KR20030025855A - 고 감습성 전자 장치 소자 - Google Patents

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베씨피터지
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Abstract

고 감습성 소자(highly moisture-sensitive element) 및 그러한 소자 제조 방법은, 기판 상 고 감습성 전자 장치 전체를 캡슐화하는 캡슐화 밀폐함(encapsulation closure)과, 각각의 고 감습성 전자 장치를 둘러싸고 또는 고 감습성 전자 장치 그룹을 둘러싸고 상기 기판과 상기 캡슐화 밀폐함 사이에 완벽한 밀봉(complete seal)을 형성하도록 상기 기판 및 상기 캡슐화 밀폐함 사이에 배치된 밀봉 물질(sealing material)을 포함하는데, 그 기판이나 그 캡슐화 밀폐함, 또는 양자 모두가 배출 홀(vent hole) 및 배출 홀 밀봉 물질을 포함하거나, 상기 밀봉 물질은 사전 결정된 범위 내에서 상기 기판과 상기 캡슐화 밀폐함을 분리하기 이전에 갭을 포함하고 상기 밀봉 물질을 확산시킴으로써 상기 갭을 채운다.

Description

고 감습성 전자 장치 소자{HIGHLY MOISTURE-SENSITIVE ELECTRONIC DEVICE ELEMENT AND METHOD FOR FABRICATION UTILIZING VENT HOLES OR GAPS}
본 발명은, 패키지형 전자 장치(packaged electronic device) 내부 습기(moisture) 제어에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 고 감습성(highly moisture-sensitive) 전자 장치를 다수 포함하는 고 감습성 장치 소자와, 그 소자에 관하여 조기 장치 고장(premature device failure)이나 조기 장치 성능 열화(degradation of device performance)를 방지하는 그 제조 방법에 관한 것이다.
제조에 있어서, 전자 장치는 대개 다수의 전자 장치를 포함하는 대규모 기판을 제조함으로써 생산된다. 이들 기판은 대개, 유기(glass), 플라스틱(plastic), 금속(metal), 세라믹(ceramic), 실리콘(silicon), 및 기타 반도체 물질(semiconductor material)이나, 이들 물질의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된다. 기판은 경질(rigid)일 수도 연질(flexible)일 수도 있으며 개별 단위(individual unit)로 처리될 수도 연속 롤(continuos roll)로 처리될 수도 있다. 대규모 개별 기판이나 연속 롤 기판 상에 다수의 전자 장치를 제조하는 주요 이유는, 작업량을 줄이고, 처리량(throughput)을 증가시키고, 수율을 높임으로써제조 비용(manufacturing cost)을 감소시키는데 있다. 미세 전자 장치 업계에서, 실리콘웨이퍼 프로세싱은 2인치 웨이퍼에서 12인치 웨이퍼로 증가하여 비용이 크게 감소시켜 왔다. 액정 디스플레이(liquid crystal display) 업계에서, 유리 기판 프로세싱은 300mm × 400mm 기판에서 600mm × 700mm 기판을 넘는 크기로 증가하여 마찬가지 결과를 야기해왔다. 유기 광방출 장치(organic light-emitting device; OLED)나, 폴리머 광방출 장치(polymer light-emitting device)나, 전자 결합형 장치(charge-coupled device) 센서나, 마이크로 전자 역학 센서(micro-electro-mechanical sensor; MEMS) 등의 고 감습성 전자 장치를 제조함에 있어서, 다수의 고 감습성 전자 장치를 포함하는 대규모 개별 기판이나 연속 롤 기판을 제조함으로써, 동일한 규모의 경제적 목적을 달성하고 있다. 도 1a는, 개별 기판(10) 상에 다수의 고 감습성 전자 장치(12)를 포함하고 있는 비캡슐형(unencapsulated) 고 감습성 전자 장치 소자(14)를 도시하고 있으며, 도 1b는, 도 1a에서 라인(1B-1B)을 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자(14)의 개략적 단면도이다. 그러나, 다수의 고 감습성 전자 장치를 포함하는 대규모 개별 기판이나 연속 롤 기판을 제조하는 경우, 제조 과정에서 그 고 감습성 장치가 잠깐이라도 습기에 노출되지 않도록 보호되어야 한다는, 감습성이 보다 낮은 전자 장치에 있어서는 그다지 중요하지 않았을 문제점을 갖게 된다.
통상적인 전자 장치는, 그 장치의 지정된 동작 및 저장 수명(storage life) 내에 장치 성능이 조기에 열화되지 않도록 하려면, 백만분율(ppm)로 약 200 이상 5000 미만 범위의 습도 레벨을 가져야 한다. 패키지형 장치 내에서 그 환경을 이러한 범위의 습도 레벨로 제어하려면 그 장치를 캡슐화(encapsulating)하거나 그 장치와 건조제(desiccant)를 커버(cover)로 밀봉(sealing)해야 한다. 건조제, 예컨대, 분자체 물질(molecular sieve material), 실리카겔 물질(silica gel material), 및 기타 일반적으로 드라이어라이트(Drierite) 물질이라 불리는 물질 등이 이용되어 습도 레벨을 전술한 범위로 유지시킨다. 이러한 유형의 전자 장치에 있어서는 이를 제조하고 캡슐화하는 동안 2500ppm을 넘는 습도 레벨에 대하여 단기간 노출된다고 해서 장치 성능이 크게 열화되지는 않는다. 그러므로, 이러한 유형의 전자 장치는, 그 전자 장치가 초기 기판(initial substrate)에서 분리된 다음, 캡슐화된다.
액정 디스플레이 제조에 있어서, 전자 장치와 액정 물질은 고 감습성이 아니고, 그러므로, 제조 과정에서 전자 장치와 액정 물질을 캡슐화하는 프로세스는 주변 습기(ambient moisture)에 대한 특별한 보호를 필요로 하지 않는다. 도 2a는, 단일(single) LCD 장치로 분리하기 이전의 전형적인 다수의 LCD 소자(28)를 도시하고 있으며, 도 2b는, 도 2a에서 라인(2B-2B)을 따라 절단하여 얻어진 다수의 LCD 소자(28)의 개략적 단면도이다. LCD 제조 과정에서, LCD 백플레인(back-plane)(22) 및 LCD 프론트플레인(front-plane)(24)은 각 LCD 장치를 둘러싸는 밀봉 물질(20)로 서로 본딩되고, 그 밀봉 물질(20) 내의 갭(gap)만을 제외한다. 다수의 LCD 소자(28) 제조 시, LCD 장치들은 서로 분리되고 액정 물질로 채워진다. LCD 장치를 채운 후, 액정 물질을 유지시키고 그 LCD 백플레인 전자 장치(26)와 액정 물질을 습기로부터 보호하기 위하여 밀봉 물질(20) 내의 갭이 갭 밀봉 물질로 밀봉된다. LCD 장치는 고 감습성이 아니기 때문에, 대개는 다수의 LCD 소자의 분리 처리가 그 LCD 장치를 그다지 열화시키지 않고서 주변 공기 환경에서 이루어진다.
특히 고 감습성인 장치, 예컨대, 유기 광방출 장치(OLED)나 패널, 폴리머 광방출 장치, 전자 결합형 장치(CCD) 센서, 및 마이크로 전자 역학 센서(MEMS) 등은 약 1000ppm 미만의 레벨로 습기를 제어할 것을 필요로 하고, 심지어 일부는 100ppm 미만의 레벨로 습기를 제어할 것을 필요로 한다. 실리카겔 물질이나 드라이어라이트 물질 등의 건조제로 그러한 낮은 레벨을 달성할 수 있다. 분자체 물질은 비교적 고온에서 건조되는 경우 밀폐함(enclosure) 내부에서 1000ppm 미만의 습기 레벨을 달성할 수 있다. 그러나, 분자체 물질은 1000ppm 이하의 습기 레벨에서는 상대적으로 낮은 습기 용량(capacity)을 가지며, 분자체 물질로 달성 가능한 최저의 습기 레벨은 밀폐함 내부 온도의 함수이므로. 예컨대, 실온에서, 더 높은 온도, 예컨대, 100℃까지의 온도를 순환시키면서 흡수된 습기가 밀폐함 즉 패키지 내로 방출될 수 있다. 그러한 패키지형 장치 내부에 이용되는 건조제는 금속 산화물, 알칼리 토금속 산화물(alkaline earth metal oxide), 황산염(sulfate), 할로겐화 금속(metal halide), 또는 과염소산염(perchlorate) 분말, 즉 바람직하게 비교적 낮은 값의 평형 최저 습도(equilibrium minimum humidity)와 높은 습기 용량을 가지는 물질을 포함한다. 그러나, 그러한 물질은 종종 화학적으로, 앞서 언급된 분자체, 실리카겔, 또는 드라이어라이트 물질에 비하여 상대적으로 느리게 습기를 흡수한다. 이와 같이 상대적으로 느린 수증기 반응(reaction with water vapor)으로 인하여, 장치 커버 내에 그러한 건조제를 밀봉하게 되면, 예컨대, 장치 내부에 흡수된 습기나, 밀봉된 장치 내부에 존재하는 수증기나, 외부 주변으로부터 그 장치와 커버 사이 밀봉을 통하여 침투하는 습기 등에 따라 장치의 성능 열화가 꽤 커지게 된다. 또한, 고 감습성 전자 장치는, 제조 및 캡술화 동안, 1000ppm보다 더 높은 레벨의 습기에 노출될 수 없고, 그 캡슐화가 완료되기까지 습기 레벨을 제어할 필요가 있다. 이러한 이유로, 성능 열화를 방지하기 위하여 제조 및 캡슐화 동안 습기 레벨 제어가 필요로 된다.
장치 내부에 흡수된 습기량이나 밀봉된 장치 내부에 존재하는 습기량을 줄이도록, 고 감습성 장치, 예컨대, 유기 광방출 장치(PLED)나 패널, 폴리머 광방출 장치, 전자 결합형 장치(CCD) 센서, 및 마이크로 전자 역학 센서(MEMS) 등은 대개, 습기 1000ppm 이하 습도 레벨의 건조 박스(drybox)와 같은 저습도 환경(low humidity environment)에서 밀봉된다. 그 밀봉된 장치 내부의 낮은 습기 레벨을 보장하기 위하여, 이들 고 감습성 장치들은, 어떠한 프로세싱 단계(예컨대, 상호 연결 및 모듈 어셈블리의 본딩)보다도 앞서, 먼저 그 저습도 환경에서 완전히 밀봉된다. 이러한 저습도 밀봉을 달성하기 위하여, 전하 결합형 장치(CCD) 센서와 마이크로 전자 역학 센서(MEMS) 등의 고 감습성 장치는, 다수의 소자 기판이나 웨이퍼에서 분리된 다음, 별도의 커버 소자로 단일 소자로서 개별적으로 밀봉된다. 기타 유기 광방출 장치(OLED) 등의 장치는 단일 소자 상의 다수의 장치로서 밀봉되지만, 현재의 제조 방법에서는, 분리 이전에 금속이나 유리의 개별 커버 소자가 이용되어 각 장치를 밀봉한다. 도 3a는 개별 기판(10) 상에 다수의 OLED 장치(32)를 포함하되, 개별적 캡슐화 밀폐함(30) 및 밀봉 물질(20)로 캡슐화된 전형적인 다수의 OLED 소자(34)를 도시하고 있으며, 도 3b는 도 3a를 라인(3B-3B)에 따라 절단하여 얻어진 다수의 OLED 장치(32)의 개략적 단면도이다. 고 감습성 장치를 밀봉하는 현재의 방법 양자는 모두 저습도 환경에서 개별 커버 소자를 개별 장치 소자나 다수의 장치 소자 중 하나로 어셈블리하는 중요한 처리 단계를 필요로 한다.
저습도 환경에서 다수의 고 감습성 장치를 캡슐화하기 위한 개별 커버 소자 처리를 줄이기 위하여, 본딩 이전에 기판과 캡슐화 밀폐함 사이의 밀봉 물질이 어떠한 갭도 가지지 않도록 LCD 밀봉 방법을 변형시킬 수 있다. 도 4a는 다수의 고 감습성 전자 장치(12)와, 그 고 감습성 전자 장치(12) 전체를 캡슐화하는 단일 캡슐화 밀폐함(30)과, 밀봉 물질(20)을 포함하는 기판(10)으로 구성된 고 감습성 전자 장치 소자(14)를 도시하고 있다. 이러한 기법의 문제점은, 도 4a에 개략적으로 도시된 바와 같이, 기판(10)과 캡슐화 밀폐함(30) 모두가 밀봉 물질과 접촉한 다음 그 기판(10)과 캡슐화 밀폐함(30)이 그 사전 결정된 간격으로 이동하는 경우 발생하는 고압 가스로 인하여 밀봉 물질(20)이 손상된다는 점이다. 이러한 손상은 통상적으로 좁은 밀봉 폭(narrow seal width) 또는 심지어 밀봉 갭(gap in seal) 등으로 나타나고, 이는 고 감습성 전자 장치 보호를 약화시키거나 무력화시킨다. 도 4b는 도 4a에서 라인(4B-4B)을 따라 절단하여 얻은 고 감습성 전자 장치 소자(14)의 개략적 단면도이다. 그러므로, 제조 및 캡슐화 동안 고 감습성 전자 장치를 습기로부터 보호하기 위하여 필요한 밀봉을 손상시키지 않는, 고 감습성 전자 장치 소자 및 고 감습성 전자 장치 소자 제조 방법을 구하는 것이 바람직할 것이다.
밀폐 또는 밀봉된 전자 장치 내부에서 습도 레벨을 제어하는 물질 및 방법에관하여 많은 공개 특허 명세서에서 개시하고 있다. 예컨대, Kawami 등의 유럽 특허 출원 EP 0 776 147 A1은, 화학적으로 습기를 흡수하는 고형 화합물(solid compound)로 구성된 건조 물질을 포함하는 밀폐 용기 내에 밀폐된 유기 EL 소자를 개시하고 있다. 그 건조 물질은 유기 EL 소자와 일정하게 떨어져 있고, 진공 증기 증착(vacuum vapor deposition), 스퍼터링(sputtering), 또는 스핀 코팅(spin-coating)에 의하여 그 건조 물질은 사전 결정된 형상으로 고정된다. Kawami 등은, 알칼리 금속 산화물, 알칼리 토금속 산화물, 황산염, 할로겐화 금속, 및 과염소산염 등의 건조제를 이용하는 것을 제시한다. 그러나, Kawami 등은 다수의 밀폐 용기를 갖는 다수의 EL 장치 소자와 다수의 밀폐 용기를 갖는 다수의 EL 장치 소자를 제조하는 방법을 제시하지는 않는다. Kawami 등은 다수의 EL 장치 소자의 처리와 밀봉에 관한 문제점 및 해결책, 예컨대, 캡슐화하는 동안 밀봉 영역 내부의 고압 가스로 인한 밀봉 손상을 방지하는 방법 등을 제시하지 않는다.
Shores의 미국 특허 제 5,304,419호는 전자 장치를 밀폐시키는 밀폐함을 위한 습기 및 입자(particle) 게터(getter)를 개시하고 있다. 밀폐함 내부 표면의 일부가 고형 건조제를 포함하는 압력 감지 접착제(pressure sensitive adhesive)로 코팅된다.
Shores의 미국 특허 제 5,401,536호는 전자 장치용 습기 방지 밀폐함(이 밀폐함은 건조 속성을 갖는 코팅이나 접착제를 포함함)을 제공하는 방법을 개시하고 있다. 그 코팅이나 접착제는 폴리머 내에 확산된 양성자 첨가형 산화알루미늄 규산염 분말(protonated alumina silicate powder)을 포함한다.
Shores의 미국 특허 제 5,591,379호는 밀폐된 전자 장치를 위한 습기 게터링 성분(moisture gettering composition)을 개시하고 있다. 그 성분은 장치 패키징 내부 표면에 코팅이나 접착제로서 도포되는데, 그 성분은, 내부 건조제(분자체 물질이 바람직함)를 확산시키는 수증기 투과성 바인더(water vapor permeable binder)를 포함하고 있다.
Shores는 이들 특허 중 어떤 것에서도, 다수의 장치 소자를 위한 습기 방지 밀폐함을 제공하는, 그러한 다수의 장치 소자나 제공 방법을 제시하지 않았다.
Booe의 미국 특허 제 4,081,397호는 전기 전자 장치의 전기 전자 속성을 안정화시키는데 이용되는 성분을 개시하고 있다. 그 성분은 엘라스토머 매트릭스(elastomeric matrix) 내의 알칼리 토산화물을 포함한다. Booe는 다수의 전기 전자 장치 소자의 전기 전자 속성을 안정화시키는데 이용된 다수의 장치 소자 및 방법을 제시하지는 않는다.
Inohara 등의 미국 특허 제 4,357,577호는 환경으로부터의 보호를 위하여 한 쌍의 유기 기판으로 밀봉된 박막 전계 발광 디스플레이 패널(thin-film electroluminescent display panel)을 개시하고 있다. 본 방법은 유리 기판 사이에 포함된 보호 액체(protective liquid)와, 기판 쌍 사이의 간격을 결정하도록 배치된 스페이서(spacer)와, 진공 하에서 기판이 규정하고 있는 공동으로부터 공기와 가스를 뽑아내고 그 공동으로 보호 액체를 주입하기 위하여 기판 중 하나에 형성된 주입 홀(injection holes)과, 기판과 스페이서 사이를 본딩하도록 적합화된 접착제와, 보호 액체에 포함된 습기 흡수 부재(moisture absorptive member)와, 주입 홀을 밀봉하는 접착제를 포함한다. Inohara 등은 다수의 밀폐 용기를 갖는 다수의 EL 장치 소자나 다수의 밀폐 용기를 갖는 다수의 EL 장치 소자 제조 방법을 제시하지 않는다. Inohara 등은 다수의 EL 장치 소자에 관한 처리 및 밀봉 문제점과 해결책, 예컨대, 캡슐화 동안 밀봉 영역 내부의 고압 가스로 인한 밀봉 손상을 방지하는 방법 등을 논의하거나 제시하지 않았다. 기판 중 하나에 있는 주입 홀을 이용하면 캡슐화 동안 그 주입 홀을 통하여 과잉 주변 가스가 방출될 수 있도록 함으로써 밀봉 손상을 방지할 수 있지만, Inohara 등은 그 주입 홀을 이러한 목적으로 제시하는 것이 아니다. 그 대신, 그 주입 홀의 목적은 기판이 규정하는 공동으로 보호 액체를 삽입할 수 있도록 하는 것이다.
Taniguchi 등의 미국 특허 5,239,228호는, Inohara 등의 경우와 유사하되, 여분의 접착제를 담도록 밀봉 플레이트(sealing plate) 내에 홈(groove)을 갖춘 특성을 더 포함한, 박막 전계 발광 장치 보호 방법을 개시하고 있다. 이 홈은 또한 습기 흡수제(moisture absorption agent)를 포함할 수도 있다. Taniguchi 등도 다수의 밀폐 용기를 갖춘 다수의 EL 장치 소자나 다수의 밀폐 용기를 갖춘 다수의 EL 장치 소자를 제조하는 방법을 제시하지 않는다. 다수의 EL 장치 소자에 관한 처리 및 밀봉의 문제점과 해결책, 예컨대, 캡슐화 동안 밀봉 영역 내부의 고압 가스로 인한 밀봉 손상을 방지하기 위한 방법 등은 Taniguchi 등에 의하여도 논의되거나 제시되지 않는다.
Harvey Ⅲ 등의 미국 특허 제 5,711,562호는, 기판 상에 유기 광방출 장치를 제공하는 단계와, 박막 무기 절연 물질로 그 유기 광방출 장치를오버코팅(overcoating)하는 단계와, 그 절연 물질 위로 무기층을 밀폐적으로 채우는 단계로 구성된, 유기 광방출 장치 밀폐 방법을 개시하고 있다. Harvey Ⅲ 등은 다수의 밀폐 용기를 갖는 다수의 OLED 장치 소자나 다수의 밀폐 용기를 갖는 다수의 OLED 장치 소자 제조 방법을 제시하지 않는다. 무기 절연층이 캡슐화 동안 습기로부터 일시적 보호를 제공할 수 있지만, Harvey Ⅲ 등은 다수의 밀폐 용기를 갖는 다수의 OLED 장치 소자를 제조하는데 그 층이 어떻게 이용될 수 있는지 제시하지 않는다.
Boroson 등의 미국 특허 제 6,226,890호는, 0.1 내지 200 마이크로미터 범위의 크기를 갖는 고형 입자로 구성된 건조제를 선택하는 단계를 포함하는, 밀폐함 내에 밀봉된 고 감습성 전자 장치를 둘러싼 환경을 건조시키는 방법을 개시하고 있다. 밀봉된 밀폐함 내부에서 장치가 영향을 받기 쉬운 습도 레벨보다 더 낮은 평형 최저 습도 레벨을 제공하도록 건조제를 선택한다. 그 안에서 선택된 건조제를 블렌딩하는 동안 건조제의 습기 흡수율을 유지하거나 강화하도록 바인더가 선택된다. 바인더는 액상일 수도 있고 액체에 용해되어 있을 수도 있다. 캐스터블 블렌드(castable blend)(이러한 블렌드는 바람직하게 그 중에 10% 내지 90% 범위 건조 입자 중량을 가짐)는 적어도 건조 입자와 바인더를 포함하도록 형성된다. 밀폐함(밀폐함은 밀봉 플랜지(sealing flange)를 갖춤)의 내부 표면 부분에 상당한 양의 블렌드가 캐스팅(cast)되어 그 위에 건조층을 형성한다. 블렌드가 응고되어 고형 건조층을 형성하고, 전자 장치가 밀봉 프랜지를 따라 밀폐함으로 밀봉된다. Boroson 등은, 그러나, 다수의 밀폐함 내부에 밀봉된 다수의 고 감습성 전자 장치소자를 둘러싸는 환경을 건조시키는 방법을 제시하고 있지 않다.
본 발명의 목적은 고 감습성 전자 장치를 포함하는 고 감습성 전자 장치 소자와, 그 소자 내에서 습기로 인한 감습성 전자 장치 손상을 방지하는 소자 제조 방법(이 소자 제조 방법은 기존 기술에 비하여 단순화됨)을 제공하고자 하는 것이다.
일특징에 따르면, 본 발명의 목적은 고 감습성 전자 장치를 포함하는 고 감습성 전자 장치 소자에 의하여 달성되는데, 그 고 감습성 전자 장치는
a) 둘 이상의 고 감습성 전자 장치를 포함하는 기판과,
b) 그 기판 상의 고 감습성 전자 장치 전체를 캡슐화하는 캡슐화 밀폐함과,
c) 기판과 캡슐화 밀폐함 사이에 배치되어, 각각의 고 감습성 전자 장치를 둘러싸고 또는 고 감습성 전자 장치 그룹을 둘러싸고 그 기판과 그 캡슐화 밀폐함 사이를 완전히 밀봉하는 밀봉 물질을 포함하는데,
d) 상기 기판이나 상기 캡슐화 밀폐함, 또는 양자 모두는 배출 홀(vent hole) 및 배출 홀 밀봉 물질을 포함하고 있다.
또 다른 특징에 있어서, 본 발명의 목적은 단일 기판 상에 OLED 장치 등 다수의 고 감습성 전자 장치(이 장치는 기판으로부터 개별 장치로 분리하기 이전에 습기로부터 보호됨)를 포함하는 고 감습성 전자 장치 소자 제조 방법에 의하여 달성되는데, 이 방법은,
a) 기판(그 기판을 둘러싸고 밀봉 물질이 배치됨) 상 각각의 고 감습성 전자 장치마다 또는 각각의 고 감습성 전자 장치 그룹마다 기판이나 캡슐화 밀폐함, 또는 양자 모두를 통과하는 배출 홀을 제공하는 단계와,
b) 밀봉 이후 그 밀봉 물질이 각각의 고 감습성 전자 장치를 완전히 둘러싸고 또는 각각의 고 감습성 전자 장치 그룹을 완전히 둘러싸고 배치되도록 기판 상 또는 캡슐화 밀폐함 상의 위치에서 각각의 고 감습성 전자 장치를 완전히 둘러싸고 또는 각각의 고 감습성 전자 장치 그룹을 완전히 둘러싸고 밀봉 물질을 배치하는 단계와,
c) 서로 바로 가까이 정렬되되 서로 이격되어 있는(이와 같이 정렬된 근접한 위치는 초기 주변 압력을 제공함) 기판과 캡슐화 밀폐함(그중 하나는 밀봉 물질을 포함함)을 배치하는 단계와,
d) 밀봉 물질이 기판과 캡슐화 밀폐함 양자 모두에 접촉할 때까지 기판과 캡슐화 밀폐함 사이에 상대적 움직임을 제공(기판과 캡슐화 밀폐함은 사전 결정된 범위 내에서 서로 이격되어 있고, 과잉 주변 가스가 배출 홀을 통하여 빠져 나옴)하는 단계와,
e) 기판과 캡슐화 밀폐함 모두에 밀봉 물질을 본딩하는 단계와,
f) 배출 홀을 밀봉하는 단계를 포함한다.
고 감습성 전자 장치를 포함하는 고 감습성 전자 장치 소자에 관한 본 발명에 따르는 소자 및 소자 제조 방법과, 조기 장치 고장이나 조기 장치 성능 열화를 방지하기 위한 제조 방법은 종래 기술에 비하여 다음의 이점을 제공하는바, 단일기판 상 고 감습성 장치 전체를, 더 작은 단일 또는 다수 장치 소자로 분할하기에 앞서, 그 기판 상 고 감습성 전자 장치 전체를 단일 캡슐화 밀폐함으로 캡슐화하여 단일 소자로서 밀봉함으로써, 장치 및 캡슐화 밀폐함의 처리를 줄일 수 있고, 주변 환경에 노출하기 전에 습기로부터 더 잘 보호할 수 있으며, 대량 제조에 있어서 요구되는 자동화된 프로세스와 호환성이 향상되고, 저습도 환경 내의 프로세싱과 호환성이 향상되고, 고 감습성 전자 장치 내외부의 압력 차로 인한 캡슐화 결함이 줄어들게 된다.
도 1a는 기판 상에 다수의 고 감습성 전자 장치를 포함하는 비캡슐형 고 감습성 전자 장치를 도시하는 도면,
도 1b는 도 1a를 라인(1B-1B)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자의 개략적 단면도,
도 2a는 단일 LCD 장치로 분할하기 전의 통상적인 다수의 LCD 소자를 도시하는 도면,
도 2b는 도 2a를 라인(2B-2B)에 따라 절단하여 얻어진 다수의 LCD 소자의 개략적 단면도,
도 3a는 개별적으로 캡슐화된 다수의 OLED 소자를 도시하는 도면,
도 3b는 도 3a를 라인(3B-3B)에 따라 절단하여 얻어진 다수의 OLED 소자의 개략적 단면도,
도 4a는 과잉 압력으로 인하여 손상된 단일 캡슐화 밀폐함과 밀봉 물질을 포함하는 고 감습성 전자 장치 소자를 도시하는 도면,
도 4b는 도 4a를 라인(4B-4B)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치소자의 개략적 단면도,
도 5a는 다수의 고 감습성 전자 장치를 구비한 기판과, 단일 캡슐화 밀폐함과, 밀봉 물질을 포함하는 고 감습성 전자 장치 소자를 도시하는 도면,
도 5b는 도 5a를 라인(5B-5B)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자의 개략적 단면도,
도 6a는 다수의 고 감습성 전자 장치 소자를 구비한 기판과, 단일 캡슐화 밀폐함과, 밀봉 물질과, 흡습제와, 일시적 습기 보호층을 포함하는 고 감습성 전자 장치 소자를 도시하는 도면,
도 6b는 도 6a를 라인(6B-6B)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자의 개략적 단면도,
도 7a는, 캡슐화 밀폐함과 매우 가까이 정렬되되 그로부터 이격되어 있는, 다수의 고 감습성 전자 장치를 구비한 기판과, 갭이 없는 밀봉 물질과, 각각의 감습성 전자 장치마다 그 기판을 통과하는 배출 홀을 포함하는 고 감습성 전자 장치 소자를 도시하는 도면,
도 7b는 도 7a를 라인(7B,C,D-7B,C,D)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자의 개략적 단면도,
도 7c는, 기판과 캡슐화 밀폐함을 사전 결정된 간격으로 상대적으로 이동시킨 후, 도 7a를 라인(7B,C,D-7B,C,D)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자의 개략적 단면도,
도 7d는 배출 홀을 밀봉한 이후 도 7a를 라인(7B,C,D-7B,C,D)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자의 개략적 단면도,
도 8a는, 캡슐화 밀폐함과 매우 가까이 정렬되되 그로부터 이격되어 있는, 다수의 고 감습성 전자 장치를 구비한 기판과, 갭을 갖는 밀봉 물질을 포함하는 고 감습성 전자 장치 소자를 도시하는 도면,
도 8b는, 도 8a를 라인(8B,C)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치소자의 개략적 단면도,
도 8c는, 기판과 캡슐화 밀폐함을, 밀봉 물질이 그 기판과 그 캡슐화 밀폐함 양자에 접촉하는 지점까지 상대적으로 이동시킨 후, 도 8a를 라인(B,C)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자의 개략적 단면도,
도 8d는, 기판과 캡슐화 밀폐함을, 밀봉 물질의 확산(spreading)에 의하여 갭 내에서 사전 결정된 간격 필(fill)까지 상대적으로 이동시킨 후, 다수의 고 감습성 전자 장치를 구비한 기판과, 밀봉 물질과, 캡슐화 밀폐함을 포함하는 고 감습성 전자 장치 소자를 도시하는 도면,
도 8e는, 도 8d를 라인(8E-8E)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치의 개략적 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 기판12 : 고감습성 전자 장치
14 : 고감습성 전자 장치 소자20 : 밀봉 물질
22 : LCD 백플레인 기판24 : LCD 프론트 플레인 기판
26 : LCD 백플레인 전자 장치30 : 캡슐화 밀폐함
32 : OLED 장치60 : 흡습제
"고 감습성 전자 장치 소자"라는 용어는, 고 감습성 전자 장치를 제조하는 동안이나 제조가 완료된 이후, 또는 제조 동안 및 제조 완료 이후 모두에 있어서, 하나 이상의 고 감습성 전자 장치를 포함하는 소자를 나타내는데 이용된다. "고 감습성 전자 장치"라는 용어는 1000ppm 보다 높은 주변 습도 레벨에서 장치 성능이 상당히 열화될 수 있는 임의의 전자 장치를 나타내는데 이용된다. "기판"이라는 용어는, 캡슐화 밀폐함을 통한 습기 침투를 방지하거나 제한함으로써 하나 이상의 고 감습성 전자 장치를 습기로부터 보호하는데 이용되는 유기, 무기, 또는 유기 및 무기 합성 고체를 나타내는데 이용된다. "밀봉 물질"이라는 용어는, 캡슐화 밀폐함을 기판에 본딩하는데 이용되고 그 밀봉 물질을 통한 습기 침투를 방지하거나 제한함으로써 하나 이상의 고 감습성 전자 장치를 보호하는데 이용되는 유기, 무기, 또는 유기 및 무기 합성 물질을 나타내는데 이용된다. "갭"이라는 용어는, 하나이상의 전자 장치를 둘러싼 밀봉 물질 내의 불연속(discontinuity)을 나타내는데 이용된다. "흡습제(water absorbing material)"라는 용어는 고 감습성 전자 장치를 손상시킬 수 있는 습기를 물리적으로 화학적으로 흡수 반응하도록 이용되는 무기 물질을 나타내는데 이용된다. "일시적 습기 보호층"이라는 용어는, 1000ppm보다 더 높은 주변 습도 레벨에 대하여 단기간(단기간이란 대개 10일 미만의 기간임) 노출되는 동안 고 감습성 전자 장치에 손상을 유발하는 습기를 방지하거나 제한하는데 이용되는 유기, 무기, 또는 유기 및 무기 합성 물질을 나타내는데 이용된다.
도 5a를 참조하면, 본 발명에 따라서 고 감습성 전자 장치의 일실시예가 도시되어 있다. 고 감습성 전자 장치 소자(14)는, 다수의 고 감습성 전자 장치(12)를 구비한 기판(10)과, 기판(10) 상 고 감습성 전자 장치(12) 전체를 캡슐화하는 단일 캡슐화 밀폐함(30)과, 각각의 고 감습성 전자 장치(12)를 둘러싼 밀봉 물질(20)(밀봉 물질(20)에는 갭이 없음)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 도 6b는 도 5a를 라인(5B-5B)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자(14)의 개략적 단면도이다. 도 5a 및 도 5b에서, 고 감습성 전자 장치는 4개의 고 감습성 전자 장치(12)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 고 감습성 전자 장치 소자는 둘 이상 임의의 수의 고 감습성 전자 장치 소자를 포함할 수 있다. 단일 캡슐화 밀폐함을 구비한 기판 상 고 감습성 전자 장치 전체를 캡슐화함으로써, 기판 상 각각의 고 감습성 전자 장치를 별도의 캡슐화 밀폐함으로 각각 캡슐화하는 종래 기술에 비하여 처리를 줄일 수 있는 이점이 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 기판(10)과 캡슐화 밀폐함(30)은 유기 고체, 무기 고체, 또는 유기 및 무기 합성고체일 수 있다. 기판과 캡슐화 밀폐함은 경질일 수도 연질일 수도 있고, 별도의 개별 조각, 예컨대 시트(sheet)나 웨이퍼들로 처리될 수도 연속 롤로서 처리될 수도 있다. 통상적 기판 및 캡슐화 밀폐함 물질은, 유리, 플라스틱, 금속, 세라믹, 반도체, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 황화물, 반도체 산화물, 반도체 질화물, 반도체 황화물, 탄소, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 기판과 캡슐화 밀폐함은 균질 혼합물이거나, 합성물이거나, 다수의 물질층일 수 있다. 기판, 캡슐화 밀폐함, 또는 양자 모두는 배출 홀(100)과 배출 홀 밀봉 물질(102)을 포함한다. 배출 홀 밀봉 물질은 기판과 캡슐화 밀폐함을 본딩하는데 이용되는 밀봉 물질과 동일한 물질일 수도 있고 이와 다른 밀폐 물질일 수도 있다. 배출 홀 밀폐 물질은 유기, 무기, 또는 그 조합일 수 있다. 밀폐 물질의 예로서, 접착제, 땜납, 테입, 접착제로 본딩된 다층 적층판(multilayer laminated), 및 접착제로 본딩된 무기 커버(inorganic cover) 등이 있을 수 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 밀봉 물질(20)은 고 감습성 전자 장치를 각각 개별적으로 둘러싸고 있지만, 최종 산물(product)이 단일 소자 내에 둘 이상의 고 감습성 전자 장치를 필요로 하는 경우라면 그 밀봉 물질은 둘 이상의 고 감습성 전자 장치로 이루어진 그룹을 둘러싸고 있을 수도 있다. 또한, 각각의 고 감습성 전자 장치나 고 감습성 전자 장치 그룹을 둘러싸고 있는 밀봉 물질은 갭을 가지지 않아서 더 작은 단일 또는 다수의 장치 소자로 분리하기 이전에 고 감습성 전자 장치 소자를 습기로부터 보호할 수 있다. 밀봉 물질은, 유기, 무기, 또는 유기 및 무기의 합성물일 수 있다. 밀봉 물질은 용융(melting) 및 냉각(cooling)에 의하여 또는 리액션 큐어링(reaction curing)에의하여 기판과 캡슐화 밀폐함에 본딩될 수 있다. 용융 및 냉각에 의하여 본딩되는 통상적인 물질에는, 유리나, 폴리올레핀(polyolefins), 폴리에스테르(polyesters). 폴리아미드(polyamides), 또는 그 조합물 등의 고온 용융 접착제나, 인듐, 주석, 납, 은, 금, 또는 그 조합물 등의 무기 땜납이 있다. 통상적 리액션 큐어링 방법에는 열이나, UV 복사선 등의 복사선이나, 둘 이상 성분의 혼합이나, 주변 습기에 대한 노출이나, 주변 산소 제거나, 그 조합 등으로부터 야기되는 반응이 포함된다. 리액션 큐어링에 의하여 본딩되는 통상적 물질에는 아크릴수지(acrylates), 에폭시수지(epoxies), 폴리우레탄(polyurethanes), 실리콘(silicones), 또는 그 조합이 포함된다. 기타 통상적으로 밀봉 물질로 이용되는 무기 물질로는 유리, 세라믹, 금속, 반도체, 금속 산화물, 반도체 산화물, 또는 그 조합 등이 포함된다.
도 6a를 참조하면, 본 발명에 따르는 고 감습성 전자 장치 소자(14)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 고 감습성 전자 장치 소자(14)는 다수의 고 감습성 전자 장치(12)를 구비한 기판(10)과, 기판(10) 상의 고 감습성 전자 장치(12) 전체를 캡슐화하는 단일 캡슐화 밀폐함(30)과, 각각의 고 감습성 전자 장치(12)를 둘러싸는 공간을 규정하는 밀봉 물질(20)(그 밀봉 물질(20)에는 갭이 없음)과, 기판(10) 및 캡슐화 밀폐함(30) 사이에 그리고 그 밀봉 물질(20)에 의하여 규정되는 공간 내에 배치된 흡습제(60)와, 고 감습성 전자 장치(12) 각각 위에 코팅된 일시적 습기 보호층(62)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 도 6b는 도 6a를 라인(6B-6B)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자(14)의 개략적 단면도이다. 고 감습성 전자 장치(12)와, 기판(10)과, 캡슐화 밀폐함(30)과, 밀봉 물질(20)의 세부적 사항은 도 5a 및 도 5b에서 도시된 실시예의 경우와 동일하다. 또한 도 5a 및 도 5b에 도시된 실시예에서와 같이, 기판이나 캡슐화 밀폐함, 또는 양자 모두는 배출 홀(100) 및 배출 홀 밀봉 물질(102)을 포함한다. 배출 홀 밀봉 물질의 세부 사항은 도 5a 및 도 5b에 도시된 실시예의 경우와 동일하다. 흡습제가 이용되어 고 감습성 전자 장치를 손상시킬 수 있는 습기를 물리적으로 화학적으로 흡수 반응한다. 통상적 흡습제로는, 알칼리 금속 산화물, 알칼리 토금속 산화물, 황산염, 할로겐화 금속, 과염소산염, 분자체, 그리고 4.5eV 미만의 일함수(work function)를 가지며 습기가 존재하는 경우 산화될 수 있는 금속, 또는 그 조합이 포함된다. 흡습제는 습기 투과성 용기나 바인더 내에서 패키징될 수 있다. 흡습제는 단일 물질이거나, 균질 혼합물이거나, 합성물이거나, 다층 물질일 수 있다, 일시적 습기 보호층이 이용되어 습도 레벨이 1000ppm을 넘는 경우 주변 습기에 대하여 단기간 노출되는 동안 고 감습성 전자 장치에 대하여 습기가 유도하는 손상을 방지하거나 제한한다. 일시적 습기 보호층은 유기 물질이나, 무기 물질이나, 또는 그 조합물일 수 있다. 통상적 유기 물질로는 에폭시 수지, 폴리우레탄, 요소(polyureas), 아크릴레이트(acrylates), 실리콘(silicones), 폴리아미드, 폴리이미드, 페놀(phenolics), 폴리비닐, 페녹시(phenoxies), 폴리술폰(polysulfones), 폴리올레핀(polyolefins), 폴리에스터, 또는 그 합성물 등이 포함된다. 통상적 무기 물질로는 유리, 세라믹, 금속, 반도체, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 황화물, 반도체 산화물, 반도체 질화물, 반도체 황화물, 탄소, 또는 그 합성물 등이 포함된다. 일시적 습기 보호층은 단일 물질이거나, 균질 혼합물이거나, 합성물이거나, 다수의 물질층일 수 있다.
도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 본 발명에 따라, 단일 기판 상의 OLED 장치 등과 같은 다수의 고 감습성 전자 장치(기판으로부터 개별 장치를 분리하기 이전에 상기 전자 장치들이 습기로부터 보호됨)를 구비한 고 감습성 전자 장치를 구비한 고 감습성 전자 장치 소자를 구성하는 방법의 일실시예를 도시하고 있다. 도 7a는, 고 감습성 전자 장치(12)를 구비한 기판(10)과, 각각의 고 감습성 전자 장치(12)를 둘러싸는 밀봉 물질(20)(그 밀봉 물질(20)에는 갭이 없음)과, 기판(10) 상 고 감습성 전자 장치(12) 전체를 캡슐화하는 캡슐화 밀폐함(30)에 매우 근접하여, 그러나 분리되어 배치된 각각의 고 감습성 전자 장치(12)마다 기판을 통과하는 배출 홀(100)을 포함하는 고 감습성 전자 장치 소자(14)를 도시하고 있다. 도 7b는, 도 7a를 라인(7B,C,D-7B,C,D)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자(14)의 개략적 단면도이다. 주변 압력은 대기압보다 높을 수도, 낮을 수도, 아니면 같을 수도 있다. 고 감습성 전자 장치(12), 기판(10), 캡슐화 밀폐함(30), 그리고 밀봉 물질(20)의 세부 사항은 도 5a 및 도 5b에 도시된 실시예와 동일하다. 또 다른 실시예에서는, 도 6a 및 도 6b에 도시된 실시예에 세부적으로 도시된 흡습제(60), 일시적 습기 보호층(62), 또는 양자 모두가 고 감습성 전자 장치(12)나 캡슐화 밀폐함 상에 코팅될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 배출 홀은 캡슐화 밀폐함을 통과하거나 기판과 캡슐화 밀폐함을 통과할 수 있다. 도 7c는, 도 7a를, 기판(10)과 캡슐화 밀폐함(30)이 사전 결정된 범위 내에서 따로 분리되는 지점까지 그 기판(10) 그 캡슐화 밀폐함(30)을 상대적으로 이동시킨 다음, 라인(7B,C,D-7B,C,D)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자(14)의 개략적 단면도이며, 과잉 주변 가스는 배출 홀(100)을 통하여 빠져나가고, 밀봉 물질(20)은 기판(10)과 캡슐화 밀폐함(30) 양자 모두에 본딩되어 있다. 과잉 가스가 배출 홀을 통하여 배출될 수 있기 때문에, 기판(10)과, 캡슐화 밀폐함(30)과, 밀봉 물질(20)을 둘러싸는 주변 압력은 기판(10)과, 캡슐화 밀폐함(30)과, 밀봉 물질(20) 사이에 규정된 공간 내의 압력과 동일하고, 이로써 밀봉 물질(20)의 변형을 방지할 수 있다. 기판(10)과 캡슐화 밀폐함(30) 양자 모두에 밀봉 물질(20)을 본딩하는 것은 용융 및 냉각, 리액션 큐어링, 또는 그 조합에 의하여 달성될 수 있다. 리액션 큐어링에는 열, 방사선, 둘 이상 성분의 혼합, 주변 습기에의 노출, 주변 산호 제거, 또는 그 조합 등으로 야기되는 반응이 포함될 수 있다. 도 7d는, 도 7a를, 배출 홀 밀봉 물질로 배출 홀을 밀봉한 다음, 라인(7B,C,D-7B,C,D)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자의 개략적 단면도이다. 또 다른 실시예에서는, 기판과 캡슐화 본체(body)에 대하여 밀봉 물질을 본딩하기 이전에 또는 본딩하는 동안 배출 홀이 밀봉될 수 있다. 배출 홀 밀봉 물질의 세부 사항은 도 5a 및 도 5b에 도시된 실시예의 경우와 동일하다. 도 7a 내지 도 7d에 도시된 방법을 완료한 다음, 고 감습성 전자 장치는 대개 초기 기판의 일부분을 포함하는 개별 장치나 장치 그룹으로 분리된다.
도 8a 내지 도 8e를 참조하면, 본 발명에 따라, 단일 기판 상에 OLED 장치와 같은 고 감습성 전자 장치(그 장치는 기판에서 개별 장치로 분리하기 이전에 습기로부터 보호됨)를 다수 구비한 고 감습성 전자 장치 소자를 구성하는 방법의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 8a는 다수의 고 감습성 전자 장치(12)를 구비한 기판(10)과, 기판(10) 상 고 감습성 전자 장치(12) 전체를 캡슐화하는 캡슐화 밀폐함(30)에 매우 근접하여, 그러나 분리되어 배치된, 각각의 고 감습성 전자 장치를 둘러싼 밀봉 물질(20)(밀봉 물질(20)에는 갭이 없음)을 포함하는 고 감습성 전자 장치 소자(14)를 도시하고 있다. 도 8b는 도 8a를 라인(8B,C,D)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자(14)의 개략적 단면도이다. 주변 압력은 대기압보다 높을 수도, 낮을 수도, 또는 같을 수도 있다. 고 감습성 전자 장치(12)와, 기판(10)과, 캡슐화 밀폐함(30)과, 밀봉 물질(20)의 세부 사항은 도 5a 및 도 5b에 도시된 실시예와 동일하다. 다른 실시예에서는, 도 6a 및 도 6b에 도시된 실시예에서 세부적으로 도시된 흡습제(60)나, 일시적 습기 보호층(61), 또는 양자 모두가 고 감습성 전자 장치(12) 상에 코팅되거나 캡슐화 밀폐함 상에 코팅될 수 있다.
도 8c는, 도 8a를, 밀봉 물질(20)이 기판(10)과 캡슐화 밀폐함(30) 양자 모두에 접촉하는 지점까지 그 기판(10)과 그 캡슐화 밀폐함(30)을 상대적으로 이동시킨 다음, 라인(8B,C,D)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자(14)의 개략적 단면도이다. 도 8d는, 밀봉 물질(20)이 기판(10)과 캡슐화 밀폐함(30) 양자 모두에 본딩된 다음, 그 밀봉 물질을 확산시켜서 갭을 채우기까지 갭을 통하여 과잉 주변 가스가 빠져나가는 동안, 사전 결정된 이격 범위로 기판(10)과 캡슐화 밀폐함(30)간 상대적 이동 이후의 고 감습성 전자 장치 소자(14)를 도시하고 있다. 도 8e는 도 8d의 라인(8E-8E)에 따라 절단하여 얻어진 고 감습성 전자 장치 소자의 개략적 단면도이다. 본 실시예에서는, 기판과 캡슐화 밀폐함이 최종적 사전 결정된 이격 범위로 이동되는 단계 동안 밀봉 물질을 확산시킴으로써 갭이 채워지도록 그 갭 사이즈가 선택된다. 과잉 가스가 갭을 통하여 빠져 나올 수 있기 때문에, 주변 압력에 상대적인, 기판(10)과, 캡슐화 밀폐함(30)과, 밀봉 물질(20) 사이에 규정된 공간 내부의 압력 차이가 축소되어 그 밀봉 물질(20)의 변형을 방지하게 된다. 기판(10)과 캡슐화 밀폐함(30) 양자 모두에 밀봉 물질(20)을 본딩하는 것은 도 7a 내지 도 7d에 도시된 것과 동일한 방법에 의하여 달성될 수 있다. 도 8a 내지 도 8e에 도시된 방법을 완료한 다음, 고 감습성 전자 장치는 대개 초기 기판의 일부분을 포함하는 개별 장치나 장치 그룹으로 분할된다.
예
Ⅰ. 테스트 구조의 구성
다음의 시퀀스에 따라 다수의 동일성 테스트 구조가 형성된다.
(1) 다수의 고 감습성 전자 장치를 구비한 기판을 나타내는 유리 기판은 아세톤 및 등방성 알코올(isotropy alcohol)을 초음파 처리(ultrasonicating)하고 탈이온수(deionized water)에서 린스(rinsing)함으로써 클리닝된다.
(2) 유리 기판을 선택적으로 에칭함으로써 형성된 다수의 공동을 포함하고 배출 홀을 포함하거나 포함하지 않는 유리 캡슐화 밀폐함은, 흡습층을 형성하기 이전에, 전술된 단계(1)에 개시된 기판 클리닝 프로세스와 동일한 클리닝 프로세스에 의하여, 클리닝된다.
(3) 흡습층은 캡슐화 밀폐함의 공동 내에서 형성되고 큐어링된다.
(4) 밀봉 물질은 캡슐화 밀폐함 상의 각 배출 홀이나 각 배출 홀 및공동을 완전히 둘러싸고 배치된다.
(5) 밀봉 물질을 포함하는 기판과 캡슐화 밀폐함은, 대기압에서, 서로 매우 근접하여, 그러나 분리되어 배치된다.
(6) 기판과 캡슐화 밀폐함 사이의 상대적 움직임은 기판 및 캡슐화 밀폐함 양자 모두에 접촉된 밀봉 물질과 그 기판 및 캡슐화 밀폐함이 20 내지 30 마이크로미터만큼 떨어질 때까지 제공된다.
(7) 밀봉 물질이 기판과 캡슐화 밀폐함 양자 모두에 본딩되어 테스트 구조를 형성한다.
(8) 배출 홀은, 존재하는 경우, 밀폐 물질로 밀봉된다.
Ⅱ. 결과
테스트 구조 내의 전체 위치에 대한 캡슐화의 품질은 본딩 이후 밀봉 물질의 품질에 근거하여 판단된다. 밀봉 물질 내외부의 압력 차이로 인하여 밀봉 물질에 대해 손상이 발생하는 경우, 캡슐화 품질은 불량한 것으로 평가된다. 손상이 발생하지 않는 경우, 캡슐화 품질은 적당한 것으로 평가된다. 배출 홀을 가지는 테스트 구조 모두는 그 캡슐화 품질이 양호한 것으로 평가된다. 배출 홀을 가지지 않는 제어 테스트 구조 모두는 그 캡슐화 품질이 불량한 것으로 평가된다.
본 발명에 따르면 고 감습성 전자 장치를 포함하는 고 감습성 전자 장치 소자와, 그 소자 내에서 습기로 인한 감습성 전자 장치 손상을 방지하는 소자 제조방법(이 소자 제조 방법은 기존 기술에 비하여 단순화됨)이 제공된다.

Claims (10)

  1. 고 감습성 전자 장치(highly moisture-sensitive device)를 구비한 고 감습성 전자 장치 소자(element)로서,
    a) 둘 이상의 고 감습성 전자 장치를 포함하는 기판과,
    b) 상기 기판 상의 상기 고 감습성 전자 장치 전체를 캡슐화(encapsulating)하는 캡슐화 밀폐함(encapsulation enclosure)과,
    c) 각각의 고 감습성 전자 장치를 둘러싸고 또는 고 감습성 전자 장치 그룹을 둘러싸고 상기 기판과 상기 캡슐화 밀폐함 사이에 완벽한 밀봉(complete seal)을 형성하는 상기 기판 및 상기 캡슐화 밀폐함 사이에 배치된 밀봉 물질(sealing material)을 포함하되,
    d) 상기 기판이나 캡슐화 밀폐함, 또는 양자 모두는 배출 홀(vent hole) 및 배출 홀 밀봉 물질(vent hole sealing material)을 포함하는
    고 감습성 전자 장치 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판이 경질(rigid) 또는 연질(flexible)의, 유리(glass), 플라스틱(plastic), 금속(metal), 세라믹(ceramic), 반도체(semiconductor), 금속 산화물(metal oxide), 금속 질화물(metal nitride), 금속 황화물(metal sulfide),반도체 산화물(semiconductor oxide), 반도체 질화물(semiconductor nitride), 반도체 황화물(semiconductor sulfide), 탄소(carbon), 또는 그 조합으로 구성된
    고 감습성 전자 장치 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡슐화 밀폐함이 경질 또는 연질의, 유리, 플라스틱, 금속, 세라믹, 반도체, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 황화물, 반도체 산화물, 반도체 질화물, 반도체 황화물, 탄소, 또는 그 조합으로 구성된
    고 감습성 전자 장치 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀봉 물질은, 용융 및 냉각(melted and cooled)되거나 리액션 큐어링(reaction cured)된 유기 물질(organic material), 무기 물질(inorganic material), 또는 그 조합인
    고 감습성 전자 장치 소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    리액션 큐어링은 열(heat), 방사선(radiation), 둘 이상 성분의 혼합(mixing of two or more components), 주변 습기에 대한 노출(exposure to ambient moisture), 주변 산소 제거(removal of ambient oxygen), 또는 그 조합으로 이루어지는
    고 감습성 전자 장치 소자.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 유기 물질은 에폭시 수지(epoxies), 폴리우레탄(polyurethanes), 아크릴레이트(acylates), 실리콘(silicones), 폴리아미드(polyamides), 폴리올레핀(polyolefins), 폴리에스테르(polyesters), 또는 그 조합(combinations) 중에서 선택된
    고 감습성 전자 장치 소자.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 무기 물질은 유리, 세라믹, 금속, 반도체, 금속 산화물, 반도체 산화물, 금속 땜납(metal solder), 또는 그 조합 중에서 선택된
    고 감습성 전자 장치 소자.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀봉 물질 또는 기타 밀폐 물질이 상기 배출 홀을 밀봉하는데 이용되는
    고 감습성 전자 장치 소자.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀폐 물질은 유기 물질, 무기 물질, 또는 그 조합인
    고 감습성 전자 장치 소자.
  10. 고 감습성 전자 장치를 구비한 고 감습성 전자 장치 소자로서,
    a) 둘 이상의 감습성 전자 장치를 포함하는 기판과,
    b) 상기 기판 상의 상기 고 감습성 전자 장치 전체를 캡슐화하는 캡슐화 밀폐함과,
    c) 상기 기판과 상기 캡슐화 밀폐함 사이에 완벽한 밀봉을 형성하고 각각의 감습성 전자 장치를 둘러싸거나 또는 감습성 전자 장치 그룹을 둘러싸는 공간(space)을 형성하도록 상기 기판 및 상기 캡슐화 밀폐함 사이에 배치된 밀봉 물질과,
    d) 상기 기판 및 상기 캡슐화 밀폐함 사이에 그리고 상기 밀봉 물질에 의하여 규정된 상기 공간 내에 배치된 흡습제(water absorbing material)를 포함하되,
    e) 상기 기판이나 상기 캡슐화 밀폐함, 또는 양자 모두는 배출 홀 및 배출 홀 밀봉 물질을 포함하는
    고 감습성 전자 장치 소자.
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