TW201742202A - 用於電子裝置或其他物件上之塗層中之混合層 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種用於保護包含有機裝置主體之電子裝置之方法。該方法涉及使用藉由化學氣相沈積所沈積的混合層。該混合層包含聚合材料與非聚合材料之混合物，其中聚合材料對非聚合材料之重量比係處於95:5至5:95之範圍中，且其中該聚合材料及該非聚合材料係自相同源之前驅體材料產生。亦揭示者為用於阻止環境污染物橫向擴散之技術。

Description

用於電子裝置或其他物件上之塗層中之混合層

本發明係關於用於電子裝置之障壁塗層。 本申請案主張美國臨時申請案第61/051,265號(2008年5月7日申請)之權利，該案以引用的方式併入本文中。政府權利 使用37 C.F.R. § 401.14(f)(4)所需之特定語言：在由美國陸軍研究室頒發的授權號碼W911QX-06-C-0017下，在政府支持下進行本發明。政府具有本發明中之某些權利。聯合研究協議 由遵守聯合大學企業研究協議的下列各方中之一或多方、代表該一或多方及/或與該一或多方一起進行本發明：普林斯頓大學、南加州大學及環宇顯示公司。該協議於進行本發明的日期之日或之前生效，且作為在該協議之範疇內進行的活動之結果進行本發明。

諸如有機發光裝置(OLED)之有機電子裝置當暴露至水蒸氣或氧氣時易於受到降解。OLED上之減少其暴露於水蒸氣或氧氣的保護性障壁塗層可幫助改良裝置之使用壽命及效能。已考慮將已經成功地用於食物包裝中之氧化矽、氮化矽或氧化鋁薄膜用作OLED之障壁塗層。然而，此等無機薄膜傾向於含有允許水蒸氣及氧氣經由薄膜的一些擴散之微觀缺陷。在一些情況下，缺陷顯現為脆性薄膜中之裂縫。雖然對於食品，此位準的水及氧氣擴散可為可接受的，但其對於OLED不可接受。為了解決此等問題，使用交替的無機及聚合物層之多層障壁塗層已經在OLED上測試，且發現具有對水蒸氣及氧氣穿透之改良的抵抗力。但此等多層塗層具有複雜性及成本的劣勢。因此，存在對形成適合用於保護OLED的障壁塗層之其他方法之需求。

在一態樣中，本發明提供一種用於在表面上形成塗層之方法。該方法包含在該表面上沈積包含聚合材料與非聚合材料之混合物之混合層。該混合層可具有單相或多相。

如本文中所使用，術語「非聚合」指由具有良好界定之化學式的分子製成之材料，該化學式具有單一良好界定之分子量。「非聚合」分子可具有顯著大的分子量。在一些情況下，非聚合分子可包括重複單元。如本文中所使用，術語「聚合」指由具有經共價鍵聯之重複的子單元且具有可在分子間變化之分子量(因為對於每一分子，聚合反應可產生不同數目的重複單元)的分子製成之材料。聚合物包括(但不限於)均聚物及共聚物，諸如，嵌段、接枝、無規或交替共聚物，以及其摻合物及改質。聚合物包括(但不限於)碳或矽之聚合物。 如本文中所使用，「聚合材料與非聚合材料之混合物」指一般熟習此項技術者將理解為既非純聚合亦非純非聚合之組合物。術語「混合物」意欲不包括含有少量的非聚合材料(例如，事實上，其可存在於聚合材料之空隙中)之任何聚合材料，而一般熟習此項技術者將只是考慮純聚合。同樣地，此意欲不包括含有少量的聚合材料之任何非聚合材料，而一般熟習此項技術者將只是考慮純非聚合。在一些情況下，混合層中的聚合對非聚合材料之重量比係在95:5至5:95之範圍中，且較佳地，係在90:10至10:90之範圍中，且更佳地，係在25:75至10:90之範圍中。 可使用各種技術來判定層之聚合/非聚合組合物，包括水滴之濕化接觸角、IR吸收、硬度及可撓性。在某些個例中，混合層具有在30°至85°之範圍中的濕化接觸角，且較佳地，在30°至60°之範圍中，且更佳地，在36°至60°之範圍中。注意，濕化接觸角為組合物(若在剛沈積的薄膜之表面上判定)之量測。因為濕化接觸角可因後沈積處理而大大地變化，所以在此等處理後採取之量測可能不準確地反映層之組成。咸信，此等濕化接觸角可適用於自有機矽前驅體形成的廣泛範圍之層。在某些個例中，混合層具有在3 GPa至20 GPa之範圍中的奈米壓痕硬度，且較佳地，在10 GPa至18 GPa之範圍中。在某些個例中，混合層具有在0.1 nm至10 nm之範圍中的表面粗糙度(均方根)，且較佳地，在0.2 nm至0.35 nm之範圍中。在某些個例中，混合層(當經沈積為50 μm厚之聚醯亞胺箔基板上的4 μm厚層時)具足夠可撓性，使得在0.2%之拉伸應變(ε)下或替代地在0.1%之拉伸應變(ε)下在1英吋直徑巻筒上的至少55,000軋製循環後，觀測不到微結構改變。在某些個例中，混合層具足夠可撓性，使得在至少0.35%(如由一般熟習此項技術者所考慮，通常將使4 μm純氧化矽層開裂之拉伸應變位準)之拉伸應變(ε)下不出現裂縫。 術語「混合物」意欲包括具有單相之組合物以及具有多相之組合物。因此，「混合物」不包括隨後沈積之交替的聚合及非聚合層。換言之，若被考慮為「混合物」，則層應在同樣的反應條件下及/或同時沈積。 混合層係使用單一前驅體材料源藉由化學氣相沈積形成。如本文中所使用，「單一前驅體材料源」指提供當藉由CVD沈積前驅體材料(在具有或不具有反應氣體之情況下)時有必要用來形成聚合及非聚合材料兩者的所有前驅體材料之源。此意欲不包括使用一前驅體材料形成聚合材料及使用不同前驅體材料形成非聚合材料的方法。藉由使用單一前驅體材料源，簡化了沈積製程。舉例而言，單一前驅體材料源將消除對分開的前驅體材料流之需求及供應及控制分開的流之服務人員需求。 前驅體材料可為單一化合物或化合物之混合物。當前驅體材料為化合物之混合物時，在一些情況下，混合物中之不同化合物中的每一者自身能夠獨立地充當前驅體材料。舉例而言，前驅體材料可為六甲基二矽氧烷(HMDSO)與二甲基矽氧烷(DMSO)之混合物。 在一些情況下，可將電漿增強型CVD(PE-CVD)用於混合層之沈積。因包括低溫沈積、均勻的塗層形成及可控制的製程參數之各種原因，PE-CVD可為理想的。適合用於本發明中之各種PE-CVD製程在此項技術中係已知的，包括使用RF能量產生電漿之彼等製程。 前驅體材料為能夠形成聚合材料及非聚合材料兩者(當藉由化學氣相沈積來沈積時)之材料。各種此等前驅體材料適合用於本發明中，且針對其各種特徵而對其選擇。舉例而言，可針對其化學元素之含量、其化學元素之化學計量比及/或在CVD下形成的聚合及非聚合材料來選擇前驅體材料。舉例而言，諸如矽氧烷之有機矽化合物為適合用作前驅體材料之一類化合物。矽氧烷化合物之代表性實例包括六甲基二矽氧烷(HMDSO)及二甲基矽氧烷(DMSO)。當藉由CVD沈積時，此等矽氧烷化合物能夠形成聚合材料(諸如，矽氧聚合物)及非聚合材料(諸如，氧化矽)。亦可針對各種其他特徵(諸如，成本、無毒性、處置特徵、在室溫下維持液相之能力、揮發性、分子量等)來選擇前驅體材料。 適合用作前驅體材料之其他有機矽化合物包括甲基矽烷；二甲基矽烷；乙烯基三甲基矽烷；三甲基矽烷；四甲基矽烷；乙基矽烷；二矽烷甲烷；雙(甲基矽烷)甲烷；1,2-二矽烷乙烷；1,2-雙(甲基矽烷)乙烷；2,2-二矽烷丙烷；1,3,5-三矽烷-2,4,6-伸丙基，及此等化合物之氟化衍生物。適合用作前驅體材料的含苯基之有機矽化合物包括：二甲基苯基矽烷及二苯基甲基矽烷。適合用作前驅體材料的含氧之有機矽化合物包括：二甲基二甲氧基矽烷；1,3,5,7-四甲基環四矽氧烷；1,3-二甲基二矽氧烷；1,1,3,3-四甲基二矽氧烷；1,3-雙(矽烷基亞甲基)二矽氧烷；雙(1-甲基二矽氧烷基)甲烷；2,2-雙(1-甲基二矽氧烷基)丙烷；2,4,6,8-四甲基環四矽氧烷；八甲基環四矽氧烷；2,4,6,8,10-五甲基環五矽氧烷；1,3,5,7-四矽烷基-2,6-二氧基-4,8-二亞甲基；六甲基環三矽氧烷；1,3,5,7,9-五甲基環五矽氧烷；六甲氧基二矽氧烷，及此等化合物之氟化衍生物。適合用作前驅體材料的含氮之有機矽化合物包括：矽氮烷，諸如，六甲基二矽氮烷、二甲基矽氮烷、二乙烯基四甲基二矽氮烷或六甲基環三矽氮烷；二甲基雙(N-甲基乙醯胺基)矽烷；二甲基雙-(N-乙基乙醯胺基)矽烷；甲基乙烯基雙(N-甲基乙醯胺基)矽烷；甲基乙烯基雙(N-丁基乙醯胺基)矽烷；甲基參(N-苯基乙醯胺基)矽烷；乙烯基參(N-乙基乙醯胺基)矽烷；肆(N-甲基乙醯胺基)矽烷；二苯基雙(二乙基胺氧基)矽烷；甲基參(二乙基胺氧基)矽烷；及雙(三甲基矽烷基)碳化二亞胺。 當藉由CVD沈積時，前驅體材料可按各種量形成各種類型之聚合材料，其視前驅體材料之類型、任何反應氣體之存在及其他反應條件而定。聚合材料可為無機或有機的。舉例而言，當將有機矽化合物用作前驅體材料時，沈積之混合層可包括Si-O鍵、Si-C鍵或Si-O-C鍵之聚合物鏈以形成聚矽氧烷、聚碳矽烷及聚矽烷以及有機聚合物。 當藉由CVD沈積時，前驅體材料可按各種量形成各種類型之非聚合材料，其視前驅體材料之類型、任何反應氣體之存在及其他反應條件而定。非聚合材料可為無機或有機的。舉例而言，在將有機矽化合物結合含氧反應氣體用作前驅體材料之情況下，非聚合材料可包括氧化矽，諸如，SiO、SiO₂ 及混合價氧化物SiO_x 。當藉由含氮反應氣體沈積時，非聚合材料可包括氮化矽(SiN_x )。可形成的其他非聚合材料包括碳氧化矽及氮氧化矽。 當使用PE-CVD時，可將前驅體材料與在PE-CVD製程中與前驅體材料反應之反應氣體一起使用。在PE-CVD中的反應氣體之使用在此項技術中係已知的，且各種反應氣體適合用於本發明中，包括含氧氣體(例如，O₂ 、臭氧、水)及含氮氣體(例如，氨)。可使用反應氣體來變化在反應混合物中存在的化學元素之化學計量比。舉例而言，當將矽氧烷前驅體材料與含氧或含氮反應氣體一起使用時，反應氣體將改變反應混合物中的氧或氮關於矽及碳之化學計量比。可以若干方式來變化反應混合物中的各種化學元素(例如，矽、碳、氧、氮)之間的此化學計量關係。一方式為變化反應中的前驅體材料或反應氣體之濃度。另一種方式為變化反應中的前驅體材料或反應氣體之流動速率。另一方式為變化在反應中使用的前驅體材料或反應氣體之類型。 改變反應混合物中的元素之化學計量比可影響經沈積的混合層中的聚合及非聚合材料之特性及相對量。舉例而言，可將矽氧烷氣體與變化量的氧氣組合來調整混合層中非聚合材料相對於聚合材料之量。藉由增加氧相對於矽或碳之化學計量比，可增加諸如氧化矽的非聚合材料之量。類似地，藉由減少氧之化學計量比，可增加含矽及含碳聚合材料之量。藉由調整其他反應條件，亦可變化混合層之組成。舉例而言，在PE-CVD之情況下，可變化諸如RF功率及頻率、沈積壓力、沈積時間及氣體流動速率之製程參數。 因此，藉由使用本發明之方法，可形成混合聚合/非聚合特徵及具有適合用於各種應用中之特徵的混合層。此等特徵包括光學透明度(例如，在一些情況下，混合層光學透明)、不滲透性、可撓性、厚度、黏著力及其他機械特性。舉例而言，可藉由變化混合層中的聚合材料之重量百分比(剩餘物為非聚合材料)來調整此等特徵中之一或多者。舉例而言，為了達成所欲位準之可撓性及不滲透性，聚合材料之重量百分比可較佳地係在5%至95%之範圍中，且更佳地，係在10%至25%之範圍中。然而，視應用而定，其他範圍亦係可能的。 由純非聚合材料(諸如，氧化矽)製成之障壁層可具有與以下各項有關之各種優勢：光學透明度、良好的黏著力及良好的薄膜應力。然而，此等非聚合層傾向於含有允許水蒸氣及氧氣經由層的擴散之微觀缺陷。將某一聚合特徵提供給非聚合層可降低層之滲透性，而不顯著更改純非聚合層之有利特性。在不傾向於受到理論約束的情況下，發明者咸信，具有混合聚合/非聚合特徵之層藉由減小缺陷(詳言之，微裂縫)之大小及/或數目降低了層之滲透性。 在一些情況下，本發明之塗層可具有複數個混合層，其中每一混合層之組合物可獨立地變化。在一些情況下，一混合層之重量百分比率與塗層中之另一混合層至少10重量百分比不相同。每一混合層之厚度亦可獨立地變化。藉由依次調整沈積混合層時所使用之反應條件，可產生不同混合層。舉例而言，在PE-CVD製程中，提供給反應混合物的反應氣體之量可依次經調整以生成多個混合層，其中每一混合層係離散的且具有不同組合物。 在塗層具有一其組合物大體上自一高度至另一高度連續變化之區域的情況下，彼區域內之混合層可很薄，甚至薄如塗層內之最小分子單元。舉例而言，塗層可具有一聚合材料對非聚合材料之重量百分比率連續地變化之區域。連續變化可為線性(例如，聚合對非聚合材料之重量百分比率可隨著高度更高而穩定增加)或非線性(例如，循環增加及減小)。 在正在真空下沈積複數個混合層之情況下，在混合層之沈積之間可破壞真空。此步驟可能適用於增強分開沈積之層以該等層之間具有最小不連續性形成之能力。舉例而言，在真空破壞期間沈積之層暴露於大氣氧中可氧化該層且改良其黏著性。 在使用複數個混合層之情況下，可使隨後沈積之混合層在下伏混合層之邊緣上延伸(亦即，隨後沈積之混合層具有比下伏混合層大的佔據面積)。此組態可適用於保護混合層之邊緣免受環境污染物(例如，水分或氧氣)橫向進入。另外，可將其他聚合層可定位於該複數個混合層之間。舉例而言，參看圖21中所示之實施例，電子裝置240包含安裝於基板242上之OLED主體244(包含有機層之堆疊)。OLED主體244係塗布有第一混合層250，其在OLED主體244之邊緣上延伸。第一混合層250係塗布有聚合物層254，聚合物層254接著塗布有第二混合層252，第二混合層252在聚合物層254及OLED主體244之邊緣上延伸，與基板242之表面接觸。藉由覆蓋於第一混合層250之邊緣上，第二混合層252係用以阻止環境污染物自第一混合層250之邊緣橫向進入。 可將混合層沈積於各種類型的物件上。在一些情況下，物件可為有機電子裝置，諸如OLED。對於OLED，混合層可充當抵抗水蒸氣及氧氣滲透之障壁塗層。舉例而言，具有小於10^-6 克/平方米/天之水蒸氣透過率及/或小於10^-3 立方公分/平方米/天(或在一些情況下，小於10^-4 立方公分/平方米/天)之氧氣透過率的混合層適合用於保護OLED。在一些情況下，混合層之厚度範圍可自0.1 μm至10 μm，但視應用而定，亦可使用其他厚度。又，具有厚度及賦予光學透明度之材料組合物的混合層適合用於與OLED一起使用。為了與可撓性OLED一起使用，混合層可經設計以具有所要量之可撓性。在一些情況下，混合層可用於暴露於環境後對降解敏感之其他物件上，諸如醫藥品、醫療裝置或植入物、生物製劑、生物樣本、生物感測器或敏感性量測裝備。 在一些情況下，混合層可與亦可藉由使用相同單一前驅體材料源形成之未混合層(諸如，未混合之聚合層或未混合之非聚合層)結合使用。可在沈積混合層之前或之後沈積未混合層。 各種類型的CVD反應器中之任一者可用於實施本發明之方法。作為一實例，圖1展示PE-CVD設備10，其可用以實施本發明之某些實施例。PE-CVD設備10包含反應室20，其中電子裝置30係裝載於固持器24上。反應室20係經設計以含有真空，且真空泵70連接至反應室20以產生及/或維持適當的壓力。N₂ 氣罐50提供用於淨化設備10之N₂ 氣體。反應室20可進一步包括冷卻系統以減少由反應所產生之熱。 為了處置氣體流，設備10亦包括各種流量控制機制(諸如，質量流量控制器80、關閉閥82及單向閥84)，其可處於手動或自動化控制下。前驅體材料源40提供前驅體材料(例如，液體形式之HMDSO)，其經蒸發且饋入至反應室20。在一些情況下，可使用運載氣體(諸如，氬氣)將前驅體材料輸送至反應室20中。反應氣體儲罐60提供反應氣體(例如，氧氣)，亦可將反應氣體饋入反應室20中。前驅體材料及反應氣體流至反應室20中以產生反應混合物42。可使前驅體材料及反應氣體分開地流入反應室20中，或可在進入反應室20之前預混合之。在反應室20內之壓力可經進一步調整以達成沈積壓力。反應室20包括安裝於電極支架26(其可為導體或絕緣體)上之一組電極22。裝置30及電極22之各種各樣的配置係可能的。亦可使用二極體或三極體電極或遠端電極。裝置30可如圖1中所示般經遠端定位，或可安裝於二極體組態中之一或兩個電極上。 電極22經供應有RF功率以在反應混合物42中產生電漿條件。將由電漿產生之反應產物沈積於電子裝置30上。允許該反應在足以在電子裝置30上沈積混合層之時間週期內繼續進行。反應時間將視各種因素而定，諸如，裝置30相對於電極22之位置、待沈積的混合層之類型、反應條件、混合層之所要厚度、前驅體材料及反應氣體。反應時間可為5秒至5小時之間的持續時間，但視應用而定，亦可使用更長或更短的時間。 下表1展示用以製造三個實例混合層之反應條件。實例1之混合層含有大致7%的聚合材料及93%的非聚合材料，如自水滴之濕化接觸角判定。實例2之混合層含有大致94%的聚合材料及6%的非聚合材料，如自水滴之濕化接觸角判定。實例3之混合層含有大致25%的聚合材料及75%的非聚合材料，如自水滴之濕化接觸角判定。在實例1-3中之每一者中，藉由已使反應條件在整個沈積製程中保持不變，整個混合層可具有均質組合物而為單相的。如亦由實例1-3表明，混合層可在至少800 Å之厚度上(且在一些情況下，在800 Å-60,000 Å之範圍中的厚度上)具有一均質組合物而為單相的。然而，在其他實施例中，藉由按上述方式變化反應條件，混合層可藉由多個不同子層(每一者具有不同組合物)而具有多相。 表1 圖2展示實例3之混合層之光學透射光譜。此混合層自近UV至近IR光譜具有大於90%的透射率。圖3展示量測在薄膜上的水滴之接觸角之方式。圖4為與純SiO₂ 薄膜及純聚合物薄膜之接觸角相比的在各種O₂ /HMDSO氣流比率下形成的若干混合層之接觸角之曲線圖。隨著沈積製程中之氧氣流動速率增加，混合層之接觸角接近純SiO₂ 薄膜之接觸角。 圖5為在於PE-CVD製程期間應用之各種功率位準下形成的若干混合層之接觸角之曲線圖。隨著功率位準增加，混合層之接觸角接近純SiO₂ 薄膜之接觸角，其可歸因於以下事實：較高的功率位準使O₂ 成為較強的氧化劑。圖6展示與純SiO₂ (熱氧化物)或純聚合物之薄膜相比的使用相對高的O₂ 流及相對低的O₂ 流形成之混合層之紅外吸收光譜。較高的O₂ 混合層展示Si-O-Si頻帶中之強峰值。咸信熱氧化物(純SiO₂ )薄膜之Si-CH₃ 頻帶中的標稱峰值與Si-O振動有關。圖7為與純SiO₂ 薄膜之硬度相比的在各種O₂ /HMDSO氣流比率下形成的各種混合層之奈米壓痕硬度之曲線圖。隨著沈積製程中的氧氣流動速率增加，混合層之硬度增加，且此等混合層可幾乎作為硬純SiO₂ 薄膜，且仍堅韌且高度可撓。 圖8為在各種O₂ /HMDSO氣流比率下形成的若干混合層之表面粗糙度(均方根)(藉由原子力顯微術量測)之曲線圖，且展示隨著在沈積製程中使用的O₂ 流動速率增加，表面粗糙度降低。圖9為在各種功率位準下形成的若干混合層之表面粗糙度(均方根)(藉由原子力顯微術量測)之曲線圖，且展示隨著在沈積製程中使用的功率位準增加，表面粗糙度降低。 圖10A及圖10B展示沈積於50 μm厚之Kapton聚醯亞胺箔上的4 μm混合層(在以上實例3之相同的源溫度、氣體流動速率、壓力及RF功率下沈積)之表面之光學顯微圖。在圖10A中，在經塗布之箔在1英吋直徑巻筒經受循環軋製(拉伸應變ε=0.2%)前及後獲得影像。在58,600個軋製循環後觀測不到微結構改變。在圖10B中，經塗布之箔經受增加的拉伸應變，且在第一次開裂(14 mm之巻筒直徑)出現後及在延長之開裂(2 mm之巻筒直徑)後獲得影像。此等可撓性結果表明本發明之方法可提供高度可撓性之塗層。 圖11展示經囊封之OLED 100之部分之橫截面圖，其包含在基板150上之OLED之主體140及作為障壁塗層110的以上實例3之混合層。圖12展示具有障壁塗層的完整OLED之加速環境測試之結果。底部發光OLED及透明OLED兩者皆塗布有實例3之6-µm厚的混合層。接著將裝置儲存於65℃及85%相對濕度下之環境室中。影像展示在初始時間點及在指示之時間間隔後的OLED之狀況。在超過1000小時後，OLED繼續發揮作用，其表明本發明之方法可提供有效地保護以免受環境暴露之降解效應之塗層。 在將混合層用作用於電子裝置之環境障壁之個例中，混合層可充當電子裝置係安置於其上之表面、電子裝置之蓋或兩者。舉例而言，可將一混合層沈積於電子裝置上以將其覆蓋，且可將另一混合層沈積於電子裝置下之基板上以提供電子裝置係安置於其上之表面。以此方式，於兩個混合層之間密封電子裝置。 舉例而言，參看圖13中展示之實施例，經囊封之OLED 160包含基板150，其中混合層162經沈積於其上。OLED之主體140(包括電極)係安置於混合層162之表面上。可或可不具有與混合層162相同組合物之另一混合層164經沈積於OLED主體140上，作為保形塗層。因而，除了覆蓋OLED主體140之頂部之外，混合層164亦沿著OLED主體140之側向下延伸，且接觸混合層162之表面。以此方式，OLED主體140經夾入於混合層162與混合層164之間。 在某些實施例中，可在沈積混合層前預處理混合層經沈積於其上之表面，以便增加該表面與混合層之間的界面黏結力。表面預處理可改質各種表面特性，包括增強表面之黏著力、改質表面化學性質(例如，活化表面)、改變表面粗糙度、增加表面能量、使表面平坦化及/或清潔表面。藉由增加表面與混合層之間的界面黏結力，此特徵適用於減少環境污染物(諸如，水分或氧氣)自混合層之邊緣橫向擴散。 可增加表面與混合層之間的界面黏結力之各種類型之表面處理適合用於本發明中，包括機械磨蝕、化學處理(例如，暴露至氧化劑、藉由引入官能基來活化)或物理-化學處理(例如，暴露至電漿、電暈放電或UV輻射)。在使用電漿處理之情況下，可在用以沈積混合層之相同腔室中執行處理，或在分開的設備中執行電漿處理，在該情況下，可使用此項技術中已知的各種類型之電漿處理設備中之任一者，包括筒型電漿系統及平行板型電漿系統。 習知地在電漿處理中使用之各種氣體中之任一者可適合於預處理表面，包括諸如氧氣、氫氣、氮氣、氬氣、氨氣或其混合物之氣體。特別較佳的氣體包括氧氣及氬氣。可以不同方式使用不同的氣體來改質表面。舉例而言，藉由氬氣之電漿處理將用氬離子轟擊表面，此可清潔表面或使其較粗糙(在原子級別上)，藉此改良其黏附至混合層之能力。藉由氧氣之預處理可用含氧官能基以化學方法來活化表面，含氧官能基可形成與混合層之鍵結。為了達成所要表面特性，可調整電漿處理製程之各種其他參數，包括功率、頻率、持續時間、壓力或溫度。 在一些情況下，可藉由在表面與混合層之間安置插入層來預處理表面。插入層包含可用以改良表面與混合層之間的界面黏結力之各種材料中之任一者。舉例而言，用於插入層中的合適材料包括氮化矽、鉻、鈦、鎳鈦合金或介電材料。可使用習知用於薄膜之沈積的各種技術中之任一者來沈積此層，包括化學氣相沈積、電漿蒸發沈積或濺鍍。插入層之厚度將根據特定應用變化。在一些情況下，插入層可為單原子或單分子層，或具有高達50 nm之厚度，但在其他情況下，其他厚度亦係可能的。插入層中之材料可進一步經歷與在插入層上方或下方的層或結構中之材料的化學反應。 圖14展示經沈積於經蝕刻之矽晶圓上的混合層之橫截面之掃描電子顯微圖(SEM)。矽晶圓之未蝕刻的部分(在圖14之左側上展示為具有5 μm階梯高度之升高的邊緣)覆蓋有80 nm的鉻膜，其亦起在矽晶圓之蝕刻期間的蝕刻遮蔽的作用。矽晶圓之經蝕刻的部分(展示於圖14之右側上)未藉由鉻膜預處理。在下列條件下在矽晶圓之兩部分上藉由PE-CVD沈積混合層： *在每一者具有25 min之兩個間歇週期中，每一週期之間進行冷卻。 經過間歇沈積製程之加熱及冷卻循環的矽晶圓基板之平均溫度大於80℃(其中開始溫度為約22℃且結束溫度為約160℃)。在經鉻處理之表面上，混合層具有密集的微結構。然而，在未經處理之表面上，障壁層具有不規則的柱狀微結構。基於形態差異，可期望在經鉻處理之表面上的混合層(具有密集的微結構)相比在未經處理之表面上沈積的混合層對水分及氧氣之滲透為小的。 在一些情況下，插入層可為包含一或多個平坦化子層及一或多個黏著促進子層之多層結構。舉例而言，美國專利案第6,597,111號(Silvernail等人)及第7,187,119號(Weaver)描述由一系列交替的聚合平坦化子層及高密度子層形成之障壁層。聚合平坦化子層包含形成平滑表面之聚合平坦化材料。高密度子層包含具有足夠接近的原子間距使得阻礙環境污染物之擴散之高密度材料(例如，無機、陶瓷或介電材料)。在另一實例中，插入層可包含以下多個交替層：經旋塗之聚合物層與混合層(按上述方式沈積)；或SiN_X 層與混合層；或經旋塗之聚合物層與SiN_X 層。 舉例而言，參看圖15中所示之實施例，電子裝置176包含基板150，基板150塗布有聚合材料之平坦化子層170。黏著促進子層172係安置於平坦化子層170上。OLED之主體140(包括電極)係安置於黏著促進子層172之表面上。接著將混合層174沈積於OLED主體140上作為保形塗層。因而，除了覆蓋OLED主體140之頂部之外，混合層174亦沿著OLED主體140之側向下延伸，且接觸黏著促進子層172之表面。以此方式，混合層174與黏著促進子層172之間的黏著力可減少環境污染物經由界面區橫向擴散。 如上所解釋，可變化沈積條件以提供具有不同結構、組成及/或特性之混合層，特性包括其對於環境污染物之滲透性及其黏附至混合層經沈積於其上的表面之能力。在一些情況下，可控制沈積溫度(例如，經由基板之加熱及冷卻)以降低混合層之滲透性。圖16A及圖16B展示經沈積於經蝕刻之矽晶圓上的混合層之橫截面之掃描電子顯微圖(SEM)。矽晶圓之未蝕刻的部分(在圖16A及圖16B之右側上展示為升高的邊緣)覆蓋有鉻薄膜，鉻薄膜亦起在矽晶圓之蝕刻期間的蝕刻遮蔽的作用。矽晶圓之經蝕刻的部分(展示於圖16A及圖16B之左側上)未藉由薄鉻膜預處理。在下列條件下在矽晶圓之兩部分上藉由PE-CVD沈積混合層： *在每一者具有5 min之16個間歇週期中，每一週期之間進行冷卻。 經過間歇沈積製程之加熱及冷卻循環的矽晶圓基板之平均溫度為約35℃。在間歇沈積製程中，控制沈積溫度之一方式為調整加熱及/或循環之數目或持續時間。因而，因為在較短的持續時間之加熱循環之情況下且在較大數目的冷卻循環之情況下沈積此混合層，所以平均沈積溫度比在沈積圖14中所示之混合層時所使用之平均沈積溫度低。結果，在矽晶圓之經鉻處理之表面及裸露表面兩者上之混合層具有不規則的柱狀結構。又，在該階梯之橫向面上存在不良的覆蓋。因此，可期望使用在某一範圍內之較高沈積溫度形成之混合層相比使用較低沈積溫度形成之混合層具有小的滲透性。在一些情況下，在40℃至90℃之範圍中的沈積溫度下沈積混合層。 在一些情況下，可控制沈積功率以降低混合層之滲透性。圖17A展示經沈積於底部發光OLED堆疊上的混合層之橫截面之掃描電子顯微圖(SEM)。在下列條件下藉由PE-CVD來沈積混合層： 在以下間歇週期中：在100 mTorr下9 min，接著為在100 mTorr下8次6 min，接著為在130 mTorr下8 min，接著為在150 mTorr下10 min，接著為在125 mTorr下9 min，接著為在150 mTorr下7 min，接著為在125 mTorr下8 min，接著為在150 mTorr下10 min，接著為在125 mTorr下8 min，且接著為在125 mTorr下9 min。 咸信較高的沈積功率增強單體碎片。因此，藉由將功率自24 W逐漸增加至50 W，觀測到混合層中之每一隨後層體呈更氧化物狀之特徵且較少聚合物狀特徵。在圖17A中，最接近表面(在較低功率下沈積)的混合層之層體具有多孔聚合物狀微結構，然而，遠離表面(在較高功率下沈積)之層體具有較密集的氧化物狀微結構。 圖17B展示另一混合層之橫截面之掃描電子顯微圖(SEM)，該另一混合層在下列條件下藉由PE-CVD而沈積於頂部發光OLED堆疊上： *在每一者具有10 min之12個間歇週期中，每一週期間進行冷卻。 與圖17A中展示之混合層相比，在沈積圖17B中展示之混合層過程中使用較高沈積功率。結果，此混合層具有比圖17A中展示之混合層的微結構密集的微結構。因此，可期望使用較高沈積功率形成之混合層相比使用較低沈積功率形成之混合層具有小的滲透性。 當將兩個不類似的材料相互間緊密接觸置放時，此接觸可產生應力，特別地在兩個材料之間的界面處。因此，在某些實施例中，可控制混合層之殘餘內部應力以減少混合層中之應力誘發的缺陷(諸如，開裂、空隙、壓曲或分層)之影響。控制混合層中之內部應力之一方式為調整沈積條件。 圖18A至圖18C展示25 μm厚之Kapton-E聚醯亞胺基板與在不同條件下沈積於其上之各種混合層(320-600 nm厚)之間的應變失配。正失配對應於混合層中之拉伸應力，且負失配對應於混合層中之壓縮應力。參看圖18A，將沈積壓力自100 mTorr增加至150 mTorr(其中將沈積功率及氣體流動速率保持不變)導致混合層中產生較大拉伸應力。參看圖18B，將沈積功率自50 W增加至80 W(其中將沈積壓力及氣體流動速率保持不變)導致混合層中產生較大壓縮應力。參看圖18C，將HMDSO/O₂ 氣體流動速率自1.0/34增加至2.0/67(其中將沈積壓力及功率保持不變)導致混合層中產生較大拉伸應力。 此等結果指示可藉由變化沈積參數調節混合層中之內部應力。此等結果亦指示存在一組可最小化混合層中之應力的最適宜沈積參數。舉例而言，可調節一沈積參數以於混合層中產生一壓縮應力，同時可調節另一沈積參數以於混合層中產生匹配之拉伸應力，導致殘餘淨應力為零或接近零。在多層塗層包含複數個混合層之個例中，亦可能個別地調節每一混合層中之應力以控制塗層中之整體應力。舉例而言，可調節每一混合層以平衡塗層中之整體應力，或隨著距表面距離之增加而逐漸增加混合層中之應力量。 經置放而相互緊密接觸之兩個不類似之材料亦可產生因不同熱膨脹係數(CTE)所引起之殘餘應力。因此，在某些實施例中，可調節混合層之組合物以更緊密地匹配鄰近結構(例如，聚合物基板或金屬/無機氧化物互連)之熱膨脹係數。舉例而言，可藉由調整聚合材料對非聚合材料之相對比率來增加或減小混合層之CTE以便更緊密地匹配基板之CTE。 在將電子裝置安置於充當基礎之表面(亦即，基礎表面)上之某些實施例中，混合層及/或表面可進一步包含一邊緣障壁以減少環境污染物(例如，水分或氧氣)藉由橫向擴散經由基礎材料本身或經由基礎表面與混合層間的界面穿透。基礎可由本文中所描述材料中之任一者或已知用於安置電子裝置於其上之任一其他材料(例如，在金屬箔基板或經障壁塗布之塑料基板上之平坦化及/或絕緣層中所使用之材料)形成。如此項技術中已知的各種類型之邊緣障壁中之任一者係適合用於本發明中。在一些情況下，藉於周邊鄰近電子裝置之區域處，將混合層黏結至基礎表面來建構邊緣障壁。可藉施加熱密封或黏著劑(例如，環氧基黏著劑)至此等區域而達成黏結。 在一些情況下，邊緣障壁可為自電子裝置之頂部表面向下沿著電子裝置之橫向側延伸且與基礎表面接觸之端帽。可適合用於本發明中之一種類型的端帽係描述於美國專利案第7,002,294號(Forrest等人)中。端帽可由可保護電子裝置免受環境污染物橫向進入的任一材料製成，包括高密度陶瓷材料(例如，二氧化矽)或金屬材料。 舉例而言，參看圖19中展示之實施例，經囊封之OLED 180包含基板150，其中OLED之主體140(包括電極)係安置於基板150上。混合層182係沈積於OLED之主體140上。端帽184係安置於混合層182及OLED之主體140周圍，以便自混合層182之頂部表面向下沿著OLED之主體140之橫向面延伸且與基板150之表面接觸。端帽184係用於降低環境污染物經由OLED 180之橫向表面或邊緣橫向進入。 在一些情況下，可藉於周邊鄰近電子裝置之區域中於基礎表面製造一或多個不連續性來形成邊緣障壁。藉由各種機制中之任一者，此等不連續性可充當抵擋環境污染物穿透之障壁，其中該等機制包括增加環境污染物橫向進入之路徑長度，或在基礎材料充當環境污染物進入的管道時，在管道中形成一斷裂。如本文中所使用，述語「不連續性」係指藉由使用控制空隙(例如，溝槽、凹槽、槽、裂縫、斷裂、間隙、孔洞、穿孔)之尺寸、形狀及位置之技術來移除或沈積材料而在基礎表面中產生之離散空隙。舉例而言，此等技術包括使用高能束(例如，雷射、離子或電子)之直接寫入蝕刻、微機械加工、微型打孔、微影製程或基礎材料藉由選擇性遮蔽在待產生空隙之區域上的遮蔽沈積。 舉例而言，參看圖20中展示之實施例，基板150塗布有聚醯亞胺薄膜194。聚醯亞胺薄膜194充當上面安置OLED之主體140(包括電極)的基礎表面。蝕刻至聚醯亞胺薄膜194中的為溝槽196，其包圍OLED之主體140之周邊。或者，溝槽196可藉由在聚醯亞胺薄膜194之沈積期間選擇性地遮蔽該區域而形成。溝槽196延伸穿過聚醯亞胺薄膜194之全部厚度。OLED之主體140覆蓋有混合層192，混合層192覆蓋OLED之主體140之頂部，以及沿著OLED之主體140之側向下延伸至基礎表面。在基礎表面上，混合層192亦填充溝槽196以防止聚醯亞胺薄膜充當用於環境污染物之橫向進入的管道。 各種其他類型之邊緣障壁亦係可能的。在某些實施例中，邊緣障壁可為在混合層之邊緣上延伸的另一障壁塗層。舉例而言，參看圖22中展示之實施例，電子裝置200包含安裝於基板202上之OLED主體204(包含有機層之堆疊)。OLED主體204塗布有在OLED主體204之邊緣上延伸且與基板202之表面接觸的混合層210。障壁塗層212經沈積於混合層210上，其在混合層210之邊緣上延伸以阻止環境污染物之橫向進入。 用以覆蓋混合層之障壁塗層可自身為本發明之混合層。舉例而言，在圖22中之電子裝置200之替代實施例中，障壁塗層212為在沈積了混合層210後沈積之另一混合層。在其他情況下，障壁塗層可為習知用於保護電子裝置之任一障壁塗層。因而，在一些情況下，障壁塗層與混合層相比可相對厚或硬。在一些情況下，障壁塗層足夠厚及/或硬以能夠給電子裝置提供免受機械損壞之保護，即使在提供免受環境污染物之進入的保護，其可能不如混合層般有效。 又，混合層上之障壁塗層未必必須完全覆蓋混合層。舉例而言，參看圖23中展示之實施例，電子裝置220包含安裝於基板222上之OLED主體224(包含有機層之堆疊)。OLED主體224塗布有在OLED主體224之邊緣上延伸且與基板222之表面接觸的混合層230。障壁塗層232經遮蔽沈積或沈積且接著經圖案化至混合層230上，使得僅覆蓋混合層230之邊緣。在此實施例中，因為障壁塗層232不覆蓋於OLED主體224上，所以障壁塗層232不必為透明的。舉例而言，障壁塗層232可由金屬製成或可相對厚。 在一些情況下，可將邊緣障壁與用以改良基板之表面與混合層及邊緣障壁之間的界面黏結力之上述插入層組合。舉例而言，參看圖24中展示之實施例，電子裝置260包含安裝於基板262上之OLED主體264(包含有機層之堆疊)。在OLED主體264之周邊周圍為插入層274。OLED主體264塗布有在OLED主體264之邊緣上延伸且與插入層274接觸之混合層270。障壁塗層272經沈積於混合層270上，其中障壁塗層272在混合層270之邊緣上延伸且與插入層274接觸。在此組態中，插入層274用以將混合層270及障壁塗層272黏附至基板262。 在某些實施例中，插入層用以改良OLED主體之頂部電極(例如，陰極)與上覆的混合層之間的界面黏結力。舉例而言，參看圖31中展示之實施例，電子裝置400包含安裝於基板402上之OLED主體404(包含有機層之堆疊)。OLED主體404塗布有在OLED主體404之邊緣上延伸且與基板402之表面接觸的混合層410。障壁塗層412經沈積於混合層410上，且在混合層410之邊緣上延伸以阻止環境污染物之橫向進入。使用遮罩將插入層414直接沈積於OLED主體404之頂部電極上。在此情況下，插入層414用以將OLED主體404之頂部表面黏附至上覆的混合層410。 在某些實施例中，邊緣障壁包含乾燥劑材料，其可為此項技術中已知的各種乾燥劑材料中之任一者(例如，氯化鈣、二氧化矽、氧化鋇、氧化鈣、二氧化鈦等)。此邊緣障壁可具有在關於用於在有機電子裝置(包括OLED)中使用之乾燥劑的此項技術中已知之各種結構(例如，層、阻障、環等)及配置中之任一者。在邊緣障壁中使用之乾燥劑材料可用於吸收自混合層之邊緣擴散進入的水分。舉例而言，參看圖25中展示之實施例，電子裝置280包含安裝於基板282上之OLED主體284(包含有機層之堆疊)。OLED主體284塗布有在OLED主體284之邊緣上延伸且與基板282之表面接觸的混合層290。乾燥劑環層294經置放於混合層290之邊緣周圍。障壁塗層292接著經沈積於此等組份上，其中障壁塗層292在乾燥劑環層294上延伸且與基板282之表面接觸。 用於環境污染物之橫向進入的另一潛在路徑在連接至有機電子裝置上之電極(亦即，陽極或陰極)的互連引線(例如，電極條帶或導線)周圍。在一些情況下，混合層在互連引線之邊緣上延伸。舉例而言，參看圖26，電子裝置300包含安裝於基板302上之OLED主體304(包含有機層之堆疊)。OLED主體304包括電極305，互連引線306自其自OLED主體304向外延伸。然而，互連引線306不延伸至基板302之邊緣。接著將混合層310沈積於此等組份上，使得混合層310在互連引線306之邊緣上延伸且在其外周邊附近與基板302之表面接觸。 在其橫向邊緣附近，互連引線306具有柱308，其由導電抗蝕性金屬(例如，銅或金)製成。柱308穿過混合層310中之開口突出且充當用於進行與互連引線306電連接之接觸墊。可使用在積體電路製造中已知之各種技術中的任一者來產生此柱308及混合層310中之開口(柱308穿過其突出)。舉例而言，可在混合層310之形成期間藉由蔽蔭遮蔽來產生混合層310中之開口，且可藉由電鍍技術產生柱308。 在此情況下，因為互連引線306之邊緣由混合層310覆蓋，所以阻止了環境污染物在互連引線306周圍橫向擴散。又，柱308充當進一步阻止環境污染物之進入且延長擴散路徑之阻障。在電子裝置300之替代實施例中，將另一混合層安置於基板與OLED主體304之間，使得OLED主體304夾於兩個混合層之間。在電子裝置300之另一替代實施例中，基板為金屬箔，且平坦化層係安置於基板與OLED主體304之間，使得OLED主體304夾於混合層310與平坦化層之間。在電子裝置300之又一替代實施例中，基板為聚合物基板，且鈍化層係安置於基板與OLED主體304之間，使得OLED主體304夾於混合層310與鈍化層之間。如圖33中所示，在電子裝置300之另一替代實施例中，柱308之外部部分具有旋鈕312，旋鈕312沿著混合層310之表面向外延伸以進一步延長擴散路徑。 在基板為金屬基板(例如，金屬箔)之情況下，聚合物層常用以使基板之表面平坦化。然而，此聚合物層可充當用於環境污染物之擴散之管道。因此，在某些實施例中，在使用聚合物平坦化層之情況下，聚合物平坦化層不延伸至基板之邊緣。藉由此組態，阻止環境污染物經由聚合物平坦化層之擴散。可藉由各種技術中之任一者(包括聚合物平坦化層之遮蔽沈積)或藉由在聚合物平坦化層之沈積後移除其邊緣部分來以此方式製作聚合物平坦化層。 舉例而言，參看圖27中展示之實施例，電子裝置320包含金屬箔基板322，第一混合層330經沈積於金屬箔基板322上。聚合物平坦化層332經沈積於第一混合層330上，其中聚合物平坦化層332之邊緣部分被移除，使得聚合物平坦化層332不延伸至金屬箔基板322之邊緣。具有電極325之OLED主體324(包含有機層之堆疊)形成於聚合物平坦化層332上。互連引線326自電極325延伸至金屬箔基板322之邊緣。互連引線326具有階梯部分327，在該階梯部分327處，其橫跨聚合物平坦化層332之邊緣且接觸第一混合層330之表面。第二混合層334接著經沈積於此等組份上，包括互連引線326(但留出小部分未覆蓋，用於接觸墊)。 在另一實例中，參看圖28中展示之實施例，電子裝置340包含金屬箔基板342，聚合物平坦化層354經沈積於金屬箔基板342上。移除聚合物平坦化層354之邊緣部分，且將第一混合層350沈積於聚合物平坦化層354之邊緣上。具有電極345之OLED主體344(包含有機層之堆疊)形成於聚合物平坦化層354上。互連引線346自電極345延伸且具有階梯部分347，在該階梯部分347處，其橫跨第一混合層350。接著將第二混合層352沈積於此等組份上，包括互連引線346(但留出小部分未覆蓋，用於接觸墊)。 亦值得注意，圖27及圖28之以上實施例說明可以延長擴散路徑或以其他方式阻止環境污染物之橫向進入的此方式構造互連引線。此等組態包括具有不平滑表面、具有非平坦組態或採取曲折路徑之互連引線。在以上實例中，互連引線之階梯狀部分用以延長環境污染物之擴散路徑。 在一些情況下，可組合用於阻止環境污染物之橫向進入的各種以上技術。舉例而言，參看圖29中展示之實施例，電子裝置360包含金屬箔基板362，第一混合層370經沈積於金屬箔基板362上。聚合物平坦化層374接著經沈積於第一混合層370上，其中移除聚合物平坦化層374之邊緣部分。具有電極365之OLED主體364(包含有機層之堆疊)形成於聚合物平坦化層374上。互連引線366自電極365向外延伸，但未到達金屬箔基板362之邊緣。互連引線366具有階梯部分367，在該階梯部分367處，其橫跨聚合物平坦化層374之邊緣。接著將第二混合層372沈積於此等組份上，包括互連引線366之邊緣。在其橫向邊緣附近，互連引線366具有柱368，柱368由導電材料製成且其穿過第二混合層372中之開口突出，使得柱368可充當接觸墊。 在另一實例中，參看圖30中展示之實施例，電子裝置380包含安裝於玻璃基板382上之OLED主體384(包含有機層之堆疊)。OLED主體384包括電極385，互連引線386自其自OLED主體384向外延伸。然而，互連引線386不延伸至基板382之邊緣。基板382在其周邊處經圖案化且用乾燥劑396填充，可以各種方式沈積乾燥劑396，包括藉由蒸發、旋塗、溶膠-凝膠製程或層壓。混合層390經沈積於此等組份上，包括乾燥劑396。混合層390具有開口，互連引線386上之柱388穿過該開口突出。在此組態中，乾燥劑396將吸收經由混合層390之邊緣進入之任何水分。另外，因為互連引線386之邊緣被混合層390覆蓋，所以阻止了在互連引線386周圍的環境污染物橫向擴散。又，柱388充當進一步阻止環境污染物之進入且延長擴散路徑之阻障。 在電子裝置380之一替代實施例中，基板為金屬箔，其具有定位於OLED主體與金屬箔基板之間的平坦化層。在此情況下，該平坦化層在其周邊經圖案化且用乾燥劑填充。在電子裝置380之另一替代實施例中，基板為聚合物基板，其具有定位於OLED主體與基板之間的鈍化層。在此情況下，該鈍化層在其周邊經圖案化且用乾燥劑填充。 一些OLED在底部電極上使用柵極來界定有效像素區域。柵極可由有機材料(例如，光阻)或無機材料(例如，氮化矽)形成。然而，柵極亦可充當用於水分及/或氧氣橫向擴散的管道。為了阻止水分及/或氧氣之此進入，在某些實施例中，可針對柵極材料抵抗對水分或氧氣之傳導的能力來選擇柵極材料，或可完全移除柵極。又，柵極可經製成以藉由在管道中提供斷裂而具有可阻止環境污染物之擴散的不連續性。在一些情況下，混合層可穿透至此等不連續性中以進一步阻止環境污染物之擴散。 在某些實施例中，基板為聚合物基板。在此等情況下，基板中之聚合材料可變為用於環境污染物之擴散之管道。因而，本發明之混合層可用以阻止環境污染物擴散至基板中及/或至有機裝置主體中。舉例而言，參看圖32中展示之實施例，電子裝置420包含聚合物基板422，聚合物基板422在其頂部及底部表面上覆蓋有混合層432及433，該等混合層充當鈍化層。OLED主體424經安裝於鈍化層432上。接著將另一混合層430沈積於OLED主體424及鈍化層432上。在此實施例中，混合層432用以阻止可行進穿過聚合物基板422的環境污染物之擴散。此外，可將此實施例與針對以上實施例中之任一者而描述的各種特徵中之任一者(包括在圖26中描述之互連引線及/或在圖30中描述之乾燥劑)組合。 此外，在一些情況下，可將整個基板囊封於混合層內，包括基板之側及底部。此外，在一些情況下，基板充當乾燥劑來吸收進入電子裝置之任何水分。可以各種方式使基板充當乾燥劑，包括在囊封前使其脫氣及/或藉由將乾燥劑混合至基板材料中。 在沈積期間，已觀測到混合層延伸至不直接面向電漿之區，諸如，基板之邊緣及甚至在基板下方。混合層之此周邊延伸可係歸因於在電漿中長期存在的活性物質之擴散或沿著表面之擴散。因而，在某些實施例中，有機電子裝置上之混合層可橫向地延伸，且覆蓋於基板之邊緣上，及在一些情況下，亦覆蓋於基板之下側的至少一部分上。除了減少環境污染物橫向擴散之外，以此方式充當邊緣障壁之混合層亦可允許功能性有機主體進一步朝向基板之邊緣延伸，因此允許增加有效裝置面積。 舉例而言，圖34展示OLED 400，其包含金屬基板406及用以平坦化金屬基板406之表面的聚合物平坦化層404。功能性有機主體402(包含有機層之堆疊)形成於平坦化層404上。為了沈積混合層，OLED 400經置放於沈積反應室內部且由基板固持器408固持。在沈積製程期間，OLED 400之面向電漿416之頂部表面變得塗布有混合層410。隨著沈積製程繼續，電漿416中的活性物質中之一些存活足夠長的時間以擴散至OLED 400之邊緣以形成混合層410之側部分412。側部分412覆蓋OLED 400之橫向邊緣，包括基板406及平坦化層404之橫向邊緣。活性物質中之一些亦擴散至基板406之下側。因為基板固持器408具有比基板406小的面積，所以活性物質在基板406之未由基板固持器408遮蔽之下側區域上形成混合層410之下側部分414。在替代實施例中，在基板固持器408遮蔽基板406之整個下側的情況下，混合層410具有側部分412，但不具有下側部分414。 在一些實施例中，在沈積期間的混合層之此周邊延伸可允許基板之下側的完全覆蓋。舉例而言，圖35A至圖35C表明可藉以達成OLED之完全囊封之製程。圖35A展示OLED 420，其包含聚合物基板426及形成於聚合物基板426上之功能性有機主體422。在反應室中，當OLED 420由基板固持器428固持時，功能性有機主體422塗布有第一混合層430。藉由上述製程，在電漿中的活性物質之擴散導致混合層430的覆蓋於OLED 420之橫向側(包括基板426之橫向側)上的側部分之形成。亦存在基板426之下側的部分覆蓋(亦即，在未由基板固持器428遮蔽之區域上)。 參看圖35B，接著將OLED 420反轉於基板固持器428上，使得將OLED 420固持於基板固持器428上(藉由其頂部表面)，且重複該沈積製程。在此反轉之位置中，使基板426之下側432面向電漿。因而，如圖35C中所示，基板426之下側432的先前暴露之部分塗布有第二混合層440。此第二混合層440亦橫向地延伸以覆蓋OLED 420之橫向側(藉由側部分442)及OLED 420之頂部側之部分(藉由頂部部分444)。結果，OLED 420(包括基板426)經完全囊封於混合層440及430內。混合層440及430之組成可相同或不同。 圖36表明提供基板之下側的更多覆蓋及/或塗布與有機電子裝置連接之連接引線的另一製程。圖36展示OLED 490，其包含聚合物基板496及形成於聚合物基板496上之功能性有機主體492。OLED 490亦包括電連接至連接引線498(例如，導線或條帶)之電極486。藉由連接固定至附著點482之引線498將OLED 490固持於沈積室中。接著將混合層480沈積於功能性有機主體492上。藉由活性物質之擴散，混合層480亦覆蓋於OLED 490之橫向側及基板496之下側上。或者，因為使OLED 490懸掛於沈積室中，所以可直接將OLED 490浸沒於電漿中或兩個或兩個以上電漿之間以同時塗布上部側及下側，此將生成具有較均勻厚度之混合層480。 因為不存在基板496之下側的遮罩，所以混合層480具有基板496之下側的較多覆蓋(在此情況下，完全覆蓋)。又，連接引線498至少部分亦由混合層480塗布，其將阻止在連接引線498周圍的環境污染物橫向擴散。可使連接引線498之末端裸露以提供電接觸。 各種各樣的製造過程可適合於製造本發明之有機電子裝置。在一些情況下，針對高生產量製造，可在單一基板上製造多個裝置。舉例而言，可使用習知批量製程或藉由連續製程(諸如，在可撓性基板上巻軸式處理)來製造多個裝置。因而，在本發明之某些實施例中，複數個功能性有機主體(用於有機電子裝置)形成於基板上。接著將可為本發明之混合層或任一其他合適類型的滲透障壁之障壁塗層塗覆於功能性有機元件上。對於聚合物基板，基板之下側亦可塗布有障壁塗層，其可為本發明之混合層或任一其他合適類型的滲透障壁。接著切割該基板以製造個別有機電子裝置。在此等情況下，可暴露裝置之切割邊緣。為了保護裝置之暴露的邊緣，可將本發明之混合層用作邊緣障壁。 舉例而言，圖37A至圖37C展示可撓性金屬薄片456，其具有平坦化層454，其中多個功能性有機主體452形成於平坦化層454上。如圖37B中所示，接著將障壁塗層462沈積於功能性有機主體452上。障壁塗層462可為本發明之混合層或此項技術中已知的其他合適類型的滲透障壁中之任一者。如圖37C中所示，個別功能性有機主體接著經切割及分離以形成個別OLED 466。 OLED 466之切割邊緣可塗布有混合層以保護免受環境污染物橫向擴散。舉例而言，參看圖38，OLED 466經置放於沈積反應室內部且由基板固持器468固持。接著將混合層460沈積於OLED 466上。混合層460覆蓋於障壁塗層462之頂部表面以及平坦化層454及基板456之側邊緣上。圖39展示混合層470覆蓋於平坦化層454及基板456之側邊緣上但有限覆蓋OLED 466之頂部表面的替代實施例。此方法可在具有在其邊緣處未經切割或修剪之很大區域之裝置中有用。在此等情況下，若僅需要混合層保護裝置之側邊緣，則用混合層覆蓋整個裝置將並非必要。 亦可將混合層之沈積併入至用於製造有機電子裝置之高生產量製造過程中。舉例而言，圖40A展示可撓性基板薄片520，其中多個功能性有機主體522形成於其上。可撓性基板薄片520具有位於功能性有機主體522之間的通孔524之圖案。通孔524穿透基板薄片520之全部厚度，且可具有任一合適的圖案、形狀、尺寸或密度以促進在功能性有機主體522之間的基板薄片520之分割。可在功能性有機主體522形成於基板薄片520前或後形成通孔524(例如，藉由雷射切割或衝壓)。接著將混合層沈積於功能性有機主體522上。活性電漿物質至通孔524中之擴散導致通孔524塗布有混合層。混合層亦可經由通孔524塗布基板薄片520之下側。通孔524經定大小以促進活性電漿物質至通孔524中之擴散。舉例而言，可選擇通孔524之縱橫比以促進擴散。在一些情況下，通孔524至少與基板薄片520之厚度一樣寬。如圖40B中所示，當沿著通孔524分割(例如，藉由切割或斷裂)基板薄片520時，提供多個個別OLED 526。每一OLED 526具有覆蓋其橫向側以及基板520之下側的混合層530。 在本發明中使用之沈積製程可使有機電子裝置經受高溫。因而，在某些實施例中，本發明亦提供藉由將熱自裝置轉移走來在沈積製程期間冷卻有機電子裝置之方法。將熱自裝置轉移走之一方法為藉由經由基板固持器傳導。在基板為金屬基板之情況下，此方法可尤其有用。舉例而言，在此等情況下，基板固持器可經冷卻或連接至散熱片以自基板提取熱。 將熱自裝置轉移走之另一方法為經由裝置之電極中之一者。在基板由熱絕緣材料(例如，一些聚合物基板)製成且因此不可有效地用以傳導熱離開裝置之情況下，此方法可有用。舉例而言，參看圖41，OLED 500具有安裝於基板504上之功能性有機主體502。OLED 500具有經由連接引線510向外延伸以與散熱片508連接之頂部金屬電極506(例如，陰極)。散熱片508可為可用於耗散熱之任何合適結構或組件(例如，金屬條帶、輻射器、冷卻風扇等)。在將混合層沈積於OLED 500上期間，經由電極506及連接引線510將熱傳導離開OLED 500，且將其轉移至散熱片508。 前述描述及實例已經闡明以僅說明本發明，且並不意欲為限制性的。可個別地或結合本發明之其他態樣、實施例及變化來考慮本發明之揭示的態樣及實施例中之每一者。熟習此項技術者可想到併入本發明之精神及實質的揭示的實施例之修改，且此等修改處於本發明之範疇內。

10‧‧‧PE-CVD設備
20‧‧‧反應室
22‧‧‧電極
24‧‧‧固持器
26‧‧‧電極支架
30‧‧‧電子裝置
40‧‧‧前驅體材料源
42‧‧‧反應混合物
50‧‧‧N₂‧‧‧氣罐
60‧‧‧反應氣體儲罐
70‧‧‧真空泵
80‧‧‧質量流量控制器
82‧‧‧關閉閥
84‧‧‧單向閥
100‧‧‧經囊封之OLED
110‧‧‧障壁塗層
140‧‧‧OLED適當物
150‧‧‧基板
160‧‧‧經囊封之OLED
162‧‧‧混合層
164‧‧‧混合層
170‧‧‧平坦化子層
172‧‧‧黏著促進子層
174‧‧‧混合層
176‧‧‧電子裝置
180‧‧‧經囊封之OLED
182‧‧‧混合層
184‧‧‧端帽
192‧‧‧混合層
194‧‧‧聚醯亞胺薄膜
196‧‧‧溝槽
200‧‧‧電子裝置
202‧‧‧基板
204‧‧‧OLED主體
210‧‧‧混合層
212‧‧‧障壁塗層
220‧‧‧電子裝置
222‧‧‧基板
224‧‧‧OLED主體
230‧‧‧混合層
232‧‧‧障壁塗層
240‧‧‧電子裝置
242‧‧‧基板
244‧‧‧OLED主體
250‧‧‧第一混合層
252‧‧‧第二混合層
254‧‧‧聚合物層
260‧‧‧電子裝置
262‧‧‧基板
264‧‧‧OLED主體
270‧‧‧混合層
272‧‧‧障壁塗層
274‧‧‧插入層
280‧‧‧電子裝置
282‧‧‧基板
284‧‧‧OLED主體
290‧‧‧混合層
292‧‧‧障壁塗層
294‧‧‧乾燥劑環層
300‧‧‧電子裝置
302‧‧‧基板
304‧‧‧OLED主體
305‧‧‧電極
306‧‧‧互連引線
308‧‧‧柱
310‧‧‧混合層
312‧‧‧旋鈕
320‧‧‧電子裝置
322‧‧‧金屬箔基板
324‧‧‧OLED主體
325‧‧‧電極
326‧‧‧互連引線
327‧‧‧階梯部分
330‧‧‧第一混合層
332‧‧‧聚合物平坦化層
334‧‧‧第二混合層
340‧‧‧電子裝置
342‧‧‧金屬箔基板
344‧‧‧OLED主體
345‧‧‧電極
346‧‧‧互連墊/互連引線
347‧‧‧階梯部分
350‧‧‧第一混合層
352‧‧‧第二混合層
354‧‧‧聚合物平坦化層
360‧‧‧電子裝置
362‧‧‧金屬箔基板
364‧‧‧OLED主體
365‧‧‧電極
366‧‧‧互連引線
367‧‧‧階梯部分
368‧‧‧柱
370‧‧‧第一混合層
372‧‧‧第二混合層
374‧‧‧聚合物平坦化層
380‧‧‧電子裝置
382‧‧‧玻璃基板
384‧‧‧OLED主體
385‧‧‧電極
386‧‧‧互連引線
388‧‧‧柱
390‧‧‧混合層
396‧‧‧乾燥劑
400‧‧‧電子裝置/OLED
402‧‧‧基板/功能性有機主體
404‧‧‧OLED主體/聚合物平坦化層
406‧‧‧金屬基板
408‧‧‧基板固持器
410‧‧‧混合層
412‧‧‧障壁塗層/側部分
414‧‧‧插入層
416‧‧‧電漿
420‧‧‧電子裝置/OLED
422‧‧‧聚合物基板/功能性有機主體
424‧‧‧OLED主體
426‧‧‧聚合物基板
428‧‧‧基板固持器
430‧‧‧混合層
432‧‧‧混合層/鈍化層
433‧‧‧混合層
440‧‧‧第二混合層
442‧‧‧側部分
444‧‧‧頂部部分
452‧‧‧功能性有機主體
454‧‧‧平坦化層
456‧‧‧可撓性金屬薄片/基板
460‧‧‧混合層
462‧‧‧障壁塗層
466‧‧‧OLED
468‧‧‧基板固持器
470‧‧‧混合層
480‧‧‧混合層
482‧‧‧附著點
486‧‧‧電極
490‧‧‧OLED
492‧‧‧功能性有機主體
496‧‧‧基板
498‧‧‧連接引線
500‧‧‧OLED
502‧‧‧功能性有機主體
504‧‧‧基板
506‧‧‧頂部金屬電極
508‧‧‧散熱片
510‧‧‧連接引線
520‧‧‧基板薄片
522‧‧‧功能性有機主體
524‧‧‧通孔
526‧‧‧OLED
530‧‧‧混合層

圖1展示可用於實施本發明之某些實施例的PE-CVD設備之示意圖； 圖2展示根據一實施例的混合層之光學透射光譜； 圖3展示量測在薄膜上的水滴之接觸角之方式； 圖4展示在各種O₂ /HMDSO氣流比率下形成的若干混合層之接觸角之曲線圖； 圖5展示在於PE-CVD製程期間應用之各種功率位準下形成的若干混合層之接觸角之曲線圖； 圖6展示與純SiO₂ (熱氧化物)或純聚合物之薄膜相比的使用相對高的O₂ 流及相對低的O₂ 流形成之混合層之紅外吸收光譜； 圖7展示與純SiO₂ 薄膜之硬度相比的在各種O₂ /HMDSO氣流比率下形成的各種混合層之奈米壓痕硬度之曲線圖； 圖8展示在各種O₂ /HMDSO氣流比率下形成的若干混合層之表面粗糙度之曲線圖； 圖9展示在各種功率位準下形成的若干混合層之表面粗糙度之曲線圖； 圖10A及圖10B展示沈積於50 μm厚之Kapton聚醯亞胺箔上的4 μm混合層之表面之光學顯微圖； 圖11展示根據一實施例的經囊封之OLED之一部分之橫截面圖； 圖12展示具有障壁塗層的完整OLED之加速環境測試之結果； 圖13展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖14展示根據另一實施例的一混合層之橫截面之掃描電子顯微圖； 圖15展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖16A及圖16B展示根據另一實施例的一混合層之橫截面之掃描電子顯微圖； 圖17A展示在一組條件下沈積的一混合層之橫截面之掃描電子顯微圖。圖17B展示在另一組條件下沈積的一混合層之橫截面之掃描電子顯微圖； 圖18A至圖18C展示聚醯亞胺基板與沈積於其上之各種混合層之間的應變失配之曲線圖； 圖19展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖20展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖21展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖22展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖23展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖24展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖25展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖26展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖27展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖28展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖29展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖30展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖31展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖32展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖33展示根據另一實施例的一經囊封之OLED； 圖34展示經塗布有一混合層的同時而被固持於基板固持器上之OLED； 圖35A至圖35C展示用於用混合層塗布OLED之方法； 圖36展示用於用混合層塗布OLED之另一方法； 圖37A至圖37C展示用於在一單一基板薄片上製造多個OLED之方法； 圖38展示用於塗布OLED之切割邊緣之方法； 圖39展示用於塗布OLED之切割邊緣之另一方法； 圖40A及圖40B展示用於在一單一基板薄片上製造多個OLED之另一方法；及 圖41展示用於在混合層之沈積期間自OLED吸走熱之方法。

10‧‧‧PE-CVD設備

20‧‧‧反應室

22‧‧‧電極

24‧‧‧固持器

26‧‧‧電極支架

30‧‧‧電子裝置

40‧‧‧前驅體材料源

42‧‧‧反應混合物

50‧‧‧N₂氣罐

60‧‧‧反應氣體儲罐

70‧‧‧真空泵

80‧‧‧質量流量控制器

82‧‧‧關閉閥

84‧‧‧單向閥

Claims (10)

1. 一種用於保護包含安置於表面上之有機裝置主體的電子裝置之方法，其中該表面係充當該有機裝置主體之基礎，該方法包含： 提供前驅體材料之源； 將該前驅體材料輸送至鄰近該電子裝置之反應位置； 使用該前驅體材料之源藉由化學氣相沈積將第一混合層沈積於該有機裝置主體上，其中該第一混合層包含聚合材料與非聚合材料之混合物，其中聚合材料對非聚合材料之重量比係在95:5至5:95之範圍中，且其中該聚合材料及該非聚合材料係自相同源之前驅體材料產生；及 在周邊鄰近該有機裝置主體之一或多個區域處安置一邊緣障壁。
2. 如請求項1之方法，其中該邊緣障壁包含乾燥劑材料。
3. 如請求項2之方法，其中該邊緣障壁係藉由在該基礎表面中周邊鄰近該有機裝置主體之一或多個區域處形成一或多個不連續性且在該等不連續性中沈積該乾燥劑材料而產生。
4. 如請求項1之方法，其中該邊緣障壁為沈積於該第一混合層上之障壁塗層，且其中該障壁塗層在該第一混合層之邊緣上延伸。
5. 如請求項4之方法，其中該障壁塗層不覆蓋於該有機裝置主體上。
6. 如請求項5之方法，其中該障壁塗層係不透明的。
7. 如請求項4之方法，其中該障壁塗層為包含該聚合材料及該非聚合材料之混合物的第二混合層，且其中聚合材料對非聚合材料之該重量比係在95:5至5:95之範圍中。
8. 如請求項7之方法，其中該第一混合層係在真空下沈積，且其中該真空係在沈積該第二混合層前被破壞。
9. 如請求項4之方法，其進一步包含在該第一混合層與該障壁塗層之間安置一聚合物層。
10. 一種用於保護一包含安置於基板上之有機裝置主體的電子裝置之方法，該方法包含： 提供前驅體材料之源； 將該前驅體材料輸送至鄰近該電子裝置之反應位置；及 使用該前驅體材料之源藉由化學氣相沈積將混合層沈積於該有機裝置主體上，其中該混合層包含聚合材料與非聚合材料之混合物，其中聚合材料對非聚合材料之重量比係在95:5至5:95之範圍中，且其中該聚合材料及該非聚合材料係自相同源之前驅體材料產生； 其中該電子裝置包括一互連引線，且其中該混合層覆蓋於該互連引線之橫向邊緣上。