TWI548082B

TWI548082B - 基板結構

Info

Publication number: TWI548082B
Application number: TW103107958A
Authority: TW
Inventors: 魏小芬; 江良祐
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2016-09-01
Also published as: TW201448203A

Description

基板結構

本發明是有關於一種基板結構。

相較於一般硬質基板，可撓性基板的應用更為廣泛。可撓性基板的優點為具可撓性、方便攜帶、符合安全性以及產品應用層面廣泛，但其缺點為不耐高溫以及阻水阻氧氣性較差等。由於典型之可撓性基板無法完全阻隔水氣及氧氣的穿透，因此會加速基板上之電子元件劣化而導致電子元件之壽命減短，故無法充分符合商業上的需求。因此，如何有效改善可撓性基板的阻隔水氣及氧氣之特性，以期提昇電子元件的可靠度(reliability)，實為研發者關注的問題之一。

本發明之一實施例提出一種基板結構，包括底有機層、至少一無機層、至少一有機層以及至少一凸起物。至少一凸起物自底有機層或有機層的上表面凸出。至少一凸起物自底有機層或有機層的上表面凸出的最大高度為H，且覆蓋至少一凸起物的有機層的厚度為T，其中T1.1H。

本發明之另一實施例提出一種基板結構，包括底有機層、至少一無機層以及多個有機層。有機層與無機層交替堆疊於底有機層上，其中有機層包括第一有機層以及第二有機層，第一有機層相對第二有機層鄰近於底有機層，第二有機層相對第一有機層遠離於底有機層，且第一有機層的厚度為T1，第二有機層的厚度為T2，其中T1T2。

為讓本發明更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、100A~100L、100B’‧‧‧基板結構

102‧‧‧載板

104‧‧‧可離型區域

104a、110a、200a、1201a、1202a、1203a、1301a、1302a、1303a‧‧‧上表面

104b、110b、1202b、1301b、1302b‧‧‧側壁

106‧‧‧切割線

110‧‧‧底有機層

120‧‧‧無機層

130‧‧‧有機層

140、140’、140”‧‧‧凸起物

152‧‧‧第一間隙物

154‧‧‧第二間隙物

155‧‧‧第三間隙物

156‧‧‧第四間隙物

200A~200E‧‧‧封裝結構

200b‧‧‧側面

200c‧‧‧下表面

210‧‧‧第一基板

212‧‧‧有機電激發光元件

220‧‧‧第二基板

230‧‧‧框膠

240‧‧‧保護層

250‧‧‧膠材

260‧‧‧吸氣劑

270‧‧‧阻氣膜

1201‧‧‧第一無機層

1202‧‧‧第二無機層

1203‧‧‧第三無機層

1301‧‧‧第一有機層

1302‧‧‧第二有機層

1303‧‧‧第三有機層

A、T1、T2、T3、Tb‧‧‧厚度

A1、A2‧‧‧面積

B‧‧‧距離

D、D’、D”‧‧‧最大深度

H、H’、H”‧‧‧最大高度

Hb、Hs、Hs’、Hs”‧‧‧高度

I-I’‧‧‧線

R‧‧‧內部空間

Tt‧‧‧總厚度

圖1A至圖1D為依照本發明的第一實施例的基板結構的製造流程示意圖。

圖2A為依照本發明的第二實施例的基板結構的剖面示意圖。

圖2B為依照本發明的第三實施例的基板結構的剖面示意圖。

圖3A為依照本發明的第四實施例的基板結構的上視示意圖。

圖3B為圖3A中沿線I-I’的剖面示意圖。

圖4為依照本發明的第五實施例的基板結構的剖面示意圖。

圖5為依照本發明的第六實施例的基板結構的剖面示意圖。

圖6為依照本發明的第七實施例的基板結構的剖面示意圖。

圖7為依照本發明的第八實施例的基板結構的剖面示意圖。

圖8為依照本發明的第九實施例的基板結構的剖面示意圖。

圖9為由有機材料構成的間隙物的剖面示意圖。

圖10為依照本發明的第十實施例的基板結構的剖面示意圖。

圖11為依照本發明的第十一實施例的基板結構的剖面示意圖。

圖12為依照本發明的第十二實施例的基板結構的剖面示意圖。

圖13為依照本發明的第十三實施例的基板結構的剖面示意圖。

圖14為依照本發明一實施例的封裝結構的剖面示意圖。

圖15A為配置有下發光型有機電激發光元件之第一基板的剖面示意圖。

圖15B為配置有上發光型有機電激發光元件之第一基板的剖面示意圖。

圖16至圖19分別為依照本發明其他實施例的封裝結構的剖面示意圖。

請參照圖1A，首先，於載板102上形成可離型區域104。可離型區域104的形成方法例如是對載板102進行可離型區域104 的表面處理以減少底有機層110對載板102的附著力，或是形成一層與底有機層110附著性較差的薄膜，或是形成一層與底有機層110附著性好，但與載板102附著性差的薄膜。可離型區域104的材料例如是聚對二甲苯(parylene)系列材料，或是聚四氟乙烯(polytetrafluoroethene，PTFE)系列材料，或是矽氧烷(soloxane)系列材料。接著，於可離型區域104上形成底有機層110，其中底有機層110覆蓋了可離型區域104的上表面104a以及側壁104b，且底有機層110的面積可大於可離型區域104的面積。底有機層110的形成方法例如是先藉由濕式塗佈法形成底有機材料層(未繪示)，再藉由諸如加熱、照光或其他合適的方法使底有機材料層固化(乾燥)，以形成底有機層110。底有機層110的材料包括聚亞醯胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚碸(PES)、聚降冰片烯(PNB)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚間苯二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及其他合適的有機材料。再者，底有機層110的厚度為Tb。

在本實施例中，在底有機層110形成之後，可先清洗有機層的上表面再進行下一個膜層的製作，但清洗製程並非為必要步驟。不過，在清洗過程中不一定可以將上表面的物質或是顆粒完全移除，於底有機層110上有未被移除的殘留物即構成為凸起物140。更詳細來說，在形成底有機層110的過程中或者在形成底有機層110之後，可能有至少一凸起物140會位於底有機層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機層110中，或者是藉由黏附或靜電吸引等其他方式附著在底有機層110的上表面110a上。一般來說，凸起物140例如是塗佈液中的微粒、塗佈設備中的微粒、固化設備中的微粒或其他環境中的微粒等，其中塗佈液中的微粒可能是塗佈液中未溶解的物質或是雜質。也就是說，凸起物140的材料可能相同於底有機層110，也可能不同於底有機層110。

在本實施例中，凸起物140自底有機層110的上表面110a凸出的最大高度為H，而凸起物140嵌入底有機層110中的最大深度為D，其中例如D(1/4)(H+D)。若當微粒嵌入底有機層110中的最大深度D大於或等於微粒的總高度(H+D)的1/4時，在上述的清洗過程中較不易將具有D(1/4)(H+D)關係的微粒移除，因而構成為凸起物140。此外，在一般無塵室的標準下，凸起物140的最大粒徑約為5微米。

請參照圖1B，於底有機層110上可例如共形地形成第一無機層1201，其中第一無機層1201覆蓋了底有機層110的上表面110a以及凸起物140自上表面110a凸出的部分表面。第一無機層1201的形成方法例如是化學氣相沉積法、濺鍍法、原子層沉積法、液態塗佈法或其他合適的方法。第一無機層1201的材料例如是氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、氧化鋁、鋁或其他合適的無機阻氣材料。接著，於第一無機層1201上形成第一有機層1301，其中第一有機層1301覆蓋了第一無機層1201以及凸起物140。第一有機層1301的形成方法例如是藉由濕式塗佈法形成第一有機材料層(未繪示)，再藉由諸如加熱、照光或其他合適的方法使第一有機材料層固化，以形成第一有機層1301。第一有機層1301的形成方法也可利用真空鍍膜法，於第一無機層1201上沉積一層薄膜。第一有機層1301的材料包括聚亞醯胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚碸(PES)、聚降冰片烯(PNB)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚間苯二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚對二甲苯(parylene)系列材料、氟碳化物(perfluorinated chemicals，PFCs)以及其他合適的有機材料。

在本實施例中，第一有機層1301的厚度為T1，且 T11.1H。其中，厚度T1的決定方式例如是量測底有機層110的上表面110a的表面起伏(亦即，量測凸起物140自底有機層110的上表面110a凸出的最大高度為H)，再藉由T11.1H決定出厚度T1的數值。位於底有機層110上的凸起物140的高度H一般不會大於底有機層110的厚度Tb，第一有機層1301的厚度T1也可以是小於前一層有機層(例如底有機層110)以撫平凸起物140所造成的高度差。在其他實施例中，也可以省略上述表面起伏的量測步驟，而直接以底有機層110的厚度Tb來決定第一有機層1301的厚度T1，即TbT1。

在本實施例中，在第一有機層1301形成之後，未被移除的殘留物即構成為凸起物140’。凸起物140’的材料可能相同於第一有機層1301，也可能不同於第一有機層1301。再者，在本實施例中，凸起物140’自第一有機層1301的上表面1301a凸出的最大高度為H’，而凸起物140’嵌入第一有機層1301中的最大深度為D’，其中例如D’(1/4)(H’+D’)。另外，在一實施例中，有機層的厚度會與凸起物的尺寸成正比關係。更詳細來說，由於薄有機層上的尺寸較大的殘留物較容易被移除，相較於厚有機層而言，薄有機層上可能存在的凸起物的尺寸會較小且數量會較少。在此，第一有機層1301的厚度T1可小於底有機層110的厚度Tb，凸起物140’的尺寸可能會小於凸起物140的尺寸，例如(H+D)>(H’+D’)。

請參照圖1C，之後，於第一有機層1301上可例如共形地形成第二無機層1202，其中第二無機層1202覆蓋了第一有機層1301的上表面1301a以及凸起物140’自上表面1301a凸出的部分表面。第二無機層1202的形成方法例如是化學氣相沉積法、濺鍍法、原子層沉積法、液態塗佈法或其他合適的方法。第二無機層1202的材料例如是氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、氧化鋁、鋁或其他合適的無機阻氣材料。接著，於第二無機層1202上形成第二有機層1302，其中第二有機層1302覆蓋了第二無機層1202以及凸起物140’。第二有機層1302的形成方法例如是藉由濕式塗佈法形成第二有機材料層(未繪示)，再藉由諸如加熱、照光或其他合適的方法使第二有機材料層固化，以形成第二有機層1302。第二有機層1302的形成方法也可利用真空鍍膜法，於第二無機層1202上沉積一層薄膜。第二有機層1302的材料包括聚亞醯胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚碸(PES)、聚降冰片烯(PNB)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚間苯二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚對二甲苯系列材料、氟碳化物(PFCs)以及其他合適的有機材料。在一實施例中，底有機層110的材料可以相同於第一有機層1301與第二有機層1302中至少一者的材料。

在本實施例中，第二有機層1302的厚度為T2，且T21.1H’。若第一有機層1301已經大致將凸起物140所造成的高度差撫平，第二有機層1302的厚度T2也可以設置為T1T2。在第二有機層1302形成之後，可例如藉由清洗有機層的上表面讓第二有機層1302的上表面潔淨且平坦。在一實施例中，薄有機層上的尺寸較大的殘留物較容易被移除，相較於厚有機層而言，薄有機層上可能存在的凸起物的尺寸會較小且數量會較少。在本實施例中，遠離於底有機層110的第二有機層1302的厚度T2小於鄰近於底有機層110的第一有機層1301的厚度T1，第二有機層1302的上表面1302a會較第一有機層1301平坦。

在本實施例中，多個無機層120(例如包括第一無機層1201及第二無機層1202)與多個有機層130(例如包括第一有機層1301及第二有機層1302)交替堆疊於底有機層110上。亦即，第一無機層1201、第一有機層1301、第二無機層1202以及第二有機層1302依序堆疊於底有機層110上而構成基板結構100。基板結構100的總厚度Tt為多個無機層120的厚度與多個有機層130的厚度之總和，且總厚度Tt可例如是5~50μm。再者，本實施例是以兩個無機層120與兩個有機層130交替堆疊為例來說明，但本發明不限於此。在其他實施例中，亦可以是至少一無機層120與至少一有機層130交替堆疊。

請再參照圖1C，接著，沿著切割線106切割有機層130、無機層120、底有機層110以及可離型區域104，並使由有機層130、無機層120及底有機層110堆疊而成的基板結構100可以藉由可離型區域104自載板102上分離開來。所述切割方法例如是雷射切割、刀鋸切割或其他合適的切割製程。

請參照圖1D，如上所述，即完成了獨立的基板結構100A的製作。在基板結構100A中，從鄰近於底有機層110往遠離於底有機層110的方向上，多個有機層130的厚度可逐漸減少，這使得基板結構100的上表面(亦即，上表面1302a)較平坦，但本發明不限於此。在其他實施例中，T1亦可以是等於或小於T2(T1=T2或T1<T2)，只要可使基板結構100的上表面平坦即可。在本實施例中，每一有機層130的厚度可覆蓋且平坦前一層有機層上的凸起物，且每一有機層130的厚度分別例如是0.1~10μm。舉例來說，若T11.1H，可使第一有機層1301的厚度T1覆蓋且平坦底有機層110的上表面110a上的凸起物140。

另外，從鄰近於底有機層110往遠離於底有機層110的方向上，當多個有機層130的厚度逐漸減少時，對於多個無機層120的阻氣能力的要求亦可以逐漸減少，其中遠離底有機層110的無機層120主要是阻擋來自於前一層有機層130的側向水氧滲透，當有機層130越薄，其水氧穿透的量越少，進而可降低製程的困難度。也就是說，製作這些無機層120的製程條件可以隨著不同的要求而調整。例如，當無機層120的阻氣能力要求較低時，可以採用較低溫的製程或較短的時間製作無機層120。

基板結構100A的水氣穿透率(Water Vapor Transmission Rate，WVTR)在60℃下例如小於0.001g/m²day，較佳為10^-6g/m²day。在本實施例中，基板結構100A的水氣穿透率是由無機層120的阻氣效果(或品質)決定，但是無機層120的阻氣效果又會受到有機層130影響，例如有機層130的上表面的平坦度或材料的耐高溫性等。在不改變基板結構100A的總厚度Tt(以維持機械強度)的情況下，本發明之一實施例可以藉由多個有機層130的厚度的優化設計，以使得基板結構100A的上表面(例如，上表面1302a)較平坦且具有更佳的阻氣特性以及撓曲特性。

在本實施例中，底有機層110或有機層130的至少其中一層的材料可例如為耐高溫材料，其5%重量損失溫度可大於400℃，且在400℃下的氣體釋出(outgas)量可小於50ng/cm²，較佳為小於20ng/cm²，更佳為小於6ng/cm²。在本實施例中，有機層130可採用對溫度耐受性佳的材料，因此在形成無機層120的高溫製程中可以避免有機層130因不耐高溫而造成的氣體釋出或分解，進而可避免在有機層中形成氣泡而影響無機層120的品質。也就是說，耐高溫的有機層130會具有較平坦的上表面(因無氣泡形成)，因此可避免在其上所形成的無機層120的厚度不均勻、上表面不平坦以及膜層不連續(諸如斷開)等問題，進而可使基板結構 100A具有更佳的阻氣特性以及撓曲特性。在耐高溫的有機層130進行高溫固化(乾燥)的過程中，可在加熱有機層130的同時對無機層120進行迴火處理，以使無機層120的結構更緻密，進而可提高基板結構100A的阻氣特性與撓曲特性並可簡化製程。

圖2A為依照本發明的第二實施例的基板結構的剖面示意圖。圖2A之實施例與上述圖1A至圖1D之實施例的結構以及製造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。請參照圖2A，圖2A之實施例與上述圖1A至圖1D之實施例的不同之處在於，基板結構100B更包括至少一凸起物140”、第三無機層1203以及第三有機層1303。至少一凸起物140”位於第二有機層1302的上表面1302a上。凸起物140”的材料可能相同於第二有機層1302，也可能不同於第二有機層1302。再者，在本實施例中，凸起物140”自第二有機層1302的上表面1302a凸出的最大高度為H”，而凸起物140”嵌入第二有機層1302中的最大深度為D”，其中例如D”(1/4)(H”+D”)。第三無機層1203覆蓋了第二有機層1302的上表面1302a以及凸起物140”自上表面1302a凸出的部分表面，第三有機層1303覆蓋了第三無機層1203以及凸起物140”。在一實施例中，底有機層110的材料可以相同於第一有機層1301、第二有機層1302以及第三有機層1303中至少一者的材料。在本實施例中，第三有機層1303的厚度為T3，且T31.1H”。此外，第三有機層1303的厚度T3也可以設置為T1T2T3，但本發明不限於此。在其他實施例中，亦可以是 T1T3T2、T2T1T3、T2T3T1、T3T1T2或T3T2T1，只要可使基板結構100B的上表面(例如，上表面1303a)平坦即可。

圖2B為依照本發明的第三實施例的基板結構的剖面示意圖。圖2B之實施例與上述圖2A之實施例的結構以及製造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。請參照圖2B，圖2B之實施例與上述圖2A之實施例的不同之處在於，基板結構100B’不具有凸起物140、140’及140”。在本實施例中，有機層130(包括第一有機層1301、第二有機層1302及第三有機層1303)的厚度可以設置為T1T2T3。因此，從鄰近於底有機層110往遠離於底有機層110的方向上，多個有機層130的厚度逐漸減少，這使得對遠離底有機層110的無機層120的阻氣能力要求亦可以逐漸減少。

圖3A為依照本發明的第四實施例的基板結構的上視示意圖，而圖3B為圖3A中沿線I-I’的剖面示意圖。圖3A至圖3B之實施例與上述圖1A至圖1D之實施例的結構以及製造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。請參照圖3A至圖3B，圖3A至圖3B之實施例與上述圖1A至圖1D之實施例的不同之處在於，在基板結構100C中，第一有機層1301的面積A1小於第二有機層1302的面積A2，但本發明不限於此。在其他實施例中，亦可以是面積A1等於或大於面積A2。

第二無機層1202覆蓋了第一有機層1301的上表面1301a 以及側壁1301b。在本實施例中，第二無機層1202的側壁1202b與第一有機層1301的側壁1301b之間的距離為B，第一無機層1201的厚度為A，且距離B大於厚度A。因此，第一有機層1301的側壁1301b可以受到第二無機層1202的保護，以避免水氧從側向滲透至第一有機層1301，進而可改善第一有機層1301的側向阻氣能力。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，亦可以是距離B等於或小於厚度A。

圖4至圖8分別為依照本發明的第五至第九實施例的基板結構的剖面示意圖。圖4至圖8之實施例與上述圖1A至圖1D之實施例的結構以及製造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。圖4至圖8之實施例與上述圖1A至圖1D之實施例的不同之處在於：基板結構更包括多個間隙物，且這些間隙物可以位於底有機層110或有機層130中，或者是位於基板結構的上表面上，詳細說明如下。

請參照圖4，在基板結構100D中，至少一第一間隙物152 位於底有機層110中，且第一間隙物152的高度Hs可相當於底有機層110的厚度Tb。在本實施例中，第一間隙物152配置在鄰近於底有機層110的側壁110b處，其中第一間隙物152可為一連續且封閉的環形結構或是不連續的區段結構環繞於底有機層110的側壁110b，因此底有機層110的側壁110b可以受到第一間隙物152的保護，以避免水氧從側向滲透至底有機層110，進而可改善底有機層110的側向阻氣能力。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，第一間隙物152的截面可具有矩形、梯形或其他合適的形狀，只要可以避免水氧從側向滲透至底有機層110即可。

第一間隙物152的材料包括無機材料、有機材料、金屬複合材料、非金屬複合材料、金屬材料或其組合。無機材料例如是氧化矽、氮化矽或氮氧化矽。有機材料例如是光阻。金屬複合材料例如是含銀複合材料、含鋁複合材料或其他金屬複合材料。第一間隙物152的形成方法例如是灑佈(spray)、網版印刷(screen print)、微影蝕刻法、低溫燒結或其他合適的方法。舉例來說，在採用圖1A的步驟來製作底有機層110前，可以先採用上述方法的其中一種在載板102(繪於圖1A)上製作出第一間隙物152。

請參照圖5，在基板結構100E中，至少一第一間隙物152位於第一有機層1301中，且第一間隙物152的高度Hs可相當於第一有機層1301的厚度T1。再者，至少一第二間隙物154亦位於第一有機層1301中，且第二間隙物154的高度Hs’亦可相當於第一有機層1301的厚度T1。在本實施例中，第一間隙物152配置在鄰近於第一有機層1301的側壁1301b處，因此第一有機層1301的側壁1301b可以受到第一間隙物152的保護，以避免水氧從側向滲透至第一有機層1301，進而可改善第一有機層1301的側向阻氣能力。再者，第二間隙物154配置在第一有機層1301中的任意位置或具有任何合適的形狀，只要可以維持第一有機層1301的厚度T1即可。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，第一有機層1301中亦可以是僅具有第一間隙物152或第二間隙物 154，第一間隙物152或第二間隙物154的截面可具有矩形、梯形或其他合適的形狀。此外，第一間隙物152或第二間隙物154亦可以是位於第二有機層1302或其他有機層(未繪示)中。第一間隙物152或第二間隙物154可為一連續且封閉的環形結構或是不連續的區段結構分佈於第一有機層1301、第二有機層1302或其他有機層(未繪示)中。

第一間隙物152及第二間隙物154的形成方法可例如是灑佈、網版印刷、微影蝕刻法、低溫燒結或其他合適的方法。第一間隙物152及第二間隙物154的材料可包括無機材料、有機材料、金屬複合材料、非金屬複合材料、金屬材料或其組合。無機材料例如是氧化矽、氮化矽或氮氧化矽。有機材料例如是光阻。金屬複合材料例如是含銀複合材料、含鋁複合材料或其他金屬複合材料。當第一間隙物152或第二間隙物154的材料為金屬材料時，第一間隙物152或第二間隙物154的製作方法可以是燒結法，但不以此為限。

請參照圖6，在基板結構100F中，多個第三間隙物155 例如位於第一有機層1301中，且第三間隙物155的高度Hb等於或小於第一有機層1301的厚度T1。第三間隙物155配置在第一有機層1301中的任意位置或具有任何合適的形狀，第三間隙物155的主要功能是在維持整體基板在彎曲時的形狀，其中有機層130的材質較軟，在彎曲時於彎曲點之厚度易較薄，非彎曲點較厚，此厚度變化可能會導致基板上的元件失效，因此在有機層130 中加入具有剛性的硬質間隙物，可以避免基板在彎曲時的厚度變化過大。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，第三間隙物155的截面可各自具有圓形、橢圓形或其他合適的形狀。此外，多個第三間隙物155亦可以是位於第二有機層1302或其他有機層(未繪示)中。第三間隙物155的材料可包括無機材料、有機材料、金屬材料或其組合。無機材料例如是玻璃粉或陶瓷粉。有機材料例如是熱固型光阻。金屬材料例如是銀粉、鋁粉、鉛粉、不鏽鋼粉或其他金屬粉末。

請參照圖7，在基板結構100G中，至少一第四間隙物156 位於基板結構100G的上表面(例如，第二有機層1302的上表面1302a)上，且第四間隙物156的高度為Hs”。在本實施例中，第四間隙物156配置在鄰近於第二有機層1302的側壁1302b處，其中第四間隙物156可為一連續且封閉的環形結構或是不連續的區段結構環繞於第二有機層1302的側壁1302b上，因此當基板結構100G與另一對向基板(未繪示)構成封裝結構時，第四間隙物156的高度Hs”可相當於所述封裝結構的內部空間的高度，並可改善所述封裝結構內部空間的側向阻氣能力。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，第四間隙物156的截面可具有矩形、梯形或其他合適的形狀，只要可以避免水氧從側向滲透至所述封裝結構的內部空間即可。第四間隙物156的形成方法例如是灑佈、網版印刷、微影蝕刻法、低溫燒結或其他合適的方法。第四間隙物156的材料可包括無機材料、有機材料、金屬複合材料、非金屬複合材料、金屬材料或其組合。無機材料例如是氧化矽、氮化矽或氮氧化矽。有機材料例如是光阻。金屬複合材料例如是含銀複合材料、含鋁複合材料或其他金屬複合材料。

請參照圖8，在基板結構100H中，至少一第一間隙物152位於底有機層110中，第一間隙物152及多個第三間隙物155位於第一有機層1301中，且第四間隙物156位於基板結構100H的上表面(例如，第二有機層1302的上表面1302a)上，其中第一間隙物152、第三間隙物155及第四間隙物156的形狀可彼此不同。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，多個間隙物的配置亦可以是上述圖4至圖8實施例的任意組合。

另外，如圖9所示，當第一間隙物152的材料為有機材料時，無機層120例如第一無機層1201可選擇性地覆蓋住第一間隙物152。因此，第一間隙物152可以位於第一無機層1201與底有機層110之間，且第一無機層1201可以順應著第一間隙物152的輪廓配置。

圖10為依照本發明的第十實施例的基板結構的剖面示意圖。圖10之實施例與上述圖1A至圖1D之實施例的結構以及製造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。請參照圖10，圖10之實施例與上述圖1A至圖1D之實施例的不同之處在於，在基板結構100I中，第一有機層1301的面積A1小於底有機層110的面積，但本發明不限於此。在其他實施例中，亦可以是面積A1等於或大於底有機層110的面積。再者，基板結構100I更包括至少一第四間隙物156。

至少一第四間隙物156位於基板結構100I的上表面(例如，第二無機層1202的上表面1202a)上，且第四間隙物156的高度為Hs”。在本實施例中，第四間隙物156配置在鄰近於第二無機層1202的側壁1202b處，其中第四間隙物156可為一連續且封閉的環形結構或是不連續的區段結構環繞於第二無機層1202的側壁1202b上，因此當基板結構100I與另一對向基板(未繪示)構成封裝結構時，第四間隙物156的高度Hs”可相當於所述封裝結構的內部空間的高度，並可改善所述封裝結構內部空間的側向阻氣能力。

在上述圖4、圖5及圖8之實施例中是以第一間隙物152 位於底有機層110或第一有機層1301中(亦即，第一間隙物152的高度Hs可相當於底有機層110的厚度Tb或第一有機層1301的厚度T1)為例來說明，但本發明不限於此。在其他實施例中，第一間隙物152亦可以是穿過至少一層有機層。換句話說，第一間隙物152的高度Hs亦可以是大於底有機層110的厚度Tb或第一有機層1301的厚度T1。

圖11為依照本發明的第十一實施例的基板結構的剖面示意圖。圖11之實施例與上述圖4之實施例的結構以及製造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。圖11之實施例與上述圖4之實施例的不同之處在於，在基板結構100J中，至少一第一間隙物152凸出於底有機層110的上表面110a，且第一間隙物152的高度Hs大於底有機層110的厚度Tb。再者，第一無機層1201覆蓋了底有機層110、凸起物140以及第一間隙物152自上表面110a凸出的部分表面。第一有機層1301形成於第一無機層1201之上。

在本實施例中，第一間隙物152配置在鄰近於底有機層110的側壁110b處以及凸出於底有機層110的上表面110a，因此底有機層110的側壁110b以及第一有機層1301的側壁1301b可以受到第一間隙物152的保護，以避免水氧從側向滲透至底有機層110以及第一有機層1301，進而可改善底有機層110以及第一有機層1301的側向阻氣能力。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，第一間隙物152的截面可具有矩形、梯形或其他合適的形狀，只要可以避免水氧從側向滲透至底有機層110以及第一有機層1301即可。

圖12為依照本發明的第十二實施例的基板結構的剖面示意圖。圖12之實施例與上述圖11之實施例的結構以及製造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。圖12之實施例與上述圖11之實施例的不同之處在於，基板結構100K更包括第二無機層1202。第二無機層1202覆蓋了第一有機層1301的上表面1301a。更詳細來說，在基板結構100K中，至少一第一間隙物152凸出於底有機層110的上表面110a，且第一間隙物152的高度Hs大於底有機層110的厚度Tb。再者，第一無機層1201覆蓋了底有機層110、凸起物140以及第一間隙物152自上表面110a凸出的部分表面。第一有機層1301形成於第一無機層1201之上。第二無機層1202覆蓋了第一有機層1301的上表面1301a，且第二無機層1202具有平坦的上表面1202a。然而，本發明不限於此，在其他實施例(未繪示)中，亦可以是至少一第一間隙物152凸出於第一有機層1301的上表面1301a，且第一間隙物152的高度Hs大於第一有機層1301的厚度T1。再者，第二無機層1202覆蓋了第一有機層1301以及第一間隙物152自上表面1301a凸出的部分表面。

圖13為依照本發明的第十三實施例的基板結構的剖面示意圖。圖13之實施例與上述圖12之實施例的結構以及製造方法相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。圖13之實施例與上述圖12之實施例的不同之處在於，基板結構100L更包括至少一第四間隙物156。第四間隙物156位於基板結構100L的上表面(例如，第二無機層1202的上表面1202a) 上，且第四間隙物156的高度為Hs”。在本實施例中，第四間隙物156配置在鄰近於第二無機層1202的側壁1202b處，其中第四間隙物156可為一連續且封閉的環形結構或是不連續的區段結構環繞於第二無機層1202的側壁1202b上，因此當基板結構100L與另一對向基板(未繪示)構成封裝結構時，第四間隙物156的高度Hs”可相當於所述封裝結構的內部空間的高度，並可改善所述封裝結構內部空間的側向阻氣能力。

圖14為依照本發明一實施例的封裝結構的剖面示意圖。請參照圖14，封裝結構200A例如是有機電激發光元件(Organic Light Emitting Device，OLED)或其他合適的元件的封裝結構。在下文中，將以封裝結構200A為有機電激發光元件的封裝結構為例來進行說明。封裝結構200A至少包括第一基板210、有機電激發光元件212以及第二基板220。

第一基板210與第二基板220相對設置。第一基板210 或第二基板220至少其中之一具有上述的基板結構100A~100L中的其中一種。

有機電激發光元件212配置在第一基板210與第二基板 220之間。在本實施例中，有機電激發光元件212例如是配置於第一基板210上，但本發明不限於此。在其他實施例中，有機電激發光元件212亦可以是配置於封裝結構200A的內部空間R的任意位置。有機電激發光元件212例如是主動式有機電激發光元件或被動式有機電激發光元件，其中主動式有機電激發光元件或被動式有機電激發光元件可再細分為例如下發光型有機電激發光元件或上發光型有機電激發光元件等，且有機電激發光元件212可以是一顯示器或一面光源等。

舉例來說，如圖15A及圖15B所示，第一基板210例如是包括底有機層110、無機層120、有機層130、至少一第一間隙物152以及至少一第二間隙物154，且有機電激發光元件212例如是配置於第一基板210的第三無機層1203的上表面1203a上。如圖15A所示，當有機電激發光元件212為下發光型有機電激發光元件時，有機電激發光元件212不與第一間隙物152或第二間隙物154重疊設置(例如第一間隙物152或第二間隙物154可圍繞有機電激發光元件212的周圍設置)，以避免有機電激發光元件212所發射出的光線被間隙物遮蔽。相反地，如圖15B所示，當有機電激發光元件212為上發光型有機電激發光元件時，有機電激發光元件212可與第一間隙物152或第二間隙物154重疊設置(例如有機電激發光元件212可配置於具有第一間隙物152或第二間隙物154的範圍之上)。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，間隙物的配置亦可以是上述圖4至圖13實施例的任意組合。

請再參照圖14，在本實施例中，封裝結構200A例如是更包括框膠230。框膠230配置於第一基板210與第二基板220之間。第一基板210與第二基板220可藉由框膠230接合。在其他實施例中，框膠230也可以用熔接膠(諸如玻璃熔接膠)或其他合適的黏著層代替，或者是組合使用。此外，使用圖7的基板結構 100G、圖8的基板結構100H、圖10的基板結構100I或圖13的基板結構100L作為第一基板210時，第四間隙物156可以有助於提升封裝結構200A的側向阻氣能力。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，第四間隙物156亦可以是圍成一連續且封閉的環形結構或是不連續的區段結構。第四間隙物156可配置於第一基板210與第二基板220之間，且可再藉由黏著層(未繪示)取代框膠230使第一基板210上的第四間隙物156與第二基板220接合。

在上述圖14之實施例中是以封裝結構200A更包括框膠230為例來說明，但本發明不限於此。在其他實施例中，亦可以是具有其他合適的封裝結構。

圖16至圖19分別為依照本發明其他實施例的封裝結構的剖面示意圖。圖16至圖19之實施例與上述圖14之實施例的結構相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且不再重複說明。圖16至圖19之實施例與上述圖14之實施例的不同之處在於封裝結構不同。

請參照圖16，封裝結構200B包括第一基板210、有機電激發光元件212、第二基板220、保護層240以及膠材250。保護層240覆蓋第一基板210以及有機電激發光元件212，且保護層240位於第一基板210與第二基板220之間。保護層240的材料可例如是無機材料、有機材料或其他合適的材料。無機材料包括氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、氧化鋁、鋁或其他合適的無機阻氣材料。膠材250配置於第一基板210與第二基板220之間，以使第一基板210與第二基板220可藉由膠材250接合。在其他實施例中，膠材250也可以用熔接膠(諸如玻璃熔接膠)或其他合適的黏著層代替，或者是組合使用。

請參照圖17，封裝結構200C包括第一基板210、有機電激發光元件212、第二基板220、至少一第四間隙物156以及保護層240。例如使用圖7的基板結構100G、圖8的基板結構100H、圖10的基板結構100I或圖13的基板結構100L作為第一基板210時，第四間隙物156可以有助於提升封裝結構200C的側向阻氣能力。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，第四間隙物156亦可以是圍成一連續且封閉的環形結構或是不連續的區段結構。再者，保護層240覆蓋第一基板210、有機電激發光元件212以及第四間隙物156，且保護層240位於第一基板210與第二基板220之間。此外，在本實施例中，可再藉由黏著層(未繪示)使第一基板210與第二基板220接合。

請參照圖18，封裝結構200D與封裝結構200C的不同之處在於，封裝結構200D更包括吸氣劑260。吸氣劑260位於第一基板210與第二基板220之間。吸氣劑260是用以維持元件內部的真空，並且能夠吸附部分的氣體分子。吸氣劑260可包括非蒸散型吸氣劑、蒸散型吸氣劑或其組合。

請參照圖19，封裝結構200E包括第一基板210、有機電激發光元件212、第二基板220、保護層240以及阻氣膜270。保護層240覆蓋第一基板210以及有機電激發光元件212，且保護層 240位於第一基板210與第二基板220之間。阻氣膜270包覆封裝結構200E的部分上表面200a、整個側面200b以及部分下表面200c。阻氣膜270例如是金屬箔、塑膠阻氣膜或其他合適的外貼(包)阻氣膜。此外，在本實施例中，可再藉由黏著層(未繪示)使第一基板210與第二基板220接合。

在本實施例中採用具有良好阻氣能力的阻氣基板(如基板結構100A~100L所示)來對有機電激發光元件212進行封裝，因此可阻隔水氣及氧氣的穿透以避免有機電激發光元件212劣化而導致壽命減短的問題，故可使有機電激發光元件212具有良好的可靠度。

在本發明一實施例的基板結構中，由於T(各層有機層的厚度)1.1H(前一層有機層上的凸起物的凸起高度)或T1(前一層有機層的厚度)T2(各層有機層的厚度)，因此各層有機層的厚度能覆蓋且平坦前一層有機層上的凸起物，以使基板結構的上表面較為平坦，進而可改善基板結構的阻氣(包括水氣及氧氣)特性。在一實施例中，有機層可採用對溫度耐受性佳的材料，以使耐高溫的有機層具有較平坦的上表面(因無氣泡形成)，因此可避免在其上所形成的無機層的厚度不均勻、上表面不平坦以及膜層不連續(諸如斷開)等問題，進而可使基板結構具有更佳的阻氣特性以及撓曲特性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100A‧‧‧基板結構

110‧‧‧底有機層

110a、1301a、1302a‧‧‧上表面

120‧‧‧無機層

130‧‧‧有機層

140、140’‧‧‧凸起物

1201‧‧‧第一無機層

1202‧‧‧第二無機層

1301‧‧‧第一有機層

1302‧‧‧第二有機層

D、D’‧‧‧最大深度

H、H’‧‧‧最大高度

T1、T2、Tb‧‧‧厚度

Tt‧‧‧總厚度

Claims

一種基板結構，包括：一底有機層；至少一無機層；至少一有機層；以及至少一凸起物，自該底有機層或該有機層的上表面凸出，該至少一凸起物自該底有機層或該有機層的上表面凸出的最大高度為H，且覆蓋該至少一凸起物的該有機層的厚度為T，其中T1.1H，且該至少一凸起物不貫穿該底有機層或該有機層。
如申請專利範圍第1項所述的基板結構，其中該至少一有機層的數量為多層，且至少其中兩層的厚度不同。
如申請專利範圍第1項所述的基板結構，其中該至少一有機層的數量為多層，且至少其中兩層的面積不同。
如申請專利範圍第1項所述的基板結構，其中該基板結構的總厚度為5~50μm。
如申請專利範圍第1項所述的基板結構，更包括至少一第一間隙物、至少一第二間隙物或至少一第三間隙物，該第一間隙物及該第二間隙物位於該底有機層與該有機層的至少一者中，該第三間隙物位於該基板結構的一上表面，其中該第一間隙物配置在鄰近於該底有機層與該有機層的該至少一者的一側壁處。
如申請專利範圍第5項所述的基板結構，其中該第一間隙物及該第二間隙物的高度相當於該底有機層與該有機層的該至少一者的厚度。
如申請專利範圍第5項所述的基板結構，其中該第一間隙物凸出於該底有機層與該有機層的該至少一者的一上表面，且該第一間隙物的高度大於該底有機層與該有機層的該至少一者的厚度。
如申請專利範圍第7項所述的基板結構，其中該無機層共形地覆蓋該底有機層與該有機層的該至少一者、該凸起物以及該第一間隙物自該上表面凸出的部分表面。
如申請專利範圍第5項所述的基板結構，其中該第一間隙物、該第二間隙物或該第三間隙物的材料包括無機材料、有機材料、金屬複合材料、非金屬複合材料、金屬材料或其組合。
如申請專利範圍第1項所述的基板結構，更包括多個第四間隙物，該些第四間隙物位於該底有機層與該有機層的至少一者中。
如申請專利範圍第10項所述的基板結構，其中各該第四間隙物的高度等於或小於該底有機層與該有機層的該至少一者的厚度。
如申請專利範圍第10項所述的基板結構，其中該些第四間隙物的材料包括無機材料、有機材料、金屬材料或其組合。
如申請專利範圍第1項所述的基板結構，其中該底有機層的材料包括聚亞醯胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚碸(PES)、聚降冰片烯(PNB)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚間苯二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
如申請專利範圍第1項所述的基板結構，其中該有機層的材料包括聚亞醯胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚碸(PES)、聚降冰片烯(PNB)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚間苯二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚對二甲苯(parylene)系列材料以及氟碳化物(PFCs)。
如申請專利範圍第1項所述的基板結構，其中該至少一凸起物嵌入該底有機層或該有機層中的最大深度為D，且D(1/4)(H+D)。
如申請專利範圍第1項所述的基板結構，其中該底有機層的材料相同於該有機層至少一者的材料。
一種基板結構，包括：一底有機層；至少一無機層；以及多個有機層，該些有機層與該無機層交替堆疊於該底有機層上，其中該些有機層包括一第一有機層以及一第二有機層，該第一有機層相對該第二有機層鄰近於該底有機層，該第二有機層相對該第一有機層遠離於該底有機層，且該第一有機層的厚度為T1，該第二有機層的厚度為T2，其中T1T2；以及至少一凸起物，自該底有機層或該些有機層中一者的上表面凸出，該至少一凸起物自該底有機層或該些有機層中一者的上表面凸出的最大高度為H，且覆蓋該至少一凸起物的該有機層的厚度為T，其中T1.1H，且該至少一凸起物不貫穿該底有機層或該些有機層。
如申請專利範圍第17項所述的基板結構，其中該第一有機層的面積與該第二有機層的面積不同。
如申請專利範圍第17項所述的基板結構，其中該基板結構的總厚度為5~50μm。
如申請專利範圍第17項所述的基板結構，更包括至少一第一間隙物、至少一第二間隙物或至少一第三間隙物，該第一間隙物及該第二間隙物位於該底有機層與該些有機層的至少一者中，該第三間隙物位於該基板結構的一上表面，其中該第一間隙物配置在鄰近於該底有機層與該些有機層的該至少一者的一側壁處。
如申請專利範圍第20項所述的基板結構，其中該第一間隙物及該第二間隙物的高度相當於該底有機層與該些有機層的該至少一者的厚度。
如申請專利範圍第20項所述的基板結構，其中該第一間隙物凸出於該底有機層與該些有機層的該至少一者的一上表面，且該第一間隙物的高度大於該底有機層與該些有機層的該至少一者的厚度。
如申請專利範圍第22項所述的基板結構，其中該無機層共形地覆蓋該底有機層與該些有機層的該至少一者、該凸起物以及該第一間隙物自該上表面凸出的部分表面。
如申請專利範圍第20項所述的基板結構，其中該第一間隙物、該第二間隙物或該第三間隙物的材料包括無機材料、有機材料、金屬複合材料、非金屬複合材料、金屬材料或其組合。
如申請專利範圍第17項所述的基板結構，更包括多個第四間隙物，該些第四間隙物位於該底有機層與該些有機層的至少一者中。
如申請專利範圍第25項所述的基板結構，其中各該第四間隙物的高度等於或小於該底有機層與該些有機層的該至少一者的厚度。
如申請專利範圍第25項所述的基板結構，其中該些第四間隙物的材料包括無機材料、有機材料、金屬材料或其組合。
如申請專利範圍第17項所述的基板結構，其中該底有機層的材料包括聚亞醯胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚碸(PES)、聚降冰片烯(PNB)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚間苯二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
如申請專利範圍第17項所述的基板結構，其中該些有機層的材料包括聚亞醯胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚碸(PES)、聚降冰片烯(PNB)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚間苯二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚對二甲苯(parylene)系列材料以及氟碳化物(PFCs)。
如申請專利範圍第17項所述的基板結構，其中該底有機層材料相同於該些有機層至少一者的材料。