具有外阻挡层的有机电子装置的制作方法

专利名称：具有外阻挡层的有机电子装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上而言涉及有机电子装置，具体而言涉及有机发光装置。
技术背景近年来，有机电子装置，如(但不限于)有机发光装置、有机光电池、有 机电致变色器件、有机晶体管、有机集成电路和有机传感器，由于成本低和 与柔性基板具有相容性，所以作为硅电子器件的高性能替代品，已经吸引了 许多注意。在过去的十年中，在有机电子装置领域已经有了巨大的进展。以前，液晶显示器(LCD)被用于大多数的显示器应用中。但是，LCD显示器的生产和 商业费用高。目前，有机电子装置如(但不限于)有机发光装置，在例如显示 器应用和照明用途的应用中，用途日益广泛。本领域的技术人员可以理解的是有机发光装置，如有机发光二极管 (OLED),包括夹在两个电极之间的薄的有机层叠层。有机层包括至少一发 光层(emissivelayer)。其他层可包括空穴注入层、空穴传输层和电子传输层。 在将适当的电压施加到OLED发光装置时，该电压通常在2至IO伏之间， 注入的正和负电荷在发光层中复合以产生光。另外，有机层的结构以及阳极 和阴极的选择经过设计以最大化发射层中的复合过程，由此而最大化了 OLED装置的光输出。该结构消除了对笨重且不环保的水银灯的需求，生产 出了更薄、更通用且更小型的显示器或照明装置。另外，OLED的有利之处 还在于能量消耗4艮少。这些特征的组合使得OLED显示器能够有利地、以更 吸引人的方式进行更多的信息交流，同时重量更低且占据的空间也更小。目前，有机电子装置，如OLED,通常包括玻璃基板。玻璃基板允许光 从OLED逸出，而且防止OLED暴露于湿气和氧中。可以理解的是，本领 域中已知在大气中的湿气和氧带来如使OLED的光学和/或电性能恶化的 有害效果。例如，将OLED中的有机材料暴露于氧和湿气中，会严重影响OLED的寿命。另外，本领域中已知湿气和氧增加了OLED的"暗点"和 像素收缩。一般而言，OLED采用批量工艺来制造。然而，为了降低制造成本，期 望能够通过连续的方式加工该装置。促进连续加工过程的一个原理为巻至巻 (roll-to-roll)的在柔性基板上进行OLED制造。因此，基板从刚性玻璃转移到 柔性玻璃或塑料上。在OLED的制造中，采用塑料基板的同时，通常会使用 具有内阻挡层的塑料基板或使用具有阻挡性能的塑料基板，由此来防止湿气 和氧穿透通过塑料基板。柔性玻璃和涂布阻挡层的塑料基板均是易碎的，意 味着在处理过程中要特别注意，防止气密性能的损失。另外，如通常用于在 电极中产生精细特征的刮擦或压紋步骤会对易碎的基板造成物理损伤。因此，期望开发一种技术，这种技术有助于在没有阻挡层的柔性、牢固 的塑料基板上以有效降低成本的方式连续生产OLED,同时一旦实施准备完 毕，保证OLED不遭受环境因素的渗透，由此规避现有技术的限制。发明内容简言之，本技术的一个方面，提供了有机装置封装(organic device package)。这种有机装置封装包括具有顶面和底面的柔性基板(flexible substrate)。另外，有机装置封装包括设置于柔性基板顶面上的具有第一面和 第二面的有机电子装置。另外，有机装置封装包括设置于柔性基板底面上的 第一阻挡层。根据本技术的另一方面，提供了制造有机装置封装的方法。该方法包括 提供具有顶面和底面的柔性基板。另外，该方法包括在柔性基板的顶面上设 置具有第一面和第二面的有机电子装置。该方法还包括在柔性基板的底面上设置第一阻挡层。另外，该方法包括设置接近有机电子装置的第一面的第二 阻挡层，使得第二阻挡层的周边适于环绕有机装置封装的边缘。另外，该方 法包括将第二阻挡层连接(couple)到第 一 阻挡层上与柔性基板相对的 一侧。根据本技术的又一方面，提供了有机装置封装。该有机装置封装包括具 有顶面和底面的柔性基板。另外，有机装置封装包括设置于柔性基板的顶面 上的具有第一面和第二面的有机电子装置。另外，有机装置封装还包括设置 于柔性基板的底面上的具有第一内表面和第一外表面的第一阻挡层。另外， 有机装置封装包括接近有机电子装置的第一面设置具有第二内表面和第二
外表面的第二阻挡层。有机装置封装还包括在位于第 一和第二阻挡层之间的 有机电子装置的周边周围设置的边缘密封材料，其中该边缘密封材料配置为 气密地密封有机装置封装的周边边缘。根据本技术的又一方面，提供了制造有机装置封装的方法。该方法包括 提供具有顶面和底面的柔性基板。该方法包括在柔性基板的顶面上设置具有 第一面和第二面的有机电子装置。另外，该方法还包括在柔性基板的底面上 设置具有内表面和外表面的第一阻挡层。另外，该方法包括接近有机电子装 置的第一面设置具有内表面和外表面的第二阻挡层。另外，该方法包括连接 第一和第二阻挡层。根据本技术的又一方面，提供了有机装置封装。该有机装置封装包括具 有顶面和底面的柔性基板。另外，有机装置封装包括设置于柔性基板的顶面 上的具有第一面和第二面的有机电子装置。另外，有机装置封装包括设置于 柔性基板的底面上的具有第一内表面和第一外表面的第一阻挡层。有机装置 封装包括接近有机电子装置的第一面设置具有第二内表面和第二外表面的 第二阻挡层，其中第二阻挡层包括适于环绕有机装置封装的边缘，使得第二 阻挡层的周边连接到第一阻挡层上与柔性基板相对的一侧。另外，有机装置 封装还包括设置在第一外表面的一部分上的具有第一面和第二面的功能层， 其中该功能层配置用以提高有机装置封装的输出。


当参考附图阅读以下的详细说明时，可以更好地理解本发明的这些和其 他特征、方面和优点，其中通篇相同或相似的字符代表相同或相似的部件，其中图1为示出根据本发明方面的示范性有机装置封装的剖面侧视图； 图2为示出根据本发明方面的制造有机装置封装的示范性工艺； 图3为示出根据本发明方面的制造有机装置封装的另一示范性工艺； 图4为示出根据本发明方面的制造有机装置封装的又一示范性工艺； 图5为示出根据本发明方面的制造有机装置封装的再一示范性工艺； 图6为根据本发明方面的沿图5中剖面线6-6示出的有机装置封装的示 范性实施方式的剖面侧;f见图；和图7为根据本发明方面的图5所示的有机装置封装的其它示范性实施方
式的剖面侧—见图。
具体实施方式
灵敏OLED部件通过各种技术来包封以避免湿气和氧侵入带来的有害 效应。例如，使用阻挡层防止湿气和氧从外部环境渗透到OLED区域。目前， 用于制造包封后的OLED的基板包括刚性玻璃、柔性玻璃或塑料。塑料基板 的使用会需要使用阻挡涂层以避免湿气和氧穿透通过基板。另外，柔性玻璃 和阻挡层涂布的塑料基板都是易碎的，会需要相当大的注意以防止在加工和 未来的使用过程中损伤气密性能。因此可以期望开发一种技术，用于以有效 降低成本的方式加工如OLED的有机电子装置，同时保证维持有机电子装置 的气密性。这里讨论的技术解决了 一些或所有的这些问题。参考图l，图中示出了有机装置封装的示范性实施方式的剖面侧视图10。 如本领域的技术人员所能够理解的，所述图是为了说明的目的而不是按比例 绘制。在目前考虑的结构中，有机装置封装10示意性地示出了包括具有顶 面和底面的基板12。根据本技术的方面，基板12可以包括柔性基板。根据本技术的其他方面，柔性基板12可以包括各种材料，例如但不限 于塑料、金属箔或柔性玻璃。另外，柔性基板12可以包括适于使用巻到巻 工艺的柔性基板。柔性基板12通常是薄的，厚度为约0.25 mil到约50.0mil, 优选范围约0.5 mil到约10.0 mil度。术语"柔性(flexible)"通常意味着能够 被弯曲为具有小于约100 cm曲率半径的形状。有利地，使用用于柔性基板 12的巻膜使得能够采用大量、低成本、巻到巻的工艺制造有机装置封装。巻 膜可以具有1英尺的宽度，例如在膜上可以制造大量的部件(例如，有机电 子装置)。柔性基板12可以包括单层或包括具有多层不同材料的相邻层的结 构。通过使用可巻绕的基板，可以提高装置的可制造性。另外，柔性基板12可以具有范围在约1到约2.5、优选约1到约2的折 射系数(index of refraction)。柔性基板12通常可以包括任何柔性适当的聚合 物材料。另外，柔性基板12可以包括聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、 聚醚石风、聚酰亚胺，如Kapton H或Kapton E(由Dupont制造)；或Upilex(由 UBE Industries, Ltd.制造)；聚降冰片烯，如环烯烃(COC);液晶聚合物(LCP)， 例如聚醚醚酮(PEEK)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二曱酸乙二醇酯 (PEN)。根据应用，柔性基板12还可以包括基本透明的膜，将在下文更详细地描述。如本文所使用的，"基本透明，，指的是可见光(具有波长范围从约400 nm到约700 nm)的总透过率至少约50 % 、优选至少80 %的材料。另外，有机装置封装IO可包括设置于柔性基板12的顶面上的具有第一 面和第二面的有机电子装置14。有机电子装置14可以包括下列中的一种 有机发光装置(OLED)、有机光电池(organic photovoltaic cell)、有才几光4笨测器 (organic photo-detector)、 有机电致变色器件(organic electrochromic device)、 有机传感器(organic sensor)或其组合。而且，在一个实施方式中，有机电子 装置14可以包括设置于两个导体或电极之间的大量有机半导体层。因此， 虽然在图1中未示出，但是有机电子装置14的电^l电连接到外部电源，该 电源用于启动有机电子装置14中的光产生反应。根据本发明的方面，有机 电子装置14可以使用巻到巻工艺制造在柔性基板12上。根据本技术的示范性方面，第一阻挡层16可以设置于柔性基板12的底 面上。根据一个实施方式，在完成将有机电子装置14设置于柔性基板12上 之后，再设置第一阻挡层。第一阻挡层16的配置可用以防止湿气和氧通过 柔性基板12扩散到有机电子装置14中。第一阻挡层16可以设置于柔性基 板12的与设置有机电子装置14的表面不同侧的表面上，从而第一阻挡层16 完全覆盖柔性基板12的底面。第一阻挡层16可以设置具有约10 nm到10 mm、优选约1000腿到约1 mm的厚度。另外，通常期望选择第一阻挡层16的厚度，以不妨碍通过柔性基板12 的光的透射率为佳。例如，有利的是选择第一阻挡层16的厚度，使得第一 阻挡层16带来的光透过率损失小于约20%,优选小于约5%。还期望选择不 显著降低基板12的柔性且不显著降低弯曲时性能的第一阻挡层的材料和厚 度。第一阻挡层16可以通过任何适当的沉积技术设置，该沉积技术如物理 气相沉积、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、射频等离子体增强化学气 相沉积(RFPECVD)、扩展热等离子体化学气相沉积(ETPCVD)、反应溅射、 电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积(ECRPECVD)、感应耦合等离子体 增强化学气相沉积(ICPPECVD)、溅射沉积、蒸镀(evaporation)、原子层沉积 (ALD)或其组合。第一阻挡层16可以包括多种材料，例如但不限于，有机涂层、无机涂 层、有机混合涂层、无机混合涂层或金属箔。有机涂层材料可以包括碳、氢、
氧以及取决于反应物的类型任选的其他微量元素，如硫、氮、硅等。得到用 于涂层中的有机组合物的合适的反应物是最多具有15个碳原子的直链或支 链烷烃、烯烃、炔烃、醇、醛、醚、环醚、芳族等。无机和陶瓷涂层材冲+通常包括IIA、 IIIA、 IVA、 VA、 VIA、 VIIA、 IB和IIB族元素的氧化物、氮化 物、碳化物、硼化物、氧氮化物、氧碳化物、或其组合；IIIB、 IVB和VB 族的金属和稀土金属。例如，通过硅烷(SiH4)和如曱烷或二曱苯的有机材料 产生的等离子体的复合(recombination)，可以在基板上沉积碳化珪。通过硅 烷、曱烷和氧或硅烷和环氧丙烷产生的等离子体，可以沉积氧碳化硅。如四 乙氧基硅烷(TEOS)、六曱基二硅氧烷(HMDSO)、六曱基二硅氮烷(HMDSN)、 或八曱基环四硅氧烷(D4)的有机聚硅氧烷前体产生的等离子体，沉积制4寻氧 碳化珪。从硅烷和氨产生的等离子体，可以沉积氮化硅。从柠檬酸铝和氨的 混合物产生的等离子体，可以沉积氧碳氮化铝。可以选择如金属氧化物、金 属氮化物、金属氧氮化物、氧化硅、氮化硅、氧氮化硅的反应物的其他组合 来获得期望的涂层组成。另夕卜，第一阻挡层16可以包括混合的有机/无机材料或多层有机/无机材 料。有机材料可以包括丙烯酸酯、环氧化物、环氧基胺、二曱苯类、硅氧烷、 硅酮(silicone)等。具体反应物的选择对本领域的技术人员是清楚的。如果应 用中不要求柔性基板12具有透明性，则大多数金属都可以适用于第一阻挡 层16。可以理解，柔性基板12可以包括引入第一阻挡层16中使基板具有气 密性的组成(composition)。根据本技术的示范性方面，气密阻挡层可以应用于有机装置封装。在一 个实施方式中，气密阻挡层可以为接近有机电子装置14第一面设置的第二 阻挡层18。另外，第二阻挡层18可以包括一种材料，例如但不限于，有机 涂层、无机涂层、有机混合涂层、无机混合涂层或金属箔。第二阻挡层18可以设置为具有约10 nm到约10 mm、优选约1000 nm 到约lmm的厚度。如前所述，参考第一阻挡层16,通常期望选择第二阻挡 层的厚度，使得不妨碍光通过柔性基板12。例如，有利的是选择第二阻挡层 18的材料和厚度，使得第二阻挡层18产生的光透射率的降低小于约20%、 优选小于约5%。而且，如前所述，第二阻挡层18可以通过任何适当的沉积 技术来设置，该沉积技术例如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、射频等 离子体增强化学气相沉积(RFPECVD)、扩展热等离子体化学气相沉积(ETPCVD)、反应溅射、电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积 (ECRPECVD)、感应耦合等离子体增强化学气相沉积(ICPPECVD)、溅射沉 积、蒸镀、原子层沉积(ALD)或其组合。在一个实施方式中，可以设置第二阻挡层18,使得第二阻挡层18的周 边被构图以环绕有机装置封装的边缘，由此使得第二阻挡层18的周边可以 连接到第一阻挡层16的未设置柔性基板12的一侧上。换言之，第二阻挡层 18的周边可以配置为连接到第一阻挡层16的第二侧，由此气密性密封有机 装置封装。参考图2，将示出并进一步描述该示范性实施方式。在可供选择 的实施方式中，配置为气密密封有机装置封装的周边边缘的边缘密封材料可 以沿有机电子装置14的周边在第一和第二阻挡层16、 18之间设置。根据一个实施方式，第一和第二阻挡层16、 18可以利用第一(类)材料形 成。如前所述，第一材料可以包括下列中的一种有机涂层、无机涂层、有 机混合涂层、无机混合涂层、金属箔或其組合。或者，第二阻挡层18可以 采用第二(类)材料形成，其中第二材料与第一材料不同。根据应用，柔性基板12以及第一和第二阻挡层16、 18可以为不透明的 或透明的。可以理解，对于底发射的OLED结构，光可以从有机电子装置 14经由柔性基板12和第一阻挡层16透射。因此，对于底发射OLED结构， 柔性基板12和第一阻挡层16可以为基本透明的，而第二阻挡层18可以为 不透明的。如前所述，"基本透明"指的是允许对可见光具有至少约50%、 优选至少约80%的总透射率。第二阻挡层18可以包括反射材料，例如但不 限于金属。例如，金属可以包括铝(A1)、银(Ag)或铬(Cr)。而且，根据本技术 的方面，具有反射材料涂层的材料也可以用作第二阻挡层18。例如，金属可 以被涂布在玻璃或塑料上。根据本技术的方面，具有反射涂层(未显示)的第 二阻挡层18可以被用以反射来自基本透明的柔性基板12的任何辐射且将这 样的辐射射向柔性基板12，使得在该方向发出的辐射的总量增加。而且，第 二阻挡层18可以有利地包括一种材料，以防止例如环境中的反应性元素氧 和湿气扩散入有机电子装置14。然而，对于顶发射OLED结构，光可以从有机电子装置14通过第二阻 挡层18透射。因此，柔性基板12和第一阻挡层16可以为不透明的，而第 二阻挡层18可以为基本透明的。在该实施方式中，第一阻挡层16可以包括 金属。或者，第一阻挡层16可以包括用反射材料涂布的玻璃或塑料。如前
所述，具有反射涂层(未显示)的第一阻挡层16可以将来自第一阻挡层16的任何辐射反射向第二阻挡层18,由此增加在该方向上发出的辐射。另外，如 前所述，第一阻挡层18还可以包括一种材料以对于有机装置封装IO提供气密性。另外，在透明OLED结构中，其中光从有机装置封装10的顶部和底部 同时发出，柔性基板12以及第一和第二阻挡层16、 18可以被配置为基本透 明的。可以理解，在该实施方式中，可以省略在第一或第二阻挡层16、 18 上的反射涂层的使用，因为光是从有机装置封装10的顶部和底部同时发出 的。另外，第一和第二阻挡层16、 18可以被配置以足够薄，使得不会不利 地降低有机装置封装10的柔性。另外，第一和第二阻挡层16、 18可以包括 多层各种金属或金属化合物层，从而进一步减少氧和湿气进入有机电子装置 14的扩散。在一个实施方式中，直接与有机电子装置14相邻的第一和第二 阻挡层16、 18的内层可以为反射性的，而外层包括非反射材料或化合物， 例如金属氧化物、氮化物、碳化物、氧氮化物或氧碳化物，这些可以用于降 低氧和水扩散进入有机电子装置14的速率。图2示出了根据本技术的方面制造有机装置封装的示范性工艺20。工艺 开始于步骤22,在该步中选择出具有顶面和底面的柔性基板24。如前所述， 柔性基板24可以包括下列中的一种塑料、金属箔或柔性玻璃。在步骤26， 具有第一面和第二面的有机电子装置28可以形成于柔性基板24的顶面上。 有机电子装置28可以包括下列中的一种OLED、有机光电池、有机光一罙测 器、有机电致变色器件、有机传感器或其组合。如前所述，有机电子装置28 可以包括夹在两个导电电极之间的多个有机层。随后，在步骤30,第一阻挡层32可以设置于柔性基板24的底面上。如 前所述，第一阻挡层32被配置以防止氧和湿气渗透入有机电子装置28,氧 和湿气装置操作带来不利影响。具有顶面和底面的第一阻挡层32可以经由 粘接层(adhesive layer)34连接到柔性基板24。换言之，粘接层34帮助将第 一阻挡层32的顶面固定到柔性基板24的底面。在该实施方式中，粘接层34 经过选择以展现光学透明性能。例如，粘接层34可以包括可固化环氧化物、 丙烯酸酯、热材料和/或其组合，其中固化可以是需要热、压力或紫外辐射和 /或其组合来进行。
另外，粘接层34的厚度可以为约0.1微米到约1 mm。可以注意到以该 方式加入第一阻挡层允许第一阻挡层32以比完成的有机电子装置38以可靠 方式操作的工艺条件/温度更高或更低的工艺条件/温度进行制造。另夕卜，在步骤36，第二阻挡层38可以接近有机电子装置28的第一面"i殳 置。在该实施方式中，第二阻挡层38的设置，使得第二阻挡层38的周边环 绕有机装置封装。换言之，第二阻挡层38的周边可以用于包封有机装置封 装，由此第二阻挡层38的周边连接到第一阻挡层32的第二面，以气密密封 有机装置封装。经由密封材料40可以实现第一和第二阻挡层32、 38之间的连接，密封 材料40配置用来连接第一和第二阻挡层32、 38。在示出的实施方式中，第 二阻挡层38经由密封材料40连接到第一阻挡层32的底面。在一个实施方 式中，密封材料40可以包括环氧化物。或者，密封材料40还可以包括具有 低熔点的金属和/或金属合金。例如，密封材料40可以包括镓或铟之一。具 有低熔点的金属可以包括铟、锡、铟的铋合金、锡的合金或其组合。另外， 金属的熔点可以在约25摄氏度到约200摄氏度的范围，优选在约100 4聂氏 度到约150摄氏度的范围。可以理解，密封材料40可以包括具有低熔点的 金属和/或金属合金，以避免对塑料基板的任何损伤，或不利地影响任何有才几 聚合物的电性能。另外，连接步骤还可以包括加热有机装置封装以促进第一和第二阻挡层 32、 38的连接。或者，通过将压力施加到有机装置封装，促进经由密封材料 40连接第一和第二阻挡层32、 38,而实现连接。通过将有机装置封装暴露 于紫外辐射，也可以实现第一和第二阻挡层32、 38的连接。根据本技术的 方面，可以采用加热、施加压力和将该装置暴露于紫外辐射的组合来连4^第 一和第二阻挡层32、 38。图3示出了根据本技术的方面制造有机装置封装的示范性工艺42。该工 艺42开始于步骤44，在该步骤中选择具有顶面和底面的柔性基板46。接下 来，在步骤48，将具有第一面和第二面的有机电子装置50形成于柔性基板 46的顶面上。随后，在步骤52,可以设置第一阻挡层54和第二阻挡层56。在目前考 虑的结构中，具有内表面和外表面的第 一 阻挡层54可以设置于柔性基4反46 的底面。而且，接合材料(未显示)可以涂布在第一阻挡层54的内表面上，接
合材料例如但不限于环氧化物。可以理解，接合材料可以被定义为经历物理和机械性能改变的材料。结 构上的改变可以通过将接合材料暴露于高能辐射或通过使用过氧化物的化 学工艺来产生。这两种方法促进了材料内的分子连结、交联或物理混合。产 生交联的反应取决于各种因素中的材料和工艺中的变量例如辐射水平，等 等。交联可以在性能上产生显著的益处，例如提高的热机械性能、提高的尺 寸稳定性、减小的应力开裂和物理韧性的总体提高。在暴露于紫外光或温度时，接合材料可以被固化以将第一阻挡层54固定到柔性基板46。相似地，具有内表面和外表面的第二阻挡层56可以设置于有机电子装 置50的顶面。接合材料(bondingmaterial)(未显示)可以涂布在第二阻挡层56 的内表面上。如前所述，接合材料有助于将第二阻挡层56固定到有才几电子 装置50。在一个实施方式中，利用第一材料可以形成第一和第二阻挡层54、 56。 如前所述，第一材料可以包括下列中的一种有机涂层、无才几涂层、有^L混 合涂层、无机混合涂层、金属箔或其组合。或者，第二阻挡层56可以采用 第二材料来形成，其中第二材料与第一材料不同。而且，如前所述，取决于 装置的用途，可以在第一阻挡层54或者第二阻挡层56上设置反射涂层以有 助于控制光的透射方向。然而，可以理解，如果有机电子装置50为透明的 OLED，则可以省略反射涂层。步骤52之后，第一和第二阻挡层54、 56可以被连接以在步骤58中气 密密封有机电子装置50。根据本技术的方面，第一和第二阻挡层54、 56之 间的连接可以经由使用边缘密封材料60来实现。边缘密封材料60可以设置在第一和第二阻挡层54、 56之间的有机电子 装置50的周边外围，由此气密密封有机装置封装的周边边缘。因此，在一 个实施方式中，边缘密封材料60可以设置于第一阻挡层54上。或者，边缘 密封材料60可以设置于第二阻档层56上。另一方面，边缘密封材料60可 以设置于第一和第二阻挡层54、 56两者上。另外，在一个示范性实施方式 中，在将第一和第二阻挡层54、 56分別相邻柔性基板46和有机电子装置50 设置之前，可将边缘密封材料60设置于第一阻挡层54、第二阻挡层56—层 或两层上。根据本技术的另一方面，可以将边缘密封材料60注射入第一和 第二阻挡层54、 56之间的有机电子装置50的周边外围。 另外，在一个实施方式中，边缘密封材料60可以包括与第一阻挡层54 的材料相似的材料。或者，边缘密封材料60可以包括与第二阻挡层56的材 料相似的材料。另外，如在前述实施方式中所描述的，根据本技术的方面， 边缘密封材料60还可以包括第一和第二阻挡层54、 56材料的组合。另外，如前所述，连接步骤还可以包括加热有机装置封装来促进第一和 第二阻挡层54、 56的连接。或者，还可以通过将压力施加到有机装置封装 以有助于经由边缘密封材料60对第一和第二阻挡层54、 56连"l妄，从而实现 连接。连接第一和第二阻挡层54、 56还可以通过将有机装置封装暴露于紫 外辐射中来实现。根据本技术的方面，可以对第一和第二阻挡层54、 56使 用加热、施加压力和将有机装置封装暴露于紫外辐射的组合来实施连接。现参考图4，示出了根据本技术的方面制造有机装置封装的示范性工艺 62。在示出的实施方式中，参考图3，如前所述可以进行步骤64- 68。步骤64为工艺62中的初始步骤，在该步骤中选4奪出具有顶面和底面的 柔性基板46。在步骤66中，在柔性基板46的顶面上可以形成具有第一面和 第二面的有机电子装置50。在步骤68,具有内表面和外表面的第一阻挡层54可以设置于柔性基板 46的底面上。另外，具有内表面和外表面的第二阻挡层56可以设置于接近 有机电子装置50的第一面上。另外，如前所述，接合材料(未显示)可以设置 于第一和第二阻挡层54、 56的各自的内表面上。接合材料可以被用于分别 将第一和第二阻挡层54、 56固定到柔性基板46和有机电子装置50。随后，在步骤70,连接第一和第二阻挡层54、 56以气密地密封有机电 子装置50。第一和第二阻挡层54、 56之间的连接可以通过使用边缘密封材 料72来实现。边缘密封材料72可以设置于第一和第二阻挡层54、 56之间 的有机电子装置50的周边外围，由此有助于气密地密封有机装置封装的周 边边缘。另外，在图4的示出的实施方式中，根据本技术的方面，边缘密封 材料72可以包括具有低熔点的金属。具有低熔点的金属可以包括铟、锡、 铋合金、或其组合。另外，如前所述，金属的熔点可以在约50摄氏度到约 200摄氏度的范围，优选在约IOO摄氏度到约150摄氏度的范围。如前所述，边缘密封材料72可以设置于第一阻挡层54、第二阻挡层56 的一层或两层上。或者，根据本技术的进一步的方面，边缘密封材料72可 以注入第一和第二阻挡层54、 56之间的有机电子装置50的周边外围。 另外，如前所述，连接步骤还可以包括加热有机装置封装、将压力施加 到有机装置封装或将有机装置封装暴露于紫外辐射之一。根据本发明的方 面，可以采用加热、加压和将有机装置封装暴露于紫外辐射这三种方式的组合来连接第一和第二阻挡层54、 56。现参考图5，图中示出了根据本技术的方面制造有机装置封装的示范性 工艺74。工艺开始于选择具有顶面和底面的柔性基板78的步骤76。如前所 述，柔性基板78可以包括下列中的一种塑料、金属箔或柔性玻璃。在步 骤80，具有第一面和第二面的有机电子装置82可以形成于柔性基板78的顶 面上。如前所述，有才几电子装置82可以包括OLED有才几光电池、有才几光才笨 测器、有机电致变色器件、有机传感器或其组合。另外，有机电子装置82 可以包括夹在两个导电电极之间的多个有机层，如前所述。随后，在步骤84，第一阻挡层86可以设置于柔性基板78的底面上。如 前所述，第一阻挡层86被配置以防止氧和湿气渗透入有机电子装置82，渗 透会对装置的操作有不利影响。具有顶面和底面的第一阻挡阻挡层86可以 经由第一粘接层88连接到柔性基板78。换言之，第一粘接层88有助于将第 一阻挡层86的顶面固定到柔性基板78的底面。在该实施方式中，可以对第 一粘接层88进行选择以展现光学透明性能。例如，第一粘接层88可以包括 可固化环氧化物、丙烯酸酯、热塑性材料和/或其组合，其中固化可能需要施 加热、压力或紫外线辐射和/或其组合。另外，粘接层88的厚度可以在约0.1 微米到约1 mm的范围内。可以注意到以这种方式加入第一阻挡层86使 得第一阻挡层86可以比完成的有机电子装置82能够可靠进行操作的工艺条 件/温度更高或更低的工艺条件/温度下进行制造。另夕卜，在步骤90，第二阻挡层92可以邻接有机电子装置82的第一面设 置。在该实施方式中，第二阻挡层92的设置，使得第二阻挡层92的周边环 绕有机装置封装。换言之，第二阻挡层92的周边可以用于封装有机装置封 装，使得第二阻挡层92的周边连接到第一阻挡层86的第二面，由此气密密 封该装置。连接步骤可以包括加热有机装置封装以促进第一和第二阻挡层86、 92 的连接。或者，连接还可以通过将压力施加到有机装置封装上来实现，以促 进第一和第二阻挡层86、 92的连接。连接第一和第二阻挡层86、 92还可以 通过将有机装置封装暴露于紫外辐射中来实现。根据本技术的方面，可以采
用加热、加压和将有机装置封装暴露于紫外辐射中的组合方式来连接第一和第二阻挡层86、 92。随后，在步骤94,根据本技术的方面，可以在第一阻挡层86的一部分 上设置一个或多个功能层96。在示出的实施方式中，具有第一面和第二面的 功能层96设置于第一阻挡层96上与柔性基板78相对一侧的一部分上。功 能层96可以被配置以用来提高有机装置封装的输出。另外，可以功能层96 进行选择以展现期望的光学和电学性能。例如，功能层96可以包括下列中 的一种光致发光材料、滤色器、电彩色材料、亮度增强膜、抗反射膜或其 组合。另夕卜，功能层96的厚度可以在约0.1微米到约lmm的范围内。另夕卜， 如图5所示，可以采用第二粘接层98来将功能层96固定到第一阻挡层86 上。图6示出了图5的示范性有机装置封装沿剖面线6-6的剖面侧视图100。 在图6中，有机装置封装IOO被绘制为包括设置于第一阻挡层86的外表面 的一部分上的功能层96。参考图7，示出了在图5中绘制的有机装置封装的可供选择的实施方式 的剖面侧视图102。在示出的实施方式中，如前所述，有机电子装置82设置 于柔性基板78的顶面上。在该实施方式中，具有第一面和第二面的功能层 96可以设置于柔性基板78的底面上。另外，第一粘接层88可以促进将功能 层96的第一面固定到柔性基板78的底面。另外，第一阻挡层86可以设置 于功能层96的第二面。而且，第二粘接层98可以配置用来将第一阻挡层86 固定到功能层96。本文以上描述的有机装置封装和制造有机装置封装的方法的各种实施 方式使得能够以成本有效利用的方式制造气密密封的有机电子装置。另外， 采用本文以上描述的制造方法，不是在易碎的、柔性基板上连续加工有机电 子装置，而是在没有气密性能的牢固的、柔性基板上连续加工有机电子装置。 在有机电子装置制造之后，将易碎的气密阻挡层被加入有机电子装置，由此 形成气密的有机装置封装。例如刮擦和压紋的加工技术可以有利地被采用以 在有机电子装置的电极中产生精细的特征，而不损伤易碎的气密密封。这些 有机装置封装可以具有在例如显示器、照明和其他应用的各种领域中的用 途。虽然本文给出并描述了本发明的仅特定的特征，然而本领域的技术人员
可以对本文所公开的内容进行许多修改和改变。因此，可以理解本发明的^又 利要求旨在覆盖落在本发明的真实精神内的所有这样的修改。
权利要求
1、有机装置封装，包括具有顶面和底面的柔性基板；设置于柔性基板的顶面上的具有第一面和第二面的有机电子装置；以及设置于柔性基板的底面上的第一阻挡层。
2、 根据权利要求1所述的有机装置封装，其中柔性基板包括塑料、金 属箔或柔性玻璃中的一种。
3、 根据权利要求1所述的有机装置封装，其中有机电子装置包括下列 中的一种有机发光装置、有机光电池、有机光探测器、有机电致变色器件、 有机传感器或其组合。
4、 根据权利要求1所述的有机装置封装，其中第一阻挡层包括第一类 材料，其中第一类材料包括下列中的一种塑料、金属箔或柔性玻璃。
5、 根据权利要求1所述的有机装置封装，还包括接近有机电子装置的 第一面设置的第二阻挡层。
6、 根据权利要求5所述的有机装置封装，其中第二阻挡层包括第二类 材料，其中第二类材料包括下列中的一种塑料、金属箔或柔性玻璃。
7、 根据权利要求5所述的有机装置封装，其中第二阻挡层包括第二类 材料，其中第二类材料与第一类材料不同。
8、 根据权利要求5所述的有机装置封装，其中第二阻挡层包括适于环 绕该有机装置封装边缘的周边，使得第二阻挡层的周边连接到第 一 阻挡层上 与柔性基板相对的一侧。
9、 根据权利要求1所述的有机装置封装，还包括边缘密封材料，其中 边缘密封材料设置在位于第一和第二阻挡层之间的有机电子装置周边的周 围，其中边缘密封材料配置为气密地密封有机装置封装的周边边缘。
10、 一种制造有机装置封装的方法，该方法包括 提供具有顶面和底面的柔性基板；在柔性基板的顶面上设置具有第一面和第二面的有机电子装置； 在柔性基板的底面上设置第一阻挡层；接近有机电子装置的第一面设置第二阻挡层，使得第二阻挡层的周边适 于环绕有机装置封装的边缘；以及将第二阻挡层连接到第 一 阻挡层上与柔性基板相对的 一侧。
11、 根据权利要求10的方法，包括在柔性基板和第一阻挡层之间设置 接合材料，其中该接合材料配置为连接柔性基板和第 一 阻挡层。
12、 根据权利要求10的方法，包括在第二阻挡层的一部分上设置功能 层，其中该功能层配置为提高有机装置封装的输出。
13、 有机装置封装，包括 具有顶面和底面的柔性基板；设置于柔性基板的顶面上的具有第一面和第二面的有机电子装置； 设置于柔性基板的底面上的具有第一内表面和第一外表面的第一阻挡层；接近有机电子装置的第一面设置的具有第二内表面和第二外表面的第 二阻挡层；以及在位于第一和第二阻挡层之间的有机电子装置周边的周围设置的边缘 密封材料，其中该边缘密封材料配置为气密地密封有机装置封装的周边边
14、 根据权利要求13所述的有机装置封装，还包括设置于第一和第二 阻挡层的每个内表面上的接合材料，其中接合材料被配置为用以将第 一和第 二阻挡层分别固定到柔性基板和有机电子装置。
15、 根据权利要求13所述的有机装置封装，其中边缘密封材料设置于 以下之一层上第一阻挡层、或第二阻挡层、或其组合。
16、 根据权利要求13所述的有机装置封装，其中边缘密封材料注射于 第一和第二阻挡层之间。
17、 根据权利要求13所述的有机装置封装，其中边缘密封材料包括以 下材料，其中该材料与第一阻挡层的材料、或第二阻挡层的材料、或其组合 相似。
18、 根据权利要求13所述的有机装置封装，其中边缘密封材料包括金 属或具有低熔点的金属合金。
19、 制造有机装置封装的方法，该方法包括 提供具有顶面和底面的柔性基板；在柔性基板的顶面上设置具有第一面和第二面的有机电子装置； 在柔性基板的底面上设置具有内表面和外表面的第一阻挡层；接近有机电子装置的第一面设置具有内表面和外表面的第二阻挡层；以及连接第一和第二阻挡层。
20、 根据权利要求19所述的方法，其中连接第一和第二阻挡层包括 将第二阻挡层构图，使得第二阻挡层的周边适于环绕有机装置封装的边缘； 以及将第二阻挡层连接到第一阻挡层上与柔性基板相对的一侧。
21、 根据权利要求19所述的方法，还包括在位于第一和第二阻挡层之 间的有机电子装置周边的周围设置边缘密封材料，其中该边缘密封材料配置 为用以气密地密封有机装置封装周边的边缘。
22、 根据权利要求21所述的方法，其中设置边缘密封材料包括下列中 的一种在第一阻挡层上设置边缘密封材料、在第二阻挡层上设置边缘密封 材料、或其组合。
23、 根据权利要求21所述的方法，其中设置边缘密封材料包括将边缘 密封材料注射于第 一和第二阻挡层之间。
24、 根据权利要求21所述的方法，其中边缘密封材料包括以下材料， 其中该材料与第一阻挡层的材料、或第二阻挡层的材料、或其组合相似。
25、 根据权利要求21所述的方法，其中边缘密封材料包括金属或具有 低熔点的金属合金。
26、 根据权利要求19所述的方法，还包括将压力施加于第一和第二阻 挡层中的一层或两层；加热第一和第二阻挡层；将第一和第二阻挡层暴露于 紫外辐射中；或其组合。
27、 根据权利要求19所述的方法，还包括在第一和第二阻挡层的每个 内表面上设置接合材料，其中接合材料配置用以将第 一和第二阻挡层分别固 定到柔性基板和有机电子装置。
28、 有机装置封装，包括 具有顶面和底面的柔性基板；设置于柔性基板的顶面上的具有第一面和第二面的有机电子装置； 设置于柔性基板的底面上且具有第 一 内表面和第 一外表面的第 一 阻挡层；接近有机电子装置的第一面设置且具有第二内表面和第二外表面的第 二阻挡层，其中第二阻挡层包括适于环绕有机装置封装的边缘的周边，使得 第二阻挡层的周边连接到第 一 阻挡层上与柔性基板相对的一侧；以及设置在第一外表面的一部分上的具有第一面和第二面的功能层，其中该功能层被配置为提高有机装置封装的输出。
29、根据权利要求28所述的有机装置封装，还包括设置于第一和第二阻挡层的每个内表面上的接合材料，其中该接合材料配置为将第一和第二阻挡层分别固定到柔性基板和有机电子装置。
全文摘要
有机装置封装(20)包括具有顶面和底面的柔性基板(24)。另外，有机装置封装(20)包括设置在柔性基板(24)顶面上的具有第一面和第二面的有机电子装置(28)。另外，有机装置封装(20)包括设置于柔性基板(24)的底面上的第一阻挡层(32)。
文档编号H01L51/52GK101156258SQ200680011121
公开日2008年4月2日 申请日期2006年1月27日 优先权日2005年3月31日
发明者杰 刘, 唐纳德·F·福斯特, 威廉·F·尼伦 申请人:通用电气公司