一種有機器件薄膜封裝方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及有機電子學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種有機器件薄膜封裝方法及裝置。本發(fā)明采用PECVD方法，向PECVD腔室通入脈沖流量的有機硅前驅(qū)體，分別在氧氣和/或氮氣過量、適量以及無氧氣和氮氣的環(huán)境下，在有機器件的表面沉積無明顯界限的無機薄膜、過渡層薄膜和有機薄膜。本發(fā)明提高了無機薄膜的質(zhì)量，從而提高有機器件封裝水氧阻擋性能。
【專利說明】 一種有機器件薄膜封裝方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及有機電子學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種有機器件薄膜封裝方法及裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]有機器件的電極通常為活潑的金屬，其極易被氧化，器件的部分功能材料對水氧也較為敏感，在器件工作時易于與水氧發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而加速器件老化，降低器件使用壽命。因而需對上述器件進(jìn)行封裝，使器件的各功能層與大氣中的水汽、氧氣成分隔離。同時封裝層又不能破壞有機器件的柔性。若采用傳統(tǒng)的蓋板剛性封裝對有機器件進(jìn)行封裝，雖能滿足封裝對水氧滲透率的商業(yè)要求(如OLED對水汽的滲透率應(yīng)低于5X 10_6g.m_2/d，氧氣的滲透率應(yīng)低于IO-5Cm2.m_2/d)，但剛性封裝使得有機器件失去了柔性的魅力。薄膜封裝通常是指在器件直接形成結(jié)構(gòu)致密的水氧滲透率低的薄膜，從而實現(xiàn)對器件的物理保護(hù)和水氧隔離。單一的聚合物薄膜具有柔性，但其致密性較差，防水氧滲透能力較低；Si02、SiN, Al2O3等無機薄膜雖致密性較高，有較高的防水氧滲透能力，但膜厚增加時則變?yōu)閯傂越Y(jié)構(gòu)，剛性薄膜用在柔性封裝中易在器件功能層間產(chǎn)生應(yīng)力損傷器件性能并且容易產(chǎn)生裂紋，也不適用有機器件的封裝。因此，柔性薄膜封裝常通過PECVD的方法生長多層復(fù)合薄膜實現(xiàn)，傳統(tǒng)PECVD基于島式連續(xù)生長，生長的無機薄膜往往存在一些缺陷，影響了封裝水氧阻擋性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種有機器件薄膜封裝方法及裝置，在保證有機器件的柔性基礎(chǔ)上，提聞了無機薄I旲的質(zhì)量，提聞封裝水氧阻擋性能，實現(xiàn)有機器件聞質(zhì)量、聞效率封裝。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種有機器件薄膜封裝方法，采用PECVD的沉積方法對有機器件進(jìn)行薄膜封裝，包括如下步驟:
[0006](I)向PECVD腔室中通入脈沖流量的有機硅前驅(qū)體，在氧氣和/或氮氣過量的環(huán)境下在所述有機器件表面沉積無機薄膜；
[0007](2)向所述PECVD腔室中通入脈沖流量的有機硅前驅(qū)體，在氧氣和/或氮氣適量的環(huán)境下在所述有機器件表面沉積介于無機薄膜和有機薄膜之間的過渡層薄膜；
[0008](3)向所述PECVD腔室中通入固定流量的有機硅前驅(qū)體，在無氧氣和氮氣的環(huán)境下在所述有機器件表面沉積有機薄膜；
[0009](4)重復(fù)所述步驟(I)?步驟(3) 2?10次。
[0010]進(jìn)一步地，所述步驟(I)?(3)中分別還包括:向所述PECVD腔室中通入固定流量的輔助氣體，用于提高氧氣和/或氮氣離化率。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述輔助氣體為氬氣。
[0012]進(jìn)一步地，所述步驟(I)和步驟(2)中脈沖流量的周期是可調(diào)節(jié)的，范圍為5?50ms ο
[0013]進(jìn)一步地，所述步驟(I)中的無機薄膜厚度為Inm?5 μ m,所述步驟(2 )中的過渡層薄膜厚度為Inm?5 μ m,所述步驟(3)中的有機薄膜厚度為Inm?5 μ m。
[0014]進(jìn)一步地，所述步驟(2)中氧氣和/或氮氣的量是連續(xù)變化的，即從沉積無機薄膜時氧氣和/或氮氣量漸變到沉積有機薄膜時無氧氣和/或氮氣，在所述有機器件表面形成無明顯界面的無機薄膜、過渡層薄膜和有機薄膜的交替結(jié)構(gòu)。
[0015]一種有機器件薄膜封裝裝置，包括PECVD腔室、有機硅前驅(qū)體源瓶、氧氣和/或氮氣源瓶和輔助氣體源瓶，所述有機硅前驅(qū)體源瓶、所述氧氣和/或氮氣源瓶和所述輔助氣體源瓶分別通過管路與所述PECVD腔室的進(jìn)氣口相連通；所述有機硅前驅(qū)體源瓶與所述PECVD腔室之間的管路上設(shè)有脈沖閥，所述有機硅前驅(qū)體源瓶通過所述脈沖閥向所述PECVD腔室中通入脈沖流量的有機硅前驅(qū)體。
[0016]進(jìn)一步地，所述有機硅前驅(qū)體源瓶與所述PECVD腔室之間的管路上依次設(shè)有第一普通閥、第一流量計和第二普通閥，所述第二普通閥與所述脈沖閥為并聯(lián)連接。
[0017]進(jìn)一步地，所述氧氣和/或氮氣源瓶與所述PECVD腔室之間的管路上依次設(shè)有第三普通閥、第二流量計和第四普通閥。
[0018]進(jìn)一步地，所述輔助氣體源瓶與所述PECVD腔室之間的管路上依次設(shè)有第五普通閥、第三流量計和第六普通閥。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明采用的技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果如下:
[0020]本發(fā)明采用PECVD方法，向PECVD腔室通入脈沖流量的有機硅前驅(qū)體，分別在氧氣和/或氮氣過量、適量以及無氧氣和氮氣的環(huán)境下，在有機器件的表面沉積無明顯界限的無機薄膜、過渡層薄膜和有機薄膜，提高了無機薄膜的質(zhì)量，從而提高有機器件封裝水氧阻擋性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明實施例提供的有機器件薄膜封裝方法中薄膜生長過程的示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實施例提供的有機器件薄膜封裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]本發(fā)明實施例提供一種有機器件薄膜封裝方法，采用PECVD的沉積方法對有機器件進(jìn)行薄膜封裝，包括如下步驟:
[0025]步驟110:向PECVD腔室中通入脈沖流量的有機硅前驅(qū)體，在氧氣和/或氮氣過量的環(huán)境下在所述有機器件表面沉積無機薄膜；
[0026]具體地，脈沖流量的周期是可調(diào)節(jié)的，通過調(diào)節(jié)脈沖閥的脈沖周期和脈沖持續(xù)時間優(yōu)化無機薄膜的性能，脈沖周期范圍為5?50ms,無機薄膜厚度為Inm?5 μ m,優(yōu)選地為20nm ;如圖1所示，在每個脈沖有機硅前驅(qū)體的周期中都存在兩個過程，即薄膜的生長過程和薄膜的氮化和/或氧化增密過程，其中薄膜的增密過程的存在可以改善薄膜組分，平滑薄膜表面，提高無機薄膜的質(zhì)量，并為后續(xù)功能層生長提供保障，從而提高整個封裝層的水氧阻擋性能；
[0027]步驟120:向所述PECVD腔室中通入脈沖流量的有機硅前驅(qū)體，在氧氣和/或氮氣適量的環(huán)境下在所述有機器件表面沉積介于無機薄膜和有機薄膜之間的過渡層薄膜；
[0028]具體地，脈沖流量的周期是可調(diào)節(jié)的，通過調(diào)節(jié)脈沖閥的脈沖周期和脈沖持續(xù)時間優(yōu)化過渡層薄膜的性能，脈沖周期范圍為5?50ms,過渡層薄膜厚度為Inm?5 μ m,優(yōu)選地為50nm ;此步驟中氧氣和/或氮氣的量是連續(xù)變化的，即從沉積無機薄膜時氧氣和/或氮氣量漸變到沉積有機薄膜時無氧氣和/或氮氣，在所述有機器件表面形成無明顯界面的無機薄膜、過渡層薄膜和有機薄膜的交替結(jié)構(gòu)；
[0029]步驟130:向所述PECVD腔室中通入固定流量的有機硅前驅(qū)體，在無氧氣和氮氣的環(huán)境下在所述有機器件表面沉積有機薄膜；
[0030]具體地，有機薄膜厚度為Inm?5 μ m,優(yōu)選地為IOOnm ；
[0031]步驟140:重復(fù)所述步驟110?步驟1302?10次；
[0032]具體地，重復(fù)重復(fù)所述步驟110?步驟1305次，即在有機器件表面生長5個無明顯界面的無機薄膜、過渡層薄膜和有機薄膜的交替結(jié)構(gòu)。
[0033]進(jìn)一步地，所述步驟110?130中分別還包括:向所述PECVD腔室中通入固定流量的輔助氣體，用于提高氧氣和/或氮氣離化率，從而提高薄膜沉積的速度提升封裝效率。所述輔助氣體為氬氣等氣體。
[0034]本實施例中，有機硅前驅(qū)體可為TEOS、HMDSO等。
[0035]如圖2所示，本發(fā)明實施例還提供一種有機器件薄膜封裝裝置，包括PECVD腔室1、有機硅前驅(qū)體源瓶2、氧氣和/或氮氣源瓶3和輔助氣體源瓶4，所述有機硅前驅(qū)體源瓶2、所述氧氣和/或氮氣源瓶3和所述輔助氣體源瓶4分別通過管路與所述PECVD腔室I的進(jìn)氣口相連通；所述有機硅前驅(qū)體源瓶2與所述PECVD腔室I之間的管路上設(shè)有脈沖閥201，所述有機硅前驅(qū)體源瓶2通過所述脈沖閥201向所述PECVD腔室I中通入脈沖流量的有機硅前驅(qū)體。
[0036]進(jìn)一步地，所述有機硅前驅(qū)體源瓶2與所述PECVD腔室I之間的管路上依次設(shè)有第一普通閥202、第一流量計203和第二普通閥204，所述第二普通閥204與所述脈沖閥201為并聯(lián)連接。所述第一流量計203用于監(jiān)測從所述有機硅前驅(qū)體源瓶2進(jìn)入所述PECVD腔室I的有機硅前驅(qū)體的流量。設(shè)置在第一流量計203前后的第一普通閥202和第二普通閥204用于保護(hù)第一流量計203。
[0037]進(jìn)一步地，所述氧氣和/或氮氣源瓶3與所述PECVD腔室I之間的管路上依次設(shè)有第三普通閥301、第二流量計302和第四普通閥303。所述第二流量計302用于監(jiān)測從所述氧氣和/或氮氣源瓶3進(jìn)入所述PECVD腔室I的氧氣和/或氮氣的流量。設(shè)置在第二流量計302前后的第三普通閥301和第四普通閥303用于保護(hù)第二流量計302。
[0038]進(jìn)一步地，所述輔助氣體源瓶4與所述PECVD腔室I之間的管路上依次設(shè)有第五普通閥401、第三流量計402和第六普通閥403。所述第三流量計402用于監(jiān)測從所述輔助氣體源瓶4進(jìn)入所述PECVD腔室I的輔助氣體的流量。設(shè)置在第三流量計402前后的第五普通閥401和第六普通閥403用于保護(hù)第三流量計402。[0039]本發(fā)明采用PECVD方法，向PECVD腔室通入脈沖流量的有機硅前驅(qū)體，分別在氧氣和/或氮氣過量、適量以及無氧氣和氮氣的環(huán)境下，在有機器件的表面沉積無明顯界限的無機薄膜、過渡層薄膜和有機薄膜，提高了無機薄膜的質(zhì)量，從而提高有機器件封裝水氧阻擋性能。
[0040]以上所述為本發(fā)明的最優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種有機器件薄膜封裝方法，其特征在于，采用PECVD的沉積方法對有機器件進(jìn)行薄膜封裝，包括如下步驟: (1)向PECVD腔室中通入脈沖流量的有機硅前驅(qū)體，在氧氣和/或氮氣過量的環(huán)境下在所述有機器件表面沉積無機薄膜； (2)向所述PECVD腔室中通入脈沖流量的有機硅前驅(qū)體，在氧氣和/或氮氣適量的環(huán)境下在所述有機器件表面沉積介于無機薄膜和有機薄膜之間的過渡層薄膜； (3)向所述PECVD腔室中通入固定流量的有機硅前驅(qū)體，在無氧氣和氮氣的環(huán)境下在所述有機器件表面沉積有機薄膜； (4)重復(fù)所述步驟(I)?步驟(3)2?10次。
2.如權(quán)利要求1所述的有機器件薄膜封裝方法，其特征在于，所述步驟(I)?(3)中分別還包括:向所述PECVD腔室中通入固定流量的輔助氣體，用于提高氧氣和/或氮氣離化率。
3.如權(quán)利要求2所述的有機器件薄膜封裝方法，其特征在于，所述輔助氣體為氬氣。
4.如權(quán)利要求1所述的有機器件薄膜封裝方法，其特征在于，所述步驟(I)和步驟(2)中脈沖流量的周期是可調(diào)節(jié)的，范圍為5?50ms。
5.如權(quán)利要求1所述的有機器件薄膜封裝方法，其特征在于，所述步驟(I)中的無機薄膜厚度為Inm?5 μ m,所述步驟(2)中的過渡層薄膜厚度為Inm?5 μ m,所述步驟(3)中的有機薄膜厚度為Inm?5 μ m。
6.如權(quán)利要求1所述的有機器件薄膜封裝方法，其特征在于，所述步驟(2)中氧氣和/或氮氣的量是連續(xù)變化的，即從沉積無機薄膜時氧氣和/或氮氣量漸變到沉積有機薄膜時無氧氣和/或氮氣，在所述有機器件表面形成無明顯界面的無機薄膜、過渡層薄膜和有機薄膜的交替結(jié)構(gòu)。
7.一種有機器件薄膜封裝裝置，其特征在于，包括PECVD腔室、有機硅前驅(qū)體源瓶、氧氣和/或氮氣源瓶和輔助氣體源瓶，所述有機硅前驅(qū)體源瓶、所述氧氣和/或氮氣源瓶和所述輔助氣體源瓶分別通過管路與所述PECVD腔室的進(jìn)氣口相連通；所述有機硅前驅(qū)體源瓶與所述PECVD腔室之間的管路上設(shè)有脈沖閥，所述有機硅前驅(qū)體源瓶通過所述脈沖閥向所述PECVD腔室中通入脈沖流量的有機硅前驅(qū)體。
8.如權(quán)利要求1所述的有機器件薄膜封裝裝置，其特征在于，所述有機硅前驅(qū)體源瓶與所述PECVD腔室之間的管路上依次設(shè)有第一普通閥、第一流量計和第二普通閥，所述第二普通閥與所述脈沖閥為并聯(lián)連接。
9.如權(quán)利要求1所述的有機器件薄膜封裝裝置，其特征在于，所述氧氣和/或氮氣源瓶與所述PECVD腔室之間的管路上依次設(shè)有第三普通閥、第二流量計和第四普通閥。
10.如權(quán)利要求1所述的有機器件薄膜封裝裝置，其特征在于，所述輔助氣體源瓶與所述PECVD腔室之間的管路上依次設(shè)有第五普通閥、第三流量計和第六普通閥。
【文檔編號】C23C16/44GK103762321SQ201310750783
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】劉鍵 申請人:劉鍵