物140’自第一有机层1301的上表面1301a凸出的最大高度为H’，而凸起物140’嵌入第一有机层1301中的最大深度为D’，其中例如D’≥(1/4)(H’+D’)。另外，在一实施例中，有机层的厚度会与凸起物的尺寸成正比关系。更详细来说，由于薄有机层上的尺寸较大的残留物较容易被移除，相较于厚有机层而言，薄有机层上可能存在的凸起物的尺寸会较小且数量会较少。在此，第一有机层1301的厚度T1可小于底有机层110的厚度Tb，凸起物140’的尺寸可能会小于凸起物140的尺寸，例如(H+D)>(H’+D’)。
请参照图1C，之后，在第一有机层1301上可例如共形地形成第二无机层1202，其中第二无机层1202覆盖了第一有机层1301的上表面1301a以及凸起物140’自上表面1301a凸出的部分表面。第二无机层1202的形成方法例如是化学气相沉积法、溅镀法、原子层沉积法、液态涂布法或其他合适的方法。第二无机层1202的材料例如是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、铝或其他合适的无机阻气材料。接着，在第二无机层1202上形成第二有机层1302，其中第二有机层1302覆盖了第二无机层1202以及凸起物140’。第二有机层1302的形成方法例如是通过湿式涂布法形成第二有机材料层(未绘示)，再通过诸如加热、照光或其他合适的方法使第二有机材料层固化，以形成第二有机层1302。第二有机层1302的形成方法也可利用真空镀膜法，在第二无机层1202上沉积一层薄膜。第二有机层1302的材料包括聚亚酰胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚降冰片烯(PNB)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚间苯二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对二甲苯系列材料、氟碳化物(PFCs)或其他合适的有机材料。在一实施例中，底有机层110的材料可以相同于第一有机层1301与第二有机层1302中至少一者的材料。
在本实施例中，第二有机层1302的厚度为T2，且T2≥1.1H’。若第一有机层1301已经大致将凸起物140所造成的高度差抚平，第二有机层1302的厚度T2也可以设置为T1≥T2。在第二有机层1302形成之后，可通过例如清洗有机层的上表面让第二有机层1302的上表面洁净且平坦。在一实施例中，薄有机层上的尺寸较大的残留物较容易被移除，相较于厚有机层而言，薄有机层上可能存在的凸起物的尺寸会较小且数量会较少。在本实施例中，远离于底有机层110的第二有机层1302的厚度T2小于邻近于底有机层110的第一有机层1301的厚度T1，第二有机层1302的上表面1302a会较第一有机层1301平坦。
在本实施例中，多个无机层120(例如包括第一无机层1201及第二无机层1202)与多个有机层130(例如包括第一有机层1301及第二有机层1302)交替堆叠于底有机层110上。即第一无机层1201、第一有机层1301、第二无机层1202以及第二有机层1302依序堆叠于底有机层110上而构成基板结构100。基板结构100的总厚度Tt为多个无机层120的厚度与多个有机层130的厚度的总和，且总厚度Tt可例如是5～50μm。再者，本实施例是以两个无机层120与两个有机层130交替堆叠为例来说明，但本发明不限于此。在其他实施例中，也可以是至少一无机层120与至少一有机层130交替堆叠。
请再参照图1C，沿着切割线106切割有机层130、无机层120、底有机层110以及可离型区域104，并使由有机层130、无机层120及底有机层110堆叠而成的基板结构100可以通过可离型区域104自载板102上分离开来。所述切割方法例如是激光切割、刀锯切割或其他合适的切割制作工艺。
请参照图1D，如上所述，即完成了独立的基板结构100A的制作。在基板结构100A中，从邻近于底有机层110往远离于底有机层110的方向上，多个有机层130的厚度可逐渐减少，这使得基板结构100的上表面(即上表面1302a)较平坦，但本发明不限于此。在其他实施例中，T1也可以是等于或小于T2(T1＝T2或T1<T2)，只要可使基板结构100的上表面平坦即可。在本实施例中，每一有机层130的厚度可覆盖且平坦前一层有机层上的凸起物，且每一有机层130的厚度分别例如是0.1～10μm。举例来说，若T1≥1.1H，可使第一有机层1301的厚度T1覆盖且平坦底有机层110的上表面110a上的凸起物140。
另外，从邻近于底有机层110往远离于底有机层110的方向上，当多个有机层130的厚度逐渐减少时，对于多个无机层120的阻气能力的要求也可以逐渐减少，其中远离底有机层110的无机层120主要是阻挡来自于前一层有机层130的水氧渗透，当有机层130越薄，其水氧穿透的量越少，进而可降低制作工艺的困难度。也就是说，制作这些无机层120的制作工艺条件可以随着不同的要求而调整。例如，当无机层120的阻气能力要求较低时，可以采用较低温的制作工艺或较短的时间制作无机层120。
基板结构100A的水气穿透率(Water Vapor Transmission Rate，WVTR)在60℃下例如小于0.001g/m2day，较佳为10-6g/m2day。在本实施例中，基板结构100A的水气穿透率是由无机层120的阻气效果(或品质)决定，但是无机层120的阻气效果又会受到有机层130影响，例如有机层130的上表面的平坦度或材料的耐高温性等。在不改变基板结构100A的总厚度Tt(以维持机械强度)的情况下，本发明的一实施例可以通过多个有机层130的厚度的优化设计，以使得基板结构100A的上表面(例如，上表面1302a)较平坦且具有更佳的阻气特性以及挠曲特性。
在本实施例中，底有机层110或有机层130的至少其中一层的材料可例如为耐高温材料，其5％重量损失温度可大于400℃，且在400℃下的气体释出(outgas)量可小于50ng/cm2，较佳为小于20ng/cm2，更佳为小于6ng/cm2。在本实施例中，有机层130可采用对温度耐受性佳的材料，因此在形成无机层120的高温制作工艺中可以避免有机层130因不耐高温而造成的气体释出或分解，进而可避免在有机层中形成气泡而影响无机层120的品质。也就是说，耐高温的有机层130会具有较平坦的上表面(因无气泡形成)，因此可避免在其上所形成的无机层120的厚度不均匀、上表面不平坦以及膜层不连续(诸如断开)等问题，进而可使基板结构100A具有更佳的阻气特性以及挠曲特性。在耐高温的有机层130进行高温固化(干燥)的过程中，可在加热有机层130的同时对无机层120进行回火处理，以使无机层120的结构更致密，进而可提高基板结构100A的阻气特性与挠曲特性并可简化制作工艺。
图2A为依照本发明的第二实施例的基板结构的剖面示意图。图2A的实施例与上述图1A至图1D的实施例的结构以及制造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符号表示，且不再重复说明。请参照图2A，图2A的实施例与上述图1A至图1D的实施例的不同之处在于，基板结构100B还包括至少一凸起物140”、第三无机层1203以及第三有机层1303。至少一凸起物140”位于第二有机层1302的上表面1302a上。凸起物140”的材料可能相同于第二有机层1302，也可能不同于第二有机层1302。再者，在本实施例中，凸起物140”自第二有机层1302的上表面1302a凸出的最大高度为H”，而凸起物140”嵌入第二有机层1302中的最大深度为D”，其中例如D”≥(1/4)(H”+D”)。第三无机层1203覆盖了第二有机层1302的上表面1302a以及凸起物140”自上表面1302a凸出的部分表面，第三有机层1303覆盖了第三无机层1203以及凸起物140”。在一实施例中，底有机层110的材料可以相同于第一有机层1301、第二有机层1302以及第三有机层1303中至少一者的材料。在本实施例中，第三有机层1303的厚度为T3，且T3≥1.1H”。此外，第三有机层1303的厚度T3也可以设置为T1≥T2≥T3，但本发明不限于此。在其他实施例中，也可以是T1≥T3≥T2、T2≥T1≥T3、T2≥T3≥T1、T3≥T1≥T2或T3≥T2≥T1，只要可使基板结构100B的上表面(例如，上表面1303a)平坦即可。
图2B为依照本发明的第三实施例的基板结构的剖面示意图。图2B的实施例与上述图2A的实施例的结构以及制造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符号表示，且不再重复说明。请参照图2B，图2B的实施例与上述图2A的实施例的不同之处在于，基板结构100B’不具有凸起物140、140’及140”。在本实施例中，有机层130(包括第一有机层1301、第二有机层1302及第三有机层1303)的厚度可以设置为T1≥T2≥T3。因此，从邻近于底有机层110往远离于底有机层110的方向上，多个有机层130的厚度逐渐减少，这使得对远离底有机层110的无机层120的阻气能力要求也可以逐渐减少。
图3A为依照本发明的第四实施例的基板结构的上视示意图，而图3B为图3A中沿线I-I’的剖面示意图。图3A至图3B的实施例与上述图1A至图1D的实施例的结构以及制造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符号表示，且不再重复说明。请参照图3A至图3B，图3A至图3B的实施例与上述图1A至图1D的实施例的不同之处在于，在基板结构100C中，第一有机层1301的面积A1小于第二有机层1302的面积A2，但本发明不限于此。在其他实施例中，也可以是面积A1等于或大于面积A2。
第二无机层1202覆盖了第一有机层1301的上表面1301a以及侧壁1301b。在本实施例中，第二无机层1202的侧壁1202b与第一有机层1301的侧壁1301b之间的距离为B，第一无机层1201的厚度为A，且距离B大于厚度A。因此，第一有机层1301的侧壁1301b可以受到第二无机层1202的保护，以避免水氧从侧向渗透至第一有机层1301，进而可改善第一有机层1301的侧向阻气能力。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，也可以是距离B等于或小于厚度A。
图4至图8分别为依照本发明的第五至第九实施例的基板结构的剖面示意图。图4至图8的实施例与上述图1A至图1D的实施例的结构以及制造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符号表示，且不再重复说明。图4至图8的实施例与上述图1A至图1D的实施例的不同之处在于：基板结构还包括多个间隙物，且这些间隙物可以位于底有机层110或有机层130中，或者是位于基板结构的上表面上，详细说明如下。
请参照图4，在基板结构100D中，至少一第一间隙物152位于底有机层110中，且第一间隙物152的高度Hs可相当于底有机层110的厚度Tb。在本实施例中，第一间隙物152配置在邻近于底有机层110的侧壁110b处，其中第一间隙物152可为一连续且封闭的环形结构或是不连续的区段结构环绕于底有机层110的侧壁110b，因此底有机层110的侧壁110b可以受到第一间隙物152的保护，以避免水氧从侧向渗透至底有机层110，进而可改善底有机层110的侧向阻气能力。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，第一间隙物152的截面可具有矩形、梯形或其他合适的形状，只要可以避免水氧从侧向渗透至底有机层110即可。
第一间隙物152的材料包括无机材料、有机材料、金属复合材料、非金属复合材料、金属材料或其组合。无机材料例如是氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。有机材料例如是光致抗蚀剂。金属复合材料例如是含银复合材料、含铝复合材料或其他金属复合材料。第一间隙物152的形成方法例如是洒布(spray)、网版印刷(screen print)、光刻蚀刻法、低温烧结或其他合适的方法。举例来说，在采用图1A的步骤来制作底有机层110前，可以先采用上述方法的其中一种在载板102(绘于图1A)上制作出第一间隙物152。
请参照图5，在基板结构100E中，至少一第一间隙物152位于第一有机层1301中，且第一间隙物152的高度Hs可相当于第一有机层1301的厚度T1。再者，至少一第二间隙物154位于第一有机层1301中，且第二间隙物154的高度Hs’可相当于第一有机层1301的厚度T1。在本实施例中，第一间隙物152配置在邻近于第一有机层1301的侧壁1301b处，因此第一有机层1301的侧壁1301b可以受到第一间隙物152的保护，以避免水氧从侧向渗透至第一有机层1301，进而可改善第一有机层1301的侧向阻气能力。再者，第二间隙物154配置在第一有机层1301中的任意位置或具有任何合适的形状，只要可以维持第一有机层1301的厚度T1即可。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，第一有机层1301中也可以是仅具有第一间隙物152或第二间隙物154，第一间隙物152或第二间隙物154的截面可具有矩形、梯形或其他合适的形状。此外，第一间隙物152或第二间隙物154也可以是位于第二有机层1302或其他有机层(未绘示)中。第一间隙物152或第二间隙物154可为一连续且封闭的环形结构或是不连续的区段结构分布于第一有机层1301、第二有机层1302或其他有机层(未绘示)中。
第一间隙物152及第二间隙物154的形成方法可例如是洒布、网版印刷、光刻蚀刻法、低温烧结或其他合适的方法。第一间隙物152及第二间隙物154的材料可包括无机材料、有机材料、金属复合材料、非金属复合材料、金属材料或其组合。无机材料例如是氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。有机材料例如是光致抗蚀剂。金属复合材料例如是含银复合材料、含铝复合材料或其他金属复合材料。当第一间隙物152或第二间隙物154的材料为金属材料时，第一间隙物152或第二间隙物154的制作方法可以是烧结法，但不以此为限。
请参照图6，在基板结构100F中，多个第三间隙物155例如位于第一有机层1301中，且第三间隙物155的高度Hb等于或小于第一有机层1301的厚度T1。第三间隙物155配置在第一有机层1301中的任意位置或具有任何合适的形状，第三间隙物155的主要功能是在维持整体基板在弯曲时的形状，其中有机层130的材质较软，在弯曲时于弯曲点的厚度易较薄，非弯曲点较厚，此厚度变化可能会导致基板上的元件失效，因此在有机层130中加入具有刚性的硬质间隙物，可以避免基板在弯曲时的厚度变化过大。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，第三间隙物155的截面可各自具有圆形、椭圆形或其他合适的形状。此外，多个第三间隙物155也可以是位于第二有机层1302或其他有机层(未绘示)中。第三间隙物155的材料可包括无机材料、有机材料、金属材料或其组合。无机材料例如是玻璃粉或陶瓷粉。有机材料例如是热固型光致抗蚀剂。金属材料例如是银粉、铝粉、铅粉、不锈钢粉或其他金属粉末。
请参照图7，在基板结构100G中，至少一第四间隙物156位于基板结构100G的上表面(例如，第二有机层1302的上表面1302a)上，且第四间隙物156的高度为Hs”。在本实施例中，第四间隙物156配置在邻近于第二有机层1302的侧壁1302b处，其中第四间隙物156可为一连续且封闭的环形结构或是不连续的区段结构环绕于第二有机层1302的侧壁1302b上，因此当基板结构100G与另一对向基板(未绘示)构成封装结构时，第四间隙物156的高度Hs”可相当于所述封装结构的内部空间的高度，并可改善所述封装结构内部空间的侧向阻气能力。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，第四间隙物156的截面可具有矩形、梯形或其他合适的形状，只要可以避免水氧从侧向渗透至所述封装结构的内部空间即可。第四间隙物156的形成方法例如是洒布、网版印刷、光刻蚀刻法、低温烧结或其他合适的方法。第四间隙物156的材料可包括无机材料、有机材料、金属复合材料、非金属复合材料、金属材料或其组合。无机材料例如是氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。有机材料例如是光致抗蚀剂。金属复合材料例如是含银复合材料、含铝复合材料或其他金属复合材料。
请参照图8，在基板结构100H中，至少一第一间隙物152位于底有机层110中，第一间隙物152及多个第三间隙物155位于第一有机层1301中，且第四间隙物156位于基板结构100H的上表面(例如，第二有机层1302的上表面1302a)上，其中第一间隙物152、第三间隙物155及第四间隙物156的形状可彼此不同。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，多个间隙物的配置也可以是上述图4至图8实施例的任意组合。
另外，如图9所示，当第一间隙物152的材料为有机材料时，无机层120例如第一无机层1201可选择性地覆盖住第一间隙物152。因此，第一间隙物152可以位于第一无机层1201与底有机层110之间，且第一无机层1201可以顺应着第一间隙物152的轮廓配置。
图10为依照本发明的第十实施例的基板结构的剖面示意图。图10的实施例与上述图1A至图1D的实施例的结构以及制造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符号表示，且不再重复说明。请参照图10，图10的实施例与上述图1A至图1D的实施例的不同之处在于，在基板结构100I中，第一有机层1301的面积A1小于底有机层110的面积，但本发明不限于此。在其他实施例中，也可以是面积A1等于或大于底有机层110的面积。再者，基板结构100I还包括至少一第四间隙物156。
第二无机层1202覆盖了第一有机层1301的上表面1301a以及侧壁1301b。在本实施例中，第二无机层1202的侧壁1202b与第一有机层1301的侧壁1301b之间的距离为B，第一无机层1201的厚度为A，且距离B大于厚度A。因此，第一有机层1301的侧壁1301b可以受到第二无机层1202的保护，以避免水氧从侧向渗透至第一有机层1301，进而可改善第一有机层1301的侧向阻气能力。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，也可以是距离B等于或小于厚度A。
至少一第四间隙物156位于基板结构100I的上表面(例如，第二无机层1202的上表面1202a)上，且第四间隙物156的高度为Hs”。在本实施例中，第四间隙物156配置在邻近于第二无机层1202的侧壁1202b处，其中第四间隙物156可为一连续且封闭的环形结构或是不连续的区段结构环绕于第二无机层1202的侧壁1202b上，因此当基板结构100I与另一对向基板(未绘示)构成封装结构时，第四间隙物156的高度Hs”可相当于所述封装结构的内部空间的高度，并可改善所述封装结构内部空间的侧向阻气能力。
在上述图4、图5及图8的实施例中是以第一间隙物152位于底有机层110或第一有机层1301中(即第一间隙物152的高度Hs可相当于底有机层110的厚度Tb或第一有机层1301的厚度T1)为例来说明，但本发明不限于此。在其他实施例中，第一间隙物152也可以是穿过至少一层有机层。换句话说，第一间隙物152的高度Hs也可以是大于底有机层110的厚度Tb或第一有机层1301的厚度T1。
图11为依照本发明的第十一实施例的基板结构的剖面示意图。图11的实施例与上述图4的实施例的结构以及制造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符号表示，且不再重复说明。图11的实施例与上述图4的实施例的不同之处在于，在基板结构100J中，至少一第一间隙物152凸出于底有机层110的上表面110a，且第一间隙物152的高度Hs大于底有机层110的厚度Tb。再者，第一无机层1201覆盖了底有机层110、凸起物140以及第一间隙物152自上表面110a凸出的部分表面。第一有机层1301形成于第一无机层1201之上。
在本实施例中，第一间隙物152配置在邻近于底有机层110的侧壁110b处以及凸出于底有机层110的上表面110a，因此底有机层110的侧壁110b以及第一有机层1301的侧壁1301b可以受到第一间隙物152的保护，以避免水氧从侧向渗透至底有机层110以及第一有机层1301，进而可改善底有机层110以及第一有机层1301的侧向阻气能力。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，第一间隙物152的截面可具有矩形、梯形或其他合适的形状，只要可以避免水氧从侧向渗透至底有机层110以及第一有机层1301即可。
图12为依照本发明的第十二实施例的基板结构的剖面示意图。图12的实施例与上述图11的实施例的结构以及制造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符号表示，且不再重复说明。图12的实施例与上述图11的实施例的不同之处在于，基板结构100K还包括第二无机层1202。第二无机层1202覆盖了第一有机层1301的上表面1301a。更详细来说，在基板结构100K中，至少一第一间隙物152凸出于底有机层110的上表面110a，且第一间隙物152的高度Hs大于底有机层110的厚度Tb。再者，第一无机层1201覆盖了底有机层110、凸起物140以及第一间隙物152自上表面110a凸出的部分表面。第一有机层1301形成于第一无机层1201之上。第二无机层1202覆盖了第一有机层1301的上表面1301a，且第二无机层1202具有平坦的上表面1202a。然而，本发明不限于此，在其他实施例(未绘示)中，也可以是至少一第一间隙物152凸出于第一有机层1301的上表面1301a，且第一间隙物152的高度Hs大于第一有机层1301的厚度T1。再者，第二无机层1202覆盖了第一有机层1301以及第一间隙物152自上表面1301a凸出的部分表面。
图13为依照本发明的第十三实施例的基板结构的剖面示意图。图13的实施例与上述图12的实施例的结构以及制造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符号表示，且不再重复说明。图13的实施例与上述图12的实施例的不同之处在于，基板结构100L还包括至少一第四间隙物156。第四间隙物156位于基板结构100L的上表面(例如，第二无机层1202的上表面1202a)上，且第四间隙物156的高度为Hs”。在本实施例中，第四间隙物156配置在邻近于第二无机层1202的侧壁1202b处，其中第四间隙物156可为一连续且封闭的环形结构或是不连续的区段结构环绕于第二无机层1202的侧壁1202b上，因此当基板结构100L与另一对向基板(未绘示)构成封装结构时，第四间隙物156的高度Hs”可相当于所述封装结构的内部空间的高度，并可改善所述封装结构内部空间的侧向阻气能力。
图14为依照本发明一实施例的封装结构的剖面示意图。请参照图14，封装结构200A例如是有机电激发光元件(Organic Light Emitting Device，OLED)或其他合适的元件的封装结构。在下文中，将以封装结构200A为有机电激发光元件的封装结构为例来进行说明。封装结构200A至少包括第一基板210、有机电激发光元件212以及第二基板220。
第一基板210与第二基板220相对设置。第一基板210或第二基板220至少其中之一具有上述的基板结构100A～100L中的其中一种。
有机电激发光元件212配置在第一基板210与第二基板220之间。在本实施例中，有机电激发光元件212例如是配置于第一基板210上，但本发明不限于此。在其他实施例中，有机电激发光元件212可以是配置于封装结构200A的内部空间R的任意位置。有机电激发光元件212例如是主动式有机电激发光元件或被动式有机电激发光元件，其中主动式有机电激发光元件或被动式有机电激发光元件可再细分为例如下发光型有机电激发光元件或上发光型有机电激发光元件等，且有机电激发光元件212可以是一显示器或一面光源等。
举例来说，如图15A及图15B所示，第一基板210例如是包括底有机层110、无机层120、有机层130、至少一第一间隙物152以及至少一第二间隙物154，且有机电激发光元件212例如是配置于第一基板210的第三无机层1203的上表面1203a上。如图15A所示，当有机电激发光元件212为下发光型有机电激发光元件时，有机电激发光元件212不与第一间隙物152或第二间隙物154重叠设置(例如第一间隙物152或第二间隙物154可围绕有机电激发光元件212的周围设置)，以避免有机电激发光元件212所发射出的光线被间隙物遮蔽。相反地，如图15B所示，当有机电激发光元件212为上发光型有机电激发光元件时，有机电激发光元件212可与第一间隙物152或第二间隙物154重叠设置(例如有机电激发光元件212可配置于具有第一间隙物152或第二间隙物154的范围之上)。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，间隙物的配置也可以是上述图4至图13实施例的任意组合。
请再参照图14，在本实施例中，封装结构200A例如是还包括框胶230。框胶230配置于第一基板210与第二基板220之间。第一基板210与第二基板220可通过框胶230接合。在其他实施例中，框胶230也可以用熔接胶(诸如玻璃熔接胶)或其他合适的黏着层代替，或者是组合使用。此外，使用图7的基板结构100G、图8的基板结构100H、图10的基板结构100I或图13的基板结构100L作为第一基板210时，第四间隙物156可以有助于提升封装结构200A的侧向阻气能力。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，第四间隙物156也可以是围成一连续且封闭的环形结构或是不连续的区段结构。第四间隙物156可配置于第一基板210与第二基板220之间，且可再通过黏着层(未绘示)取代框胶230使第一基板210上的第四间隙物156与第二基板220接合。
在上述图14的实施例中是以封装结构200A还包括框胶230为例来说明，但本发明不限于此。在其他实施例中，也可以是具有其他合适的封装结构。
图16至图19分别为依照本发明其他实施例的封装结构的剖面示意图。图16至图19的实施例与上述图14的实施例的结构相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符号表示，且不再重复说明。图16至图19的实施例与上述图14的实施例的不同之处在于封装结构不同。
请参照图16，封装结构200B包括第一基板210、有机电激发光元件212、第二基板220、保护层240以及胶材250。保护层240覆盖第一基板210以及有机电激发光元件212，且保护层240位于第一基板210与第二基板220之间。保护层240的材料可例如是无机材料、有机材料或其他合适的材料。无机材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、铝或其他合适的无机阻气材料。胶材250配置于第一基板210与第二基板220之间，以使第一基板210与第二基板220可通过胶材250接合。在其他实施例中，胶材250也可以用熔接胶(诸如玻璃熔接胶)或其他合适的黏着层代替，或者是组合使用。
请参照图17，封装结构200C包括第一基板210、有机电激发光元件212、第二基板220、至少一第四间隙物156以及保护层240。例如使用图7的基板结构100G、图8的基板结构100H、图10的基板结构100I或图13的基板结构100L作为第一基板210时，第四间隙物156可以有助于提升封装结构200C的侧向阻气能力。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，第四间隙物156也可以是围成一连续且封闭的环形结构或是不连续的区段结构。再者，保护层240覆盖第一基板210、有机电激发光元件212以及第四间隙物156，且保护层240位于第一基板210与第二基板220之间。此外，在本实施例中，可再通过黏着层(未绘示)使第一基板210与第二基板220接合。
请参照图18，封装结构200D与封装结构200C的不同之处在于，封装结构200D还包括吸气剂260。吸气剂260位于第一基板210与第二基板220之间。吸气剂260是用以维持元件内部的真空，并且能够吸附部分的气体分子。吸气剂260可包括非蒸散型吸气剂、蒸散型吸气剂或其组合。
请参照图19，封装结构200E包括第一基板210、有机电激发光元件212、第二基板220、保护层240以及阻气膜270。保护层240覆盖第一基板210以及有机电激发光元件212，且保护层240位于第一基板210与第二基板220之间。阻气膜270包覆封装结构200E的部分上表面200a、整个侧面200b以及部分下表面200c。阻气膜270例如是金属箔、塑胶阻气膜或其他合适的外贴(包)阻气膜。此外，在本实施例中，可再通过黏着层(未绘示)使第一基板210与第二基板220接合。
在本实施例中采用具有良好阻气能力的阻气基板(如基板结构100A～100L所示)来对有机电激发光元件212进行封装，因此可阻隔水气及氧气的穿透以避免有机电激发光元件212劣化而导致寿命减短的问题，故可使有机电激发光元件212具有良好的可靠度。
在本发明一实施例的基板结构中，由于T(各层有机层的厚度)≥1.1H(前一层有机层上的凸起物的凸起高度)或T1(前一层有机层的厚度)≥T2(各层有机层的厚度)，因此各层有机层的厚度能覆盖且平坦前一层有机层上的凸起物，以使基板结构的上表面较为平坦，进而可改善基板结构的阻气(包括水气及氧气)特性。在一实施例中，有机层可采用对温度耐受性佳的材料，以使耐高温的有机层具有较平坦的上表面(因无气泡形成)，因此可避免在其上所形成的无机层的厚度不均匀、上表面不平坦以及膜层不连续(诸如断开)等问题，进而可使基板结构具有更佳的阻气特性以及挠曲特性。
虽然已以实施例公开本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (33)

1.一种基板结构，其特征在于，包括：
底有机层；
多个无机层，包括底无机层以及上无机层；
多个有机层，该多个有机层与该多个无机层交替堆叠于该底有机层上，且该多个有机层的一个设置于该底无机层以及该上无机层之间，其中从邻近于该底有机层往远离于该底有机层的方向上，该多个有机层的厚度对应地逐渐减少；以及
至少一凸起物，自该底有机层或该多个有机层的上表面凸出，该至少一凸起物自该底有机层或该多个有机层的上表面凸出的最大高度为H，且该底无机层共形地覆盖该至少一凸起物，其中覆盖该至少一凸起物的该底无机层的上表面与该上无机层之间的距离为大於或等於0.1H。
2.如权利要求1所述的基板结构，其中该多个有机层的数量为多层，且至少其中两层的面积不同。
3.如权利要求1所述的基板结构，其中该基板结构的总厚度为5～50μm。
4.如权利要求1所述的基板结构，还包括至少一第一间隙物、至少一第二间隙物或至少一第三间隙物，该第一间隙物及该第二间隙物位于该底有机层与该多个有机层的至少一者中，该第三间隙物位于该基板结构的上表面，其中该第一间隙物配置在邻近于该底有机层与该多个有机层的该至少一者的侧壁处。
5.如权利要求4所述的基板结构，其中该第一间隙物及该第二间隙物的高度相当于该底有机层与该多个有机层的该至少一者的厚度。
6.如权利要求4所述的基板结构，其中该第一间隙物凸出于该底有机层与该多个有机层的该至少一者的上表面，且该第一间隙物的高度大于该底有机层与该多个有机层的该至少一者的厚度。
7.如权利要求6所述的基板结构，其中该多个无机层的一个覆盖该底有机层与该多个有机层的该至少一者、该凸起物以及该第一间隙物自该底有机层与该多个有机层的该至少一者的该上表面凸出的部分表面。
8.如权利要求4所述的基板结构，其中该第一间隙物、该第二间隙物或该第三间隙物的材料包括无机材料、有机材料或其组合。
9.如权利要求4所述的基板结构，其中该第一间隙物、该第二间隙物或该第三间隙物的材料包括金属复合材料、非金属复合材料、金属材料或其组合。
10.如权利要求1所述的基板结构，还包括多个第四间隙物，该多个第四间隙物位于该底有机层与该多个有机层的至少一者中。
11.如权利要求10所述的基板结构，其中各该第四间隙物的高度等于或小于该底有机层与该多个有机层的该至少一者的厚度。
12.如权利要求10所述的基板结构，其中该多个第四间隙物的材料包括无机材料、有机材料或其组合。
13.如权利要求12所述的基板结构，其中该无机材料为金属材料。
14.如权利要求1所述的基板结构，其中该底有机层的材料包括聚亚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚降冰片烯、聚醚酰亚胺、聚间苯二甲酸乙二酯、聚乙烯对苯二甲酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
15.如权利要求1所述的基板结构，其中该多个有机层的材料包括聚亚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚降冰片烯、聚醚酰亚胺、聚间苯二甲酸乙二酯、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚对二甲苯系列材料或氟碳化物。
16.如权利要求1所述的基板结构，其中该至少一凸起物嵌入该底有机层或该多个有机层中的最大深度为D，且D≥(1/4)(H+D)。
17.如权利要求1所述的基板结构，其中该底有机层的材料相同于该多个有机层至少一者的材料。
18.一种基板结构，其特征在于，包括：
底有机层；
多个无机层，包括底无机层以及上无机层；
多个有机层，该多个有机层与该多个无机层交替堆叠于该底有机层上，且该多个有机层的一个设置于该底无机层以及该上无机层之间，其中该多个有机层包括第一有机层以及第二有机层，该第一有机层相对该第二有机层邻近于该底有机层，该第二有机层相对该第一有机层远离于该底有机层，且该第一有机层的厚度为T1，该第二有机层的厚度为T2，其中T1≥T2；以及
至少一凸起物，自该多个有机层的一个的上表面凸出，该至少一凸起物自该多个有机层的一个的上表面凸出的最大高度为H，且该底无机层共形地覆盖该至少一凸起物，其中覆盖该至少一凸起物的该底无机层的上表面与该上无机层之间的距离为大於或等於0.1H。
19.如权利要求18所述的基板结构，其中该第一有机层的面积与该第二有机层的面积不同。
20.如权利要求18所述的基板结构，其中该基板结构的总厚度为5～50μm。
21.如权利要求18所述的基板结构，还包括至少一第一间隙物、至少一第二间隙物或至少一第三间隙物，该第一间隙物及该第二间隙物位于该底有机层与该多个有机层的至少一者中，该第三间隙物位于该基板结构的上表面，其中该第一间隙物配置在邻近于该底有机层与该多个有机层的该至少一者的侧壁处。
22.如权利要求21所述的基板结构，其中该第一间隙物及该第二间隙物的高度相当于该底有机层与该多个有机层的该至少一者的厚度。
23.如权利要求21所述的基板结构，其中该第一间隙物凸出于该底有机层与该多个有机层的该至少一者的上表面，且该第一间隙物的高度大于该底有机层与该多个有机层的该至少一者的厚度。
24.如权利要求23所述的基板结构，其中该多个无机层的一个覆盖该底有机层与该多个有机层的该至少一者、凸起物以及该第一间隙物自该底有机层与该多个有机层的该至少一者的该上表面凸出的部分表面。
25.如权利要求21所述的基板结构，其中该第一间隙物、该第二间隙物或该第三间隙物的材料包括无机材料、有机材料或其组合。
26.如权利要求21所述的基板结构，其中该第一间隙物、该第二间隙物或该第三间隙物的材料包括金属复合材料、非金属复合材料、金属材料或其组合。
27.如权利要求18所述的基板结构，还包括多个第四间隙物，该多个第四间隙物位于该底有机层与该多个有机层的至少一者中。
28.如权利要求27所述的基板结构，其中各该第四间隙物的高度等于或小于该底有机层与该多个有机层的该至少一者的厚度。
29.如权利要求27所述的基板结构，其中该多个第四间隙物的材料包括无机材料、有机材料或其组合。
30.如权利要求29所述的基板结构，其中该无机材料为金属材料。
31.如权利要求18所述的基板结构，其中该底有机层的材料包括聚亚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚降冰片烯、聚醚酰亚胺、聚间苯二甲酸乙二酯、聚乙烯对苯二甲酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
32.如权利要求18所述的基板结构，其中该多个有机层的材料包括聚亚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚降冰片烯、聚醚酰亚胺、聚间苯二甲酸乙二酯、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚对二甲苯系列材料或氟碳化物。
33.如权利要求18所述的基板结构，其中该底有机层材料相同于该多个有机层至少一者的材料。
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