封装结构的制作方法

1.本发明涉及一种封装结构，特别是涉及一种具有不同的封装材料的封装结构。


背景技术：

2.随着电子产品的演进与发展，电子产品在现今社会中已成为不可或缺的物品。电子产品在生产过程中一般会经过封装制程以形成封装结构，藉此保护电子产品内部的电子元件，例如可阻挡水气、氧气或物理性伤害。为了使封装结构达到良好的保护效果并降低封装成本，封装结构的制程改善和封装材料的研究成为重要的议题之一。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种封装结构，其中所述封装结构的封装材料包含有机聚合物层。由于藉由所述有机聚合物层所形成的封装层可直接设置在电子元件上，因此可降低封装结构的整体厚度以及封装成本。
4.在一些实施例中，本发明提供一种封装结构。封装结构包括基板、设置在基板上的电子元件层以及设置在基板上且覆盖电子元件层的封装层。封装层包括有机聚合物层，且有机聚合物层直接接触电子元件层，其中有机聚合物层的氟含量大于55％且小于85％。
5.在一些实施例中，本发明提供一种封装结构的制造方法。制造方法包括提供基板、在基板上形成电子元件层、直接在电子元件层表面形成寡聚物层以及对寡聚物层提供能量，以使寡聚物层发生聚合以形成有机聚合物层。其中，所述有机聚合物层的氟含量大于55％且小于85％。
附图说明
6.图1为本发明一实施例的封装结构的剖视示意图。
7.图2为本发明一实施例的封装结构的制造方法的流程示意图。
8.附图标号说明：
9.100
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封装结构
10.110
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基板
11.120
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电子元件层
12.130
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封装层
13.150
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像素定义层
14.200
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方法
15.202、204、206、208
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步骤
16.ar
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主动区域
17.op
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开口
18.pr
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非主动区域
具体实施方式
19.通过参考以下的详细描述并同时结合附图可以理解本发明，须注意的是，为了使读者能容易了解及为了附图的简洁，本发明中的多张附图只绘出电子装置的一部分，且附图中的特定元件并非依照实际比例绘图。此外，图中各元件的数量及尺寸仅作为示意，并非用来限制本发明的范围。
20.本发明通篇说明书与所附的权利要求中会使用某些词汇来指称特定元件。本领域技术人员应理解，电子设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的元件。本文并不意在区分那些功能相同但名称不同的元件。
21.在下文说明书与权利要求书中，「含有」与「包括」等词为开放式词语，因此其应被解释为「含有但不限定为
…
」之意。
22.应了解到，当元件或膜层被称为在另一个元件或膜层「上」或「连接到」另一个元件或膜层时，它可以直接在此另一元件或膜层上或直接连接到此另一元件或层，或者两者之间存在有插入的元件或膜层(非直接情况)。相反地，当元件被称为「直接」在另一个元件或膜层「上」或「直接连接到」另一个元件或膜层时，两者之间不存在有插入的元件或膜层。
23.虽然术语第一、第二、第三
…
可用以描述多种组成元件，但组成元件并不以此术语为限。此术语仅用于区别说明书内单一组成元件与其他组成元件。权利要求中可不使用相同术语，而依照权利要求中元件宣告的顺序以第一、第二、第三
…
取代。因此，在下文说明书中，第一组成元件在权利要求中可能为第二组成元件。
24.须知悉的是，以下所举实施例可以在不脱离本发明的精神下，可将数个不同实施例中的技术特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。
25.请参考图1，图1为本发明一实施例的封装结构的剖视示意图。本实施例的封装结构100可包括任意适合的显示器的封装结构、电子元件的封装结构或其他适合的电子装置的封装结构，显示器的封装结构可例如有机发光二极体(organic light emitting diode，oled)的封装结构或微型发光二极体(micro led)或次微米发光二极体(mini led)等无机发光二极体的封装结构，而电子元件的封装结构可例如包括电容的封装结构，但不以此为限。下文将以封装结构100为有机发光二极体的封装结构为例做说明，但本发明不以此为限。如图1所示，封装结构100可包括基板110、电子元件层120以及封装层130。基板110可包括硬质基板或软性基板，硬质基板的材料可例如包括玻璃、石英或蓝宝石，软性基板的材料可例如包括塑胶、聚亚酰胺(polyimide，pi)或聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，pet)，但不以此为限。电子元件层120设置在基板110上，且可具有至少一电子元件，其中电子元件可为主动元件、被动元件或上述元件的组合，也就是说，本实施例的电子元件层120可为封装结构100中的多种电子元件的集合。举例来说，当封装结构100为有机发光二极体显示器的封装结构时，电子元件层120可包括有机发光二极体、驱动元件(例如薄膜电晶体)以及其他所需的电子元件(例如导线、走线等)以提供发光与显示画面的功能，但不以此为限。在其他实施例中，当封装结构100为电容封装结构时，电子元件层120可包括电容，但不以此为限。除上述元件、膜层外，封装结构110还可包括设置在基板110上的像素定义层150，其可包括开口op。根据本实施例，电子元件层120可设置在像素定义层150的开口op内，也就是说，像素定义层150可定义出电子元件层120的位置，并藉此定义出封装结构100的主动区域和非主动区域。详细来说，如图1所示，封装结构100中对应于电子元件
层120的区域可被定义为主动区域ar，而主动区域ar以外的其他区域可被定义为非主动区域pr。主动区域ar可为电子元件层120中的电子元件作用的区域，而非主动区域pr可为封装结构100中除了主动区域ar以外的其他区域。举例来说，当封装结构100为有机发光二极体显示器的封装结构时，主动区域ar可例如对应到有机发光二极体和/或驱动元件，因此主动区域ar可为封装结构100的显示区域，而非主动区域pr则可为封装结构100的非显示区域，并可例如用来设置电路等，但不以此为限。须注意的是，上述主动区域ar为显示区域、非主动区域pr为周边区域的举例仅是为了说明，本发明并不以此为限。本实施例中主动区域ar和非主动区域pr可根据封装结构100的种类而有不同的名称。
26.根据本实施例，封装结构100可包括封装层130，其中封装层130设置在基板110上并覆盖电子元件层120。更详细来说，封装层130同时覆盖并接触像素定义层150以及电子元件层120，如图1所示。封装层130可包括有机聚合物层，也就是说，有机聚合物层可直接接触电子元件层120。在本实施例中，有机聚合物层可包括有机长碳烷类的有机聚合物，其中有机聚合物可包括可聚合成聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，pmma)型态的化合物系列的其中至少两种的聚合物，例如包括丙烯酸酯(acrylate)或其衍生物、丙烯酸甲酯(methyl acrylate)或其衍生物或是甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)或其衍生物的其中至少两种，但不以此为限。此外，在本实施例中，有机聚合物可包括有机氟化物，使得有机聚合物的氟含量大于55％且小于85％，但不以此为限。再者，本实施例中的有机聚合物还可包括石墨烯材料，其中石墨烯在有机聚合物中的含量大于1％且小于10％，且石墨烯可为单层或双层的石墨烯结构，但不以此为限。在一些实施例中，有机聚合物可选择性地包括醚类结构。本实施例中包括上述化合物的有机聚合物的分子量可大于150000，例如分子量范围为150000到300000，但不以此为限。根据本实施例，由于封装层130中的有机聚合物是由不易与电子元件层120经接触而发生化学反应而导致变质的化合物所聚合而成的材料，因此本实施例的封装层130可直接设置在电子元件层120表面上，并不会因直接接触电子元件层120而影响封装材料层130的保护效果。此外，由于有机聚合物包括了范围为1％到10％的石墨烯结构，因此可以提高封装层130阻隔水气和氧气的功能，幷可有效地保有封装层130的透光度，以避免影响电子元件(当电子元件为发光元件时)的发光效率。
27.在传统的封装结构中，传统的含有有机材料的膜层在接触到电子元件层120并经过制程中的能量照射后，会与电子元件层120内的材料结合而产生化学反应而使得电子元件层120的特性或寿命表现产生影响，并且影响传统封装结构中对有机材料的保护效果。因此，在完成电子元件层120的制作后，一般会于电子元件层120上形成具有无机材料的钝化层，例如氧化硅层或氮化硅层，接着才形成含有有机材料的膜层于钝化层上，以达到保护电子元件层120的效果。然而，具有无机材料的钝化层需透过例如等离子化学气相沉积(plasma-enhanced chemical vapor deposition,pecvd)或原子层沉积(atomic layer deposition,ald)等成本较高且设备昂贵的方式形成，因此导致封装结构的成本提高。然而，在本发明中，由于本实施例的封装层130包括了上述的有机聚合物，因此封装层130可直接设置在电子元件层120上而不易与电子元件层120发生作用，因此可省略制作具有无机材料的钝化层，藉以达成单层封装的结构。此外，由于封装层130包括可阻隔水气和氧气的石墨烯材料，因此同样可达到良好的保护效果。也就是说，封装结构100的制程可被简化，且由于封装结构100的膜层数量可降低，因此可降低封装结构100的整体厚度，进而降低生产成
本和提高产能。在本实施例中，封装层130(或有机聚合物层)的厚度的范围可例如为0.1微米(μm)到10微米，因此可在具有较薄的厚度的同时包覆住在制程中可能附着于电子元件层120上的微粒，以避免微粒的突出而放电，但不以此为限。在其他实施例中，封装层130的厚度可根据不同的封装结构而有不同的厚度范围。
28.下文中将说明本发明一实施例的封装结构的制造方法。为了简化说明，下文中相同的元件或膜层会以相同的符号标注，且相关的叙述可参考上述实施例，故之后不再赘述。
29.请参考图2，并一并参考图1。图2为本发明一实施例的封装结构的制造方法的流程示意图。如图2所示，封装结构的制造方法200首先包括进行步骤202，提供基板110，接着进行步骤204，在基板110上形成电子元件层120。基板110以及电子元件层120的材料可参考上述实施例，故不再赘述。须注意的是，在步骤204中，除了电子元件层120外，可在此步骤中在基板110上设置像素定义层150，详细来说，可先在基板110上设置像素定义层150之后将像素定义层150图案化以形成开口op，接着在开口op中形成电子元件层120，但不以此为限。进行完上述步骤之后，接着进行步骤206，在电子元件层120的表面形成寡聚物层。在本实施例中，寡聚物层可包括上述用来聚合成有机聚合物层(或封装层130)的化合物的寡聚物。详细来说，此处的寡聚物可例如为丙烯酸酯或其衍生物、丙烯酸甲酯或其衍生物或是甲基丙烯酸甲酯或其衍生物的寡聚物以及包含在上述有机聚合物中的其他材料如石墨烯等，但不以此为限。接着，可进行步骤208，对寡聚物层提供能量，以使寡聚物层发生聚合以形成有机聚合物层，亦即形成封装层130。换句话说，在电子元件层120的表面形成寡聚物层之后，可对寡聚物层施加能量使其发生聚合反应并形成上述实施例中的有机聚合物层。根据本实施例，能量可例如为热能或辐射能，也就是可经由加热或照光的方式聚合寡聚物，但不以此为限。在一些实施例中，若以加热的方式提供能量，可将寡聚物加热至约60℃到约120℃以进行聚合并产生上述的有机聚合物。在另一些实施例中，若以照光的方式聚合寡聚物，可将寡聚物照射波长范围为约300纳米(nm)到约500纳米的光线以进行聚合，其中对寡聚物所施加的功率的范围可为约0.1毫瓦/平方公分(mw/cm2)到100毫瓦/平方公分，但不以此为限。完成步骤208之后，电子元件层120上的寡聚物层可聚合成有机聚合物层以形成封装层130，藉此得到上述实施例中的封装结构100。
30.综上所述，本发明提供了一种封装结构，其中封装结构的封装层为一有机聚合物层。有机聚合物层包括有机聚合物、有机氟化物和石墨烯，其具有高阻氧、水的功用且具有高光穿透度及高耐磨性。相较于传统的封装结构，本发明可省略无机材料的钝化层的制作，并可简化制程与封装结构的膜层，进而降低成本与提高产能。
31.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。