CN104584256A - 用于有机发光二极管的混合封装的方法 - Google Patents
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Abstract
提供用于封装有机发光二极管(OLED)结构的方法及装置，上述有机发光二极管结构使用材料混合层布置于基板上。封装方法可以作为单一或多重腔室处理来实行。在材料混合层的沉积期间所使用的处理参数允许控制沉积的混合层的特征。混合层可被沉积，使得在混合层的某些子层中具有无机材料的特征，且在混合层的其他子层中具有有机材料的特征。混合材料的使用允许OLED封装使用单一硬遮罩，以低花费完成封装处理，而无呈现于传统处理中的对准问题。
Description
背景
领域
本发明的诸实施例大致关于封装有机发光二极管的方法及装备。
相关技术的描述
有机发光二极管(OLED)显示器，诸如与液晶显示器(LCD)作比较，因为有机发光二极管显示器较快速的响应时间、较大的视角、较高的对比、较轻的重量、低功率及对弹性基板的适宜度，所以最近获得显著地关注。然而，OLED结构会具有受限的生命周期，因为具有光电效能的减少及驱动电压的增加的特征。OLED结构的劣化的主要原因是归因于湿气或氧气的入侵所造成的不发光暗点的形成。出于此原因，OLED结构一般由夹挤于无机层之间的有机层封装。有机层被用以填充在第一无机层中的任何空隙或缺陷，使得第二无机层具有实质上均匀的表面或沉积。
图1A-C图示用于沉积封装层的传统处理，该封装层一般包括第一无机层106(图示为106a及106b)、有机层108(图示为108a及108b)及第二无机层116(图示为116a及116b)。如图1A中所图示，该处理由将第一遮罩109对准于基板100上方而开始，使得OLED结构104通过开口107而暴露，该开口107未受到遮罩109保护。第一遮罩109界定开口107，该开口107具有从OLED结构104至第一遮罩109的边缘的距离110。第一遮罩109一般以诸如的金属材料制成。如图1A中所图示，第一遮罩109用以将诸如氮化硅或氧化铝的第一无机层106(图示为106a、106b)图案化(pattern)于OLED结构104上。第一遮罩109被放置，使得邻接OLED结构104的接触层102的一部分105由第一遮罩109覆盖，使得无机层106不沉积于该部分105上。如图1B中所图示，第一遮罩109被移除且由第二遮罩114替代，该第二遮罩114具有比第一遮罩109的开口107更小的开口111。第二遮罩114界定开口111，该开口111具有比由第一遮罩109界定的距离110更短的距离112，该距离112是从OLED结构104至第二遮罩114的边缘。利用第二遮罩114，在第一无机层106上沉积有机层108(图示为108a、108b)。因为第二遮罩114具有比第一遮罩109更小的开口111，所以有机层108不完全覆盖下层无机层106。OLED结构104的封装，如图1C中所图示，通过利用第一遮罩109，在第一无机层106及有机层108的经暴露部分的上方沉积至少第二无机层116(图示为116a及116b)而完成。第二无机层116与第一无机层106一起全然地封装有机层108，藉此封装OLED结构104同时留下暴露的接触层102的部分105。
上述传统的处理流程对于使用较大面积的基板(诸如具有大于大约1500平方厘米的顶部平面面积)，在避免商业上可实行的规模具有显著的挑战。举例而言，执行上述处理所需要的两个金属遮罩109、114对于此等大面积的基板是非常昂贵的，且各个金属遮罩可超过$40000.00的花费。此外，各个金属遮罩109、114对OLED结构104需要非常紧密的对准容限，通常在100μm之内。因为此等遮罩109、114常常超过一米的长度，所以当从周遭温度加热至大约摄氏80度的处理温度时，遮罩109、114遭受显著地热膨胀。此显著地热膨胀对OLED制造商提供首要挑战，此挑战是关于如何避免通过遮罩109、114及OLED结构104所形成的开口107、111之间的对准损失。对准的损失可导致OLED结构104的不完整封装，此举接着导致OLED设备104的缩短的生命及减小的效能。
因此，需要用于OLED结构的薄膜封装的改良的方法及装置。
发明内容
在本发明的一个实施例中，一种用于在有机发光二极管(OLED)基板上形成封装层的方法，包含以下步骤：在处理腔室中，于具有OLED结构布置于基板上的该基板的区域上形成第一无机层；在处理腔室中，于第一无机层上形成混合无机/有机层；及在处理腔室中，于混合无机/有机层上形成第二无机层。
在另一实施例中，一种用于在有机发光二极管(OLED)基板上形成封装层的方法，包含以下步骤：在第一处理腔室中，于具有OLED结构布置于基板上的该基板的区域上形成第一无机层；传送基板至第二处理腔室中；在第二处理腔室中，于第一无机层上形成混合无机/有机层；传送基板至第一处理腔室中；及在第一处理腔室中，于混合无机/有机层上形成第二无机层。
附图说明
因此从以上叙述可详细了解本公开文本所载的特征，本公开文本的更特定说明如以上简要的概述，可作为实施例的参考，其中某些实施例图示于随附的附图。然而应了解，随附的附图仅图示本发明的典型实施例，且因此不考虑作为限制本发明的范畴，因为本发明可接纳其他均等效果的实施例。
图1A-1C图示在本领域中已知的传统封装顺序的不同阶段期间，OLED结构的概要剖面视图。
图2是根据本发明的一个实施例的用于封装OLED结构的方法的流程图。
图3A-3C图示在图2的方法的不同阶段期间，OLED结构的概要剖面视图。
图4是根据本发明的另一个实施例的用于封装OLED结构的方法的流程图。
图5A-5C图示在图4的方法的不同阶段期间，OLED结构的概要剖面视图。
图6A-6B图示根据本发明的实施例的OLED封装结构的概要剖面视图。
图7是PECVD装置的概要剖面视图，此PECVD装置可用以实行此处所述的操作。
图8是范例基板处理系统的概要平面视图，此范例基板处理系统可被用以实行此处所述的操作。
为了促进了解，尽可能地使用相同的元件符号，以标明在通用的附图中相同的元件。一个实施例的元件及特征可考虑有利地并入其他实施例而无须进一步载明。
具体实施方式
本公开文本提供用于OLED结构的薄膜封装的方法及装置，该OLED结构使用材料混合层布置于基板上。此封装方法可以作为单一或多重腔室处理来实行。在沉积材料混合层期间所使用的处理参数允许控制沉积的混合层的特征。混合层可被沉积，使得在混合层的某些子层中具有无机材料的特征，且在混合层的其他子层中具有有机材料的特征。混合材料的使用允许OLED封装使用单一硬遮罩，以低花费完成封装处理，而无呈现于传统处理中的对准问题。
图2是对布置于基板上的OLED结构的薄膜封装的方法200的流程图。图3A-3C图示在图2的封装方法200的不同阶段期间，OLED结构的概要剖面视图。方法200于处理202，由提供基板100开始，该基板100具有预形成OLED结构104布置于该基板100上。类似于以上所讨论，基板100可具有接触层102布置于该基板100上，如图3A中所图示，该基板100具有OLED结构104布置于接触层102上。
于处理204处，如图3A中所图示，在基板100上对准遮罩309，使得OLED结构104通过开口307而暴露，该开口307未受到遮罩309保护。遮罩309被放置，使得邻接OLED结构104的接触层102的一部分305由遮罩309覆盖，使得任何接续的沉积材料不沉积于该部分305上。遮罩309可以诸如的金属材料形成。
于处理206处，如图3A中所图示，第一无机层308沉积于基板100上。第一无机层308具有第一部分308a及第二部分308b。第一无机层308的第一部分308a通过开口307沉积于由遮罩309所暴露的基板100的区域上，该区域包括OLED结构104及接触层102的一部分。第一无机层308的第二部分308b沉积于遮罩309上，遮罩309覆盖基板100的第二区域，该第二区域包括接触层102的部分305。第一无机层308是介电层，诸如SiN、SiON、SiO2、Al2O3、AlN或其他适合的介电层。第一无机层308可由适合的沉积技术来沉积，诸如CVD、PVD、旋转涂布或其他适合的技术。
于处理208处，如图3B中所图示，在基板100上形成第一无机层308之后，接着在基板100上的第一无机层308上形成混合层312。混合层312的第一部分312a可通过遮罩309的开口307而沉积于基板100上，在由遮罩309所暴露的基板100的区域上，覆盖第一无机层308的第一部分308a。混合层312的第二部分312b沉积于布置于遮罩309上的第一无机层308的第二部分308b上，该第二部分308b覆盖接触层102的部分305。
混合层312是通过沉积处理(诸如，气体的流量比率)所控制的材料层，该材料层被控制为有机的，且具有有机材料的特性，诸如丙烯酸盐、甲基丙烯酸酯、丙烯酸或类似者，或该材料层被控制为无机的，且具有无机材料的特性，诸如上述所使用的第一无机层308。当混合材料在无机状态时，该混合材料具有无机材料的特性，诸如几乎与所列举的无机材料相同的密度及孔隙性。当混合材料在有机状态时，该混合材料具有有机特性，该有机特性可包括含有几乎与所列举的有机材料相同的应力释放性、颗粒保形性(particle conformality)及弹性的有机材料特征。通常，在「有机」状态的混合材料比在「无机」状态具有更多的弹性及更少的密度。此外，混合材料通常可浮动，以提供OLED结构良好的逐步覆盖及间隙填充。
在混合层312中所使用的材料的范例是等离子体聚合的六甲基二硅氧烷(pp-HMDSO)。pp-HMDSO材料层的沉积通过流动含氧气体及HMDSO气体而达成。在pp-HMDSO层的沉积期间，含氧气体流对HMDSO气体流的比率被控制，以控制得到的pp-HMDSO层的有机/无机状态及特性。
在一个范例中，含氧气体是氧气(O2)。在沉积无机pp-HMDSO层的处理期间，可维持高的O2/HMDSO流量比率(例如，大于10)，该无机pp-HMDSO层具有诸如与无机薄膜相关联的高密度及低孔隙屏障特性的特征。在沉积有机pp-HMDSO层的处理期间，可维持低的O2/HMDSO流量比率(例如，小于2)，该有机pp-HMDSO层具有诸如与有机薄膜相关联的低应力特性的特性。
若残余硅烷存在于沉积腔室的气体线路或入口，则在pp-HMDSO层的沉积期间所使用的氧气的控制可最小化与残余硅烷反应的可能性。氧气及残余硅烷之间的反应可在pp-HMDSO层中导致非所欲的颗粒形成，此颗粒可能污染最终的OLED装置。最小化与硅烷反应的可能性的一种方法是在沉积处理之间实行气体线路清洗。或者，可使用相对于氧气与硅烷较少反应的其他气体，诸如氧化亚氮。已发现使用氧化亚氮气体(N2O)作为含氧气体导致与残余硅烷的最小反应，因此(若未被排除)减少在腔室中使用硅烷之后透彻地清洗气体线路及腔室的需要。因此，可沉积高品质的pp-HMDSO层而无须在无机层沉积处理206及混合层沉积处理208之间的任何居间清洗处理。
因此，在一个范例中，含氧气体是氧化亚氮气体。在沉积相对无机的pp-HMDSO层的处理期间，可维持高的N2O/HMDSO流量比率(例如，大于10)，该层具有诸如与无机薄膜相关联的以下特征：高密度及低的孔隙屏障特性。在沉积有机的pp-HMDSO层的处理期间，可维持低的N2O/HMDSO流量比率(例如，小于2)，该层具有诸如与有机薄膜相关联的以下特征：低应力特性。
在另一范例中，O2及N2O的组合可用作含氧气体。在此范例中，在沉积相对无机的pp-HMDSO层的处理期间，可维持高的(O2+N2O)/HMDSO流量比率(例如，大于10)，该层具有诸如与无机薄膜相关联的以下特征：高密度及低的孔隙屏障特性。在沉积有机的pp-HMDSO层的处理期间，可维持低的(O2+N2O)/HMDSO流量比率(例如，小于2)，该层具有诸如与有机薄膜相关联的以下特征：低应力特性。
已发现归因于无机pp-HMDSO的高密度及低孔隙性，即使无机pp-HMDSO的水接触角是低的(例如，低于50度，如10度至30度)，但此无机pp-HMDSO提供出色的湿气屏障。更进一步发现，尽管此有机pp-HMDSO展现如上方所列举的有机材料一般出色的弹性及应力释放特征，因为有机pp-HMDSO的高的水接触角(例如，大于50度，如60度至99度)，所以有机pp-HMDSO亦具有良好的抗湿性。在一个范例中，有机pp-HMDSO于二氧化硅网络中具有少于20％的pp-HMDSO的FTIR。
在一范例实施例中，pp-HMDSO层的处理参数可包括介于大约100sccm及大约800sccm之间的HMDSO流量比率、介于大约0.15W/cm2及大约0.75W/cm2之间的功率密度、介于大约500mTorr及大约2000mTorr之间的压力及介于大约500mils至1200mils之间的间距。
于处理210处，在基板100上形成第二无机层314，如图3C所图示，第二无机层314覆盖形成于OLED结构104上的混合层312及第一有机层308。第二无机层314包括沉积于混合层312的第一部分312a上方的第一部分314a，及沉积于混合层312的第二部分312b上方的第二部分314b。
第二无机层314可为类似于第一无机层308的介电层。第二无机层314是诸如SiN、SiON、SiO2的介电层或其他合适介电层。第二无机层314可通过适合的沉积技术来沉积，诸如CVD、PVD、旋转涂布或其他适合的技术。
第二无机层314可使用如沉积第一无机层308及混合层312所利用的相同遮罩309，而沉积于基板100上。此归因于控制特性的能力而为可能的，诸如控制混合层312的疏水性(hydrophobicity)，以具有良好的屏障特性(即，无机状态)及良好的应力释放特性(即，有机状态)两者。同时，在所有区域中的混合层312可维持以具有适当的疏水特性，以确保OLED结构104的良好封装(即，密度/孔隙度或水接触角)。因此，在封装顺序期间，遮罩309无须改变或移除。在一个实施例中，混合层312的厚度至少为3μm。
在一个实施例中，混合层312的沉积经控制，使得邻接第一无机层308的子层及邻接第二无机层314的另一子层的沉积被控制，进而使得在此等分别的子层中的混合材料是无机的，此举使得第一及第二无机层308、314能够分别良好地黏接。在此实施例中，混合层312经控制，以具有有机的中央子层，而在无机子层之间提供良好的应力释放性。举例而言，在第一无机层308上沉积的混合层312被控制为无机的，混合层312具有与第一无机层几乎匹配的特性(例如，O2/HMDSO、N2O/HMDSO或(O2+N2O)/HMDSO的流量比率大于10)。向上进行沉积时，沉积被控制以具有逐步的梯度，其中材料增加为有机的(例如，减少O2/HMDSO、N2O/HMDSO或(O2+N2O)/HMDSO的流量比率至小于2)。继续向上时，沉积被控制以具有逐步的梯度，其中材料增加为无机的(例如，增加O2/HMDSO、N2O/HMDSO或(O2+N2O)/HMDSO的流量比率)，直到材料为无机的，达成具有与第二无机层几乎匹配的特性(例如，O2/HMDSO、N2O/HMDSO或(O2+N2O)/HMDSO的流量比率大于10)。沉积梯度可通过模拟模式(即，连续调变)、数字模式(即，步阶调变)或交替调变而控制。
在另一实施例中，混合层312的沉积经控制，使得邻接第一无机层308的子层的沉积被控制，进而使得在此子层中的混合材料是有机的，以在无机层308及第二无机层之间提供良好的应力释放性。再者，邻接于第二无机层314的子层的沉积经控制，使得在此子层中的混合材料是无机的，以便良好地黏接至第二无机层314。举例而言，在第一无机层308上沉积的混合层312被控制为有机的，且具有诸如丙烯酸盐、甲基丙烯酸酯、丙烯酸或类似者的有机材料的特性(例如，O2/HMDSO、N2O/HMDSO或(O2+N2O)/HMDSO的流量比率小于2)。继续向上时，沉积经控制以具有逐步的梯度，其中材料渐渐增加为无机的(例如，增加O2/HMDSO、N2O/HMDSO或(O2+N2O)/HMDSO的流量比率)，直到材料为无机的，而具有与第二无机层几乎匹配的特性(例如，O2/HMDSO、N2O/HMDSO或(O2+N2O)/HMDSO的流量比率大于10)。沉积梯度可经由模拟模式(即，连续调变)、数字模式(即，步阶调变)或交替调变而控制。
在一个实施例中，为了促进第一无机层308及混合层312之间的介面黏接，可在沉积混合层312之前于第一无机层308上实行等离子体处理(plasma treatment)。举例而言，在沉积第一无机层308之后，诸如氮气(N2)、氢气(H2)、氨气(NH3)、氦气(He)、及氩气(Ar)之一或更多的气体的组合，可激发成等离子体，且于沉积混合层312之前引导至第一无机层308的表面。在一个实施例中，第一无机层308可以使用N2、H2及NH3的气体混合物的等离子体处理来处理。等离子体处理可化学性地改变第一无机层308的表面，使得可达成与接续沉积的混合层312改善的黏接。
此外，为了促进介于混合层312及第二无机层314之间的介面黏接，可在沉积第二无机层314之前于混合层312上实行等离子体处理。举例而言，在沉积混合层312之后，诸如N2、H2、NH3、He、及Ar之一或更多的气体的组合，可激发层等离子体，且于沉积第二无机层之前引导至混合层312的表面。在一个实施例中，可在混合层312上实行双阶段等离子体处理。举例而言，在沉积混合层312之后，首先以使用HMDSO气体、He及N2的混合物的等离子体处理来处理混合层312的表面。接着，在沉积第二无机层314之前，以使用H2、N2及NH3的混合物的等离子体处理来处理混合层312。等离子体处理可化学性地改变混合层312的表面，使得可达成与接续沉积的第二无机层314改善的黏接。
在一个实施例中，为了增加封装层堆迭的完整性，个别层的应力可控制成几乎匹配。举例而言，在第一无机层308及/或第二无机层314中的应力可通过控制处理参数来接近地控制，以便实质上匹配混合层312中低(例如，接近零)的应力。在一个范例中，于第一无机层308及/或第二无机层314中的应力可通过控制诸如功率及压力的处理参数(例如，低处理功率及高处理压力)来控制，以具有介于大约0dynes/cm2(达因/平方厘米)及大约1×109dynes/cm2的拉伸应力或压应力。控制无机层308、314的应力至如此低的数值建立对混合层312更佳地匹配，而得到混合层312因为应力不匹配而将皱褶或断裂的较少机率。
图4是用于布置于基板上的OLED结构的薄膜封装的方法400的流程图。图5A-5C图示使用图4的封装方法400的OLED结构的概要剖面视图。方法400通过提供基板100于处理402开始，该基板100具有预形成OLED结构104布置于该基板100上。类似于以上所讨论，基板100可具有接触层102布置于该基板100上，如图5A中所图示，具有OLED结构104布置于接触层102上。
于处理404处，如图5A中所图示，在基板100上对准遮罩509，使得OLED结构104通过开口507而暴露，该开口507未受到遮罩509保护。遮罩509被放置，使得邻接OLED结构104的接触层102的一部分505由遮罩509覆盖，使得任何接续的沉积材料不沉积于该部分505上。遮罩509可以诸如的金属材料形成。
于处理406-410处，如图5C中所图示，混合层512是沉积于基板100上。混合层512是通过开口507沉积于子层512a-c中由遮罩509暴露的基板100的区域上，该区域包括OLED结构104及接触层102的一部分。混合层512亦沉积于遮罩509上，遮罩509覆盖基板100的第二区域，该第二区域包括接触层102的部分505。
如先前所述关于混合层312，混合层512是通过沉积处理(诸如气体的流量比率)所控制的可浮动材料层，以成为有机的，且具有诸如丙烯酸盐、甲基丙烯酸酯、丙烯酸或类似者的有机材料的特性，或成为无机的，且具有诸如上述所使用的第一无机层308的无机材料的特性。在混合层512中所使用的材料的范例是等离子体聚合的六甲基二硅氧烷(pp-HMDSO)。在pp-HMDSO薄膜的沉积期间，含氧气体(诸如，O2、N2O或O2+N2O)流量对HMDSO流量的比率可被控制，以控制所得到的pp-HMDSO薄膜子层的有机/无机特性。
在处理406中，混合层512的第一子层512a是如图5A中所图示沉积。在第一子层512a的沉积期间，处理参数被控制，使得第一子层512a的沉积相对地为无机，第一子层512a具有与上述无机材料匹配的材料特性，以对混合层512提供良好的屏障特性。举例而言，混合层512的第一子层512a可以高的O2/HMDSO、N2O/HMDSO或(O2+N2O)/HMDSO流量比率(例如，大于10)沉积，以提供具有良好的屏障特性(例如，高密度、低孔隙性)的pp-HMDSO层。
在处理408中，混合层512的第二子层512b是如图5B中所图示地沉积。在第二子层512b的沉积期间，控制处理参数，使得第二子层512b的沉积为有机的，第二子层512b具有与上述所述有机材料匹配的特性，以在子层512a及512c之间提供良好的应力释放性。举例而言，混合层512的第二子层512b可以低的O2/HMDSO、N2O/HMDSO或(O2+N2O)/HMDSO流量比率(例如，少于2)来沉积，以提供有机的pp-HMDSO层，而具有有机特性及高的水接触角(例如，大于50度)。
在处理410中，混合层512的第三子层512c是如图5C中所图示地沉积。在第三子层512c的沉积期间，处理参数经控制，使得第三子层512c的沉积为无机，且具有与上述所述无机材料匹配的特性，以对混合层512提供良好的屏障特性。举例而言，混合层512的第三子层512c可以高的O2/HMDSO、N2O/HMDSO或(O2+N2O)/HMDSO流量比率沉积(例如，大于10)，以提供具有良好屏障特性且具有低的接触角(小于50度)的相对无机pp-HMDSO层。
尽管以上由三个相异子层描绘且叙述混合层512的沉积，但混合层的沉积可更平顺地控制，以具有梯度的单一层沉积混合层512，该梯度由如第一子层512a处的无机层开始沉积。沉积参数可接着逐渐改变，以增加地有机特性(例如，通过减少O2/HMDSO、N2O/HMDSO或(O2+N2O)/HMDSO流量比率)提供平顺(连续或逐步地)梯度的材料，直到子层512b是有机的。接着，沉积参数可逐渐改变，以增加地无机特性(例如，通过增加O2/HMDSO、N2O/HMDSO或(O2+N2O)/HMDSO流量比率)提供平顺(连续或逐步地)梯度的材料，直到子层512c是无机的。
在范例实施例中，pp-HMDSO层的处理参数可包括介于大约100sccm及大约800sccm之间的HMDSO流量比率，功率密度可介于0.15W/cm2及大约0.75W/cm2之间，压力可介于大约500mTorr及大约2000mTorr之间，且间隔可介于大约500mils至1200mils之间。
参照回图3C，尽管图3C中描述的薄膜封装层堆迭显示三层(即，第一无机层308、混合层312及第二无机层314)，但封装层堆迭可包括任何数目的无机/混合/无机材料的交替层，而并未悖离本发明的范畴。如一个范例，图6A是具有封装层堆迭600A的OLED结构的概要、剖面视图，而具有五层(即，第一无机层608、第一混合层612、第二无机层614、第二混合层616及第三无机层618)。如另一范例，图6B是具有封装层堆迭600B的OLED结构的概要、剖面视图，而具有七层(即，第一无机层608、第一混合层612、第二无机层614、第二混合层616、第三无机层618、第三混合层620、及第四无机层622)。因此，可使用任何数目的无机及混合层的交替层(以无机层开始且结束)形成根据本发明的实施例的封装层堆迭。
此外，此处所述的封装层堆迭可以单一沉积腔室(例如，单一等离子体加强化学气相沉积(PECVD)腔室或微波化学气相沉积(CVD))或以二或更多沉积腔室(例如，两个PECVD腔室或微波CVD腔室)来沉积。在单一腔室处理中，无机层(例如，308、314、608、614、618、622)及混合层(例如，312、612、616、620)是在单一腔室中沉积，诸如以下所述的PECVD腔室。
在一个范例中，当无机层及混合层包含类似的材料时，可使用单一腔室处理。举例而言，各个无机层可包含SiN，且可使用PECVD沉积。各个混合层可包含pp-HMDSO，且亦可使用PECVD沉积。因为此等层以类似的处理沉积且包含类似的材料，所以最小化污染的风险，且所有层均可在单一腔室中沉积。此外，可在周期之间于单一腔室处理中使用原位清洗处理，以进一步减少污染的风险。单一腔室处理可有益地减少周期次数，并且减少使用多重腔室处理的腔室数目(及装备花费)。
相反地，若使用不同沉积技术来沉积无机及混合层，或若材料成分并不类似，则可使用多重腔室处理。在多重腔室处理中，无机层(例如，308、314、608、614、618、622)是在一个腔室中沉积，诸如以下所述的PECVD腔室，且混合层(例如，312、612、616、620)是在不同腔室中沉积，诸如类似于以下所述的一个不同的PECVD。可执行多重腔室处理，使得包括沉积及基板传送的所有处理是以真空在多重腔室处理系统中实行，诸如以下所述参考图8的多重腔室处理系统。
图7是PECVD装置的概要、剖面视图，此PECVD装置可用以实行此处所述的操作。举例而言，PECVD装置可实行关于图2-6所述的一或更多沉积操作。装置包括腔室700，在腔室700中可沉积一或更多膜在基板720上。腔室700大致包括界定处理容积的壁720、底面704及喷淋头706。基板支撑件718是布置在处理容积中。处理容积是通过狭缝阀开口708访问，使得基板720可传送进出腔室700。基板支撑件718可耦接至致动器716，以升高和降低基板支撑件718。举升销722可移动地布置穿过基板支撑件718，以移动基板朝向和远离基板接收表面。基板支撑件718亦可包括加热及/或冷却元件724，以维持基板支撑件718于所欲的温度。基板支撑件718亦可包括RF返回带726，以于基板支撑件718的周围提供RF返回路径。
喷淋头706通过紧固机构750耦接至背板712。喷淋头706可通过一或更多紧固机构750耦接至背板712，以帮助防止凹陷及/或控制喷淋头706的笔直度/曲率。
气源732是耦接至背板712，以提供气体穿过喷淋头706中的气体通道至介于喷淋头706及基板720之间的处理区域。真空泵710耦接至腔室700，以控制处理容积于所欲的压力。RF源728通过匹配网络790耦接至背板712及/或喷淋头706，以提供RF电流至喷淋头706。RF电流在喷淋头706及基板支撑件718之间建立电场，使得可从介于喷淋头706及基板支撑件718之间的气体产生等离子体。
远端等离子体源730(诸如电感耦合远端等离子体源730)亦可耦接在气源732及背板712之间。在进行基板的处理之间，可提供清洗气体至远端等离子体源730，使得能够产生远端等离子体。来自远端等离子体的自由基可提供至腔室700，以清洗腔室700部件。清洗气体可经由提供至喷淋头706的RF源728进一步激发。
喷淋头706可额外通过喷淋头悬吊架734耦接至背板712。在一个实施例中，喷淋头悬吊架734是弹性金属裙板(skirt)。喷淋头悬吊架734可具有唇部736，在唇部736上可摆放喷淋头706。背板712可摆放在壁架714的上部表面上，而与腔室壁702耦接以密闭腔室700。
图8是范例基板处理系统800的概要平面视图，此范例基板处理系统800可被用以实行此处所述的操作。基板处理系统800可包括负载锁定820、传送腔室830、传送机械臂840及多重基板处理腔室851-855。
负载锁定820允许将诸如基板100的一或更多基板引导至基板处理系统800的真空环境中，而无须加压整体系统至大气压力。基板在处理腔室851-855中处理。一或更多处理腔室851-855可为参考以上图7中所述的处理腔室700。基板处理腔室851-855亦可包括其他类型的处理腔室。典型地，基板处理腔室851-855彼此隔绝，以最小化不相容处理气体的渗透，且因为不同处理可能需要实质不同等级的真空。
在传送腔室830内部的传送机械臂840于基板处理腔室851-855及负载锁定820之间传送基板。基板处理系统800的各个腔室851-855可通过一或更多腔室隔绝阀860而与所有其他腔室隔绝。此等腔室隔绝阀860被定位介于传送腔室830及隔绝的处理腔室851-855或负载锁定腔室820之间。
在操作中，处理系统800可用以提供此处所述在一或更多基板上的分开处理，同时维持基板在真空环境中。举例而言，此处所述的封装层堆迭可在单一沉积腔室中沉积。在此实施例中，无机层(例如，308、314、608、614、618、622)及混合层(例如，312、612、616、620)两者是在单一腔室中沉积，诸如在处理系统800中的第一处理腔室851。
在另一范例中，第一无机层(例如，308、608)可在第一腔室851中沉积。基板100可接着通过传送机械臂840，通过传送腔室830而传送至第二腔室852中。在第二腔室852中，可沉积第一混合层(例如，312、612)。基板100可接着传送回到第一腔室851中，或传送至第三腔室853中，而在此处可沉积第二无机层(例如，314、614)。若为所需的，基板100可接着传送回到第二腔室852或传送至第四腔室854的任一者，以沉积第二混合层616。基板100可接着传送回到第一腔室851、第三腔室853或第五腔室855中，以沉积第三无机层618。若为所需的，基板100可接着传送回到第二腔室852或第四腔室854中，以沉积第三混合层620。接着，基板100可传送回到第一腔室851、第三腔室853或第五腔室855中，以沉积第四无机层622。因此，可执行多重腔室处理，使得包括沉积及基板传送的所有处理，均以真空在处理系统800中实行。
因此，提供用于在OLED结构上形成封装层的方法及装置。通过在封装形成处理期间利用混合层，可使用单一遮罩，藉此与传统的两个硬遮罩沉积处理相比较，有益地降低制造花费，同时增加制造产量。应了解尽管此处所述的实施例描绘单一的封装层/子层的堆迭，可使用多重的封装层/子层的堆迭而不脱离本发明的范畴。
尽管以上导向本公开文本的实施例，可策划其他及进一步实施例而不悖离此基本范畴，且此范畴是由以下的权利要求书决定。
Claims (15)
1.一种用于在有机发光二极管(OLED)基板上形成封装层的方法，包含：
在处理腔室中，于具有OLED结构布置于基板上的该基板的一区域上形成第一无机层；
在该处理腔室中，于该第一无机层上形成混合无机/有机层；及
在该处理腔室中，于该混合无机/有机层上形成第二无机层。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包含：
在该第一无机层上形成该混合无机/有机层之前，以等离子体处理该第一无机层的表面；以及
在该混合无机/有机层上形成该第二无机层之前，以等离子体处理该混合无机/有机层的表面。
3.如权利要求1所述的方法，其中该第一无机层中的应力经控制，以具有介于大约0dynes/cm2及大约1×109dynes/cm2的压应力或拉伸应力。
4.如权利要求1所述的方法，其中该混合无机/有机层包含：
第一无机子层；
有机子层；及
第二无机子层。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述第一及第二无机子层的每一个具有小于50度的水接触角。
6.如权利要求4所述的方法，其中该有机子层具有大于55度的水接触角。
7.如权利要求4所述的方法，其中该混合无机/有机层包含等离子体聚合的六甲基二硅氧烷(pp-HMDSO)。
8.如权利要求7所述的方法，其中该第一无机子层是通过提供大约10或更大的含氧气体与HMDSO气体的流量比率而形成。
9.如权利要求7所述的方法，其中该有机子层是通过提供小于大约2的含氧气体与HMDSO气体的流量比率而形成，且其中该第二无机子层是通过提供大约10或更大的含氧气体与HMDSO气体的流量比率而形成。
10.一种用于在有机发光二极管(OLED)基板上形成封装层的方法，该方法包含以下步骤：
在第一处理腔室中，于具有OLED结构布置于基板上的该基板的一区域上形成第一无机子层；
传送该基板至第二处理腔室中；
在该第二处理腔室中，于该第无机层上形成混合无机/有机层；
传送该基板至该第一处理腔室中；及
在该第一处理腔室中，于该混合无机/有机层上形成第二无机层。
11.如权利要求10所述的方法，其中该混合无机/有机层包含：
第一无机子层；
有机子层；及
第二无机子层。
12.如权利要求11所述的方法，其中该混合无机/有机层包含等离子体聚合的六甲基二硅氧烷(pp-HMDSO)。
13.如权利要求12所述的方法，其中该第一无机子层是通过提供大约10或更大的含氧气体与HMDSO气体的流量比率而形成。
14.如权利要求12所述的方法，其中该有机子层是通过提供小于大约2的含氧气体与HMDSO气体的流量比率而形成，且其中该第二无机子层是通过提供大约10或更大的含氧气体与HMDSO气体的流量比率而形成。
15.如权利要求10所述的方法，进一步包含：
传送该基板至该第二处理腔室中；
在该处理腔室中，于该第二无机层上形成第二混合无机/有机层；
传送该基板至该第一处理腔室中；及
在该第一处理腔室中，于该第二混合无机/有机层上形成第三无机层。
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