專利名稱：用于無掩模封裝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例一般涉及用于封裝有機(jī)發(fā)光二極管的方法和設(shè)備與經(jīng)封裝有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
由于有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器諸如與液晶顯示器(IXD)相比較具有更快的響應(yīng)時(shí)間、更大的視角、更高的對比度、更輕的重量、低功率和對柔性基板的順應(yīng)能力，OLED顯示器近來在顯示器應(yīng)用中已獲得顯著的關(guān)注。然而，OLED結(jié)構(gòu)可能具有有限的壽命，OLED結(jié)構(gòu)的特征在于電致發(fā)光效率降低和驅(qū)動(dòng)電壓增加。OLED結(jié)構(gòu)退化的主要原因?yàn)橛捎跐駳饣蜓鯕膺M(jìn)入造成不發(fā)光暗斑形成。因此，通常通過夾在無機(jī)層之間的有機(jī)層來封裝OLED結(jié) 構(gòu)。利用有機(jī)層填充第一無機(jī)層中的任何空隙或缺陷，以使得第二無機(jī)層具有實(shí)質(zhì)上均勻表面或沉積。圖IA至圖IC圖示用于沉積封裝層的傳統(tǒng)工藝，所述封裝層通常包括第一無機(jī)層106 (圖示為106a和106b)、有機(jī)層108 (圖示為108a和108b)和第二無機(jī)層116 (圖示為116a和116b)。工藝從對準(zhǔn)基板100上方的第一掩模109開始，以使得OLED結(jié)構(gòu)104通過未受掩模109保護(hù)的開口 107暴露，如圖IA中所示。第一掩模109界定第一開口 107，所述第一開口 107具有自O(shè)LED結(jié)構(gòu)104至第一掩模109邊緣的第一距離110。掩模109、114通常由諸如INVAR 的金屬材料制成。如圖IA中所示，利用第一掩模109圖案化OLED結(jié)構(gòu)104上方的第一無機(jī)層106 (圖不為106a、106b),諸如,氮化娃或氧化招。第一掩模109定位成使得接觸層102鄰近于OLED結(jié)構(gòu)104的一部分105由第一掩模109覆蓋，以使得無機(jī)層106不會沉積于那個(gè)區(qū)域105上。如圖IB中所示，由第二掩模114移除并替代第一掩模109，所述第二掩模114的開口 111小于第一掩模109的開口。第二掩模114界定第二開口111，所述第二開口 111具有自O(shè)LED結(jié)構(gòu)104至第二掩模114邊緣的第二距離112，所述第二距離112比第一掩模109所界定的第一距離110短。通過利用第二掩模114，將有機(jī)層108 (圖不為108a、108b)沉積于第一無機(jī)層106上方。因?yàn)榈诙谀?14的開口 111小于第一掩模109的開口，所以有機(jī)層108不會完全覆蓋下層無機(jī)層106。通過利用第一掩模109,將至少一個(gè)第二無機(jī)層116 (圖不為116a和116b)沉積于第一無機(jī)層106和有機(jī)層108的未受第一掩模109保護(hù)的暴露部分頂部上方，來完成OLED結(jié)構(gòu)104的封裝，如圖IC中所示。第二無機(jī)層116完全封裝有機(jī)層108與第一無機(jī)層106，從而封裝OLED結(jié)構(gòu)104，同時(shí)使接觸層102的所述部分105暴露。上文描述的傳統(tǒng)工藝流程具有顯著挑戰(zhàn)，所述挑戰(zhàn)為阻礙商業(yè)上可行的擴(kuò)大規(guī)模與較大面積基板(諸如，頂部平面面積大于約1，500平方厘米的基板)一起使用。例如，針對這類大面積基板實(shí)施上文描述的工藝所需要的兩個(gè)金屬掩模109、114十分昂貴，并且所述兩個(gè)金屬掩模109、114的成本可各自超過$40，000. 00。此外，需要金屬掩模109、114對OLED結(jié)構(gòu)104的對準(zhǔn)公差較小，一般在IOOiim內(nèi)。因?yàn)檫@些掩模109、114的長度通常超過I. 00米，所以當(dāng)將掩模109、114自環(huán)境溫度加熱至約80攝氏度的處理溫度時(shí)，掩模109、114具有顯著的熱膨脹。這種顯著的熱膨脹為OLED制造者提供關(guān)于如何防止通過掩模109、114形成的開口 107、111與OLED結(jié)構(gòu)104之間的對準(zhǔn)丟失的較大挑戰(zhàn)。對準(zhǔn)丟失可能導(dǎo)致OLED結(jié)構(gòu)104的不完全封裝，又會導(dǎo)致OLED結(jié)構(gòu)104的壽命縮短和性能減弱。因此，需要用于封裝OLED結(jié)構(gòu)的改善的方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本公開案提供用于使用無掩模封裝技術(shù)封裝設(shè)置于基板上的OLED結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。與傳統(tǒng)的硬掩模圖案化技術(shù)相比，無掩模封裝可有效地提供簡單并且低成本的OLED封裝方法。在一個(gè)實(shí)施例中，無掩模封裝技術(shù)可在OLED結(jié)構(gòu)上利用可固化封裝材料來消除對于多材料封裝堆疊、昂貴掩模的需要和對準(zhǔn)問題。在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于在OLED基板上形成無掩模封裝層的方法，所述OLED結(jié)構(gòu)形成于基板上，所述基板上設(shè)置有接觸層，所述方法包括在基板上沉積封裝材料；使用 能量源選擇性地固化所述封裝材料，以在接觸層的部分上方產(chǎn)生經(jīng)固化封裝材料的區(qū)域和非固化封裝材料的區(qū)域；和自所述基板移除所述非固化材料，以暴露所述接觸層的所述部分。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種OLED結(jié)構(gòu)，所述OLED結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于OLED結(jié)構(gòu)上方的封裝材料固化層和接觸層的第一部分，其中接觸層的第二部分未由封裝材料覆蓋。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于在OLED結(jié)構(gòu)上形成無掩模封裝層的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括在封裝站中，在基板上沉積可固化材料，所述基板具有設(shè)置于接觸層上的預(yù)先形成的OLED結(jié)構(gòu)；將所述基板移送至固化站；在所述固化站中，使用能量源選擇性地固化封裝材料；將所述基板移送至移除站；和在所述移除站中，自接觸層的一部分移除非固化材料，留下設(shè)置于接觸層的一部分和OLED結(jié)構(gòu)上方的經(jīng)固化材料。


因此，可詳細(xì)理解本公開案的上述特征的方式，即上文簡要概述的本公開案的更特定描述可參照實(shí)施例進(jìn)行，一些實(shí)施例圖示于附圖中。然而，應(yīng)注意，所述附圖僅圖示本公開案的典型實(shí)施例，因此所述附圖不應(yīng)視為限制本公開案的范圍，因?yàn)楸竟_案可允許其它同等有效的實(shí)施例。圖IA至圖IC圖示在本領(lǐng)域中已知傳統(tǒng)封裝順序的不同階段期間，OLED結(jié)構(gòu)的示意性橫截面圖；圖2至圖5圖示在圖6方法的不同階段期間，OLED結(jié)構(gòu)的示意性橫截面圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明，用于封裝OLED結(jié)構(gòu)的方法的流程圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，適合于封裝OLED結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)線的示意圖；和圖8至圖9為用于固化封裝材料的方法的實(shí)施例的示意圖。為便于理解，在可行的情況下，已使用相同元件符號來表示各圖共有的相同元件。預(yù)期一個(gè)實(shí)施例的元件和特征可有利地包含在其它實(shí)施例內(nèi)而無需進(jìn)一步敘述。
具體實(shí)施例方式本公開案提供用于使用無掩模封裝技術(shù)封裝設(shè)置于基板上的OLED結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備，以及經(jīng)封裝OLED結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的硬掩模圖案化技術(shù)相比，無掩模封裝可有效地提供簡單并且低成本的OLED封裝方法。在一個(gè)實(shí)施例中，無掩模封裝技術(shù)可在OLED結(jié)構(gòu)上利用可固化封裝材料來消除對于多材料封裝堆疊、昂貴掩模的需要和對準(zhǔn)問題。因此可更有效地以較低成本制造所得經(jīng)封裝OLED結(jié)構(gòu)。圖2至圖5圖示在圖6中所示方法600的流程圖中詳細(xì)說明的封裝方法600的不同階段期間，OLED結(jié)構(gòu)的示意性橫截面圖。方法600在步驟602處開始，提供基板，所述基板具有設(shè)置于基板200上的預(yù)先形成的OLED結(jié)構(gòu)204，如圖2中所示。基板200上可設(shè)置有接觸層202，其中OLED結(jié)構(gòu)204部分地設(shè)置于所述接觸層202上。接觸層202包括超過OLED結(jié)構(gòu)邊緣暴露的部分206。在步驟604處，封裝材料302設(shè)置于OLED結(jié)構(gòu)204上方，所述OLED結(jié)構(gòu)204設(shè)置于基板200上，如圖3中所示?？赏ㄟ^旋涂、噴墨沉積、狹槽管芯沉積、噴霧沉積工藝、絲網(wǎng)印刷法或可在設(shè)置于基板200上的OLED結(jié)構(gòu)204上方形成封裝材料的其它適合工藝，將封裝材料302沉積于設(shè)置在基板200上的OLED結(jié)構(gòu)204上，如圖3中所示。在一個(gè)實(shí)施例中，封裝材料302覆蓋OLED結(jié)構(gòu)204和接觸層202的整個(gè)部分206。用于封裝材料302的材料可為UV可固化材料、環(huán)氧樹脂材料或可通過施加能量(諸如，光或熱)而選擇性地固化的其它適合材料。在步驟606處，相對于基板200沿方向408移動(dòng)能量源406，以選擇性地固化封裝材料302，從而產(chǎn)生經(jīng)固化封裝材料402的區(qū)域和非固化封裝材料404的區(qū)域，如圖4中所示。經(jīng)固化封裝材料402覆蓋OLED結(jié)構(gòu)204和接觸層202緊鄰所述OLED結(jié)構(gòu)204向外突出的一部分。未經(jīng)固化材料(在步驟606之后)部分地覆蓋接觸層202，并且完全不覆蓋OLED結(jié)構(gòu)204。能量源406可為聚焦的電磁輻射源、聚焦的UV源、電子束源或用于固化的其它適合來源。可基于待固化的封裝材料選擇能量源406。能量源406可耦接至x/y構(gòu)臺802并且沿適合于固化OLED結(jié)構(gòu)204上方期望區(qū)域的方向408移動(dòng)，如圖8中所示。能量源406可沿方向408移動(dòng)，而基板支撐臺800保持靜止，所述基板支撐臺800上設(shè)置有基板200。或者，基板支撐臺900可沿適合于固化OLED結(jié)構(gòu)204上方期望區(qū)域的方向902移動(dòng)，而能量源406保持靜止，如圖9中所示。可任選地，能量源406和基板支撐臺900可以組合 方式都移動(dòng)，以固化封裝材料302的期望區(qū)域。在步驟608處，移除在步驟606之后剩余的非固化封裝材料404的區(qū)域，并且留下經(jīng)封裝OLED結(jié)構(gòu)502，如圖5中所示?？赏ㄟ^用離子水強(qiáng)力清洗或其它適合移除技術(shù)來移除非固化封裝材料404的區(qū)域。圖7圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可用以在OLED結(jié)構(gòu)上方形成無掩模封裝層的生產(chǎn)線700的一個(gè)實(shí)施例。如上文參照圖6所論述的，可首先將具有預(yù)先形成的OLED結(jié)構(gòu)204的基板200裝載至基板裝載站702。將基板200自基板裝載站702移送至封裝材料沉積站704。如上文所論述的，可通過旋涂、噴墨沉積、狹槽管芯沉積、噴霧沉積工藝、絲網(wǎng)印刷法或其它適合工藝將封裝材料302設(shè)置于基板200上。隨后將基板200移送至固化站706，所述基板200上沉積有封裝材料302。在固化站706中，利用能量源406在基板200的第一區(qū)域中選擇性地固化封裝材料302，在所述第一區(qū)域中將保留經(jīng)固化封裝材料402。如上文所論述的，能量源406可為聚焦的電磁輻射源、聚焦的UV源、電子束源或用于固化的其它適合能量源。將具有經(jīng)固化封裝材料402的區(qū)域和非固化封裝材料404的區(qū)域的基板200移送至移除站708。在移除站中，移除非固化封裝材料404的區(qū)域，以僅留下覆蓋OLED結(jié)構(gòu)204的經(jīng)固化封裝材料402，因此形成經(jīng)封裝OLED結(jié)構(gòu)502。如上文所論述的，可通過用離子水清洗或其它適合移除技術(shù)來完成非固化封裝材料404的移除。因此，提供用于形成無掩模經(jīng)封裝OLED結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。通過在OLED結(jié)構(gòu)上方利用可固化封裝材料，可消除對于多材料封裝堆疊、昂貴掩模的需要和對準(zhǔn)問題。
盡管上文針對本公開案的實(shí)施例，但可在不脫離本公開案的基本范圍的情況下設(shè)計(jì)本公開案的其它和進(jìn)一步實(shí)施例，并且通過以上權(quán)利要求書來確定本公開案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于在OLED結(jié)構(gòu)上形成無掩模封裝層的方法，所述方法包含 在基板上沉積封裝材料，所述基板具有形成于接觸層上的OLED結(jié)構(gòu)； 使用能量源選擇性地固化所述封裝材料，以在所述OLED結(jié)構(gòu)上方產(chǎn)生經(jīng)固化封裝材料的區(qū)域和非固化封裝材料的區(qū)域；和 移除所述非固化封裝材料的區(qū)域。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述封裝材料包含UV可固化材料或環(huán)氧樹脂材料。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述基板上沉積所述封裝材料包含旋涂、噴墨沉積、狹槽管芯沉積、噴霧沉積工藝或絲網(wǎng)印刷法。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述能量源包含聚焦的電磁輻射源、聚焦的UV源或電子束源。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，使用能量源選擇性地固化所述封裝材料包含提供所述基板與所述能量源之間的相對移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，選擇性地固化所述封裝材料進(jìn)一步包含移動(dòng)所述能量源，同時(shí)所述基板為靜止的。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，選擇性地固化所述封裝材料進(jìn)一步包含移動(dòng)所述基板，同時(shí)所述能量源為靜止的。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，選擇性地固化所述封裝材料進(jìn)一步包含沿第一方向移動(dòng)所述基板，并且沿第二方向移動(dòng)所述能量源。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，移除所述非固化封裝材料的區(qū)域包含用離子水強(qiáng)力清洗所述非固化封裝材料。
10.一種經(jīng)封裝OLED結(jié)構(gòu)，所述經(jīng)封裝OLED結(jié)構(gòu)包含 接觸層； OLED結(jié)構(gòu)，所述OLED結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述接觸層的一部分上；和 經(jīng)固化封裝材料，所述經(jīng)固化封裝材料覆蓋所述OLED結(jié)構(gòu)和所述接觸層的第一部分，所述接觸層的第二部分自所述經(jīng)固化封裝材料下方延伸。
11.如權(quán)利要求10所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述經(jīng)固化封裝材料包含UV可固化材料或環(huán)氧樹脂材料。
12.一種用于在OLED結(jié)構(gòu)上形成無掩模封裝層的方法，所述方法包含 在封裝站中，在基板上沉積可固化材料，所述基板具有設(shè)置于接觸層上的預(yù)先形成的OLED結(jié)構(gòu)； 將所述基板移送至固化站； 在所述固化站中，使用能量源選擇性地固化所述可固化材料； 將所述基板移送至移除站；和 在所述移除站中，自所述接觸層的一部分移除非固化的可固化材料，留下設(shè)置于所述接觸層的一部分和所述OLED結(jié)構(gòu)上方的經(jīng)固化可固化材料。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在所述基板上沉積所述可固化材料包含旋涂、噴墨沉積、狹槽管芯沉積、噴霧沉積工藝或絲網(wǎng)印刷法。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述能量源包含聚焦的電磁輻射源、聚焦的UV源或電子束源。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，使用能量源選擇性地固化所述封裝材料包含提供所述基板與所述能量源之間的相對移動(dòng)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，選擇性地固化所述封裝材料進(jìn)一步包含移動(dòng)所述能量源，同時(shí)所述基板為靜止的。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，選擇性地固化所述封裝材料進(jìn)一步包含移動(dòng)所述基板，同時(shí)所述能量源為靜止的。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，選擇性地固化所述封裝材料進(jìn)一步包含沿第一方向移動(dòng)所述基板，并且沿第二方向移動(dòng)所述能量源。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述移除非固化材料包含用離子水強(qiáng)力清洗所述非固化材料。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述可固化材料包含UV可固化材料或環(huán)氧樹脂材料。
全文摘要
本發(fā)明提供用于使用無掩模技術(shù)封裝設(shè)置于基板上的OLED結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。與傳統(tǒng)的硬掩模圖案化技術(shù)相比，無掩模技術(shù)可有效地提供簡單并且低成本的OLED封裝方法。無掩模技術(shù)可在成本低并且不存在使用傳統(tǒng)掩模時(shí)存在的對準(zhǔn)問題的情況下，在OLED結(jié)構(gòu)上方利用可固化封裝材料。
文檔編號H01L51/52GK102983289SQ20121032813
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者W·N·斯特林, I·洪 申請人:應(yīng)用材料公司