專利名稱：有機(jī)電子裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子裝置的制造方法，且特別涉及一種有機(jī)電子裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造工藝技術(shù)的進(jìn)步，許多電子裝置都是在硅基板上以半導(dǎo)體工藝進(jìn)行制造。而在平面顯示器方面，則是在玻璃基板上以半導(dǎo)體工藝制造所需的元件。然而，硅基板與玻璃基板皆屬于一種硬性基板，因此所制造出來的電子裝置也不可彎折。為使電子裝置具有更輕、更薄及可撓曲的特性，如塑膠基板等軟性基板已被嘗試應(yīng)用在電子裝置的制造中。
此外，在電子元件的材料選擇方面，一些電子元件已經(jīng)可以采用有機(jī)材料進(jìn)行制造，例如有機(jī)薄膜晶體管(organic thin film transistor，OTFT)。與傳統(tǒng)的無機(jī)晶體管相比，有機(jī)薄膜晶體管可以在低溫下制造，因此在基板選擇上可采用較輕、薄且便宜的塑膠取代玻璃，同時還兼具可撓曲的優(yōu)點(diǎn)。另外，有機(jī)薄膜晶體管制造工藝較簡單，以印制技術(shù)直接圖案化有機(jī)薄膜，可以減少所需的光刻掩膜數(shù)目與真空蒸鍍設(shè)備。而且，由于有機(jī)薄膜晶體管制造工藝適合塑膠基板，與roll-to-roll的工藝相容性高，因此對降低制造成本也有很大的效益。
但是，在傳統(tǒng)采用有機(jī)薄膜晶體管與塑膠基板的平面顯示器中，僅在兩片塑膠基板的周圍使用密封件將電子元件密封于兩片塑膠基板內(nèi)。如此一來，當(dāng)此平面顯示器受到撓曲時，由于兩片塑膠基板無法維持固定的間隙，因此電子元件將很容易接觸塑膠基板，并產(chǎn)生刮傷、磨損甚至是損毀等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有機(jī)電子裝置的制造方法，其適于解決采用軟性基板的有機(jī)電子裝置在撓曲時電子元件容易接觸塑膠基板而損毀的問題。
本發(fā)明提出一種有機(jī)電子裝置的制造方法，包括下列步驟提供軟性基板；在軟性基板上制造多個有機(jī)元件；在軟性基板上制造圖案化間隙層；以及設(shè)置蓋板于圖案化間隙層上，并以密封件密封軟性基板與蓋板的邊緣。其中，圖案化間隙層在軟性基板與蓋板之間維持間隙。
在上述有機(jī)電子裝置的制造方法的一實(shí)施例中，制造有機(jī)元件的步驟是在制造圖案化間隙層之前執(zhí)行，而有機(jī)元件包括有機(jī)薄膜晶體管。此外，制造圖案化間隙層的步驟例如包括使圖案化間隙層覆蓋有機(jī)元件。另外，在制造圖案化間隙層之后與設(shè)置蓋板之前，還可在軟性基板未被圖案化間隙層覆蓋的區(qū)域制造多個有機(jī)電致發(fā)光元件(Organic Electro Luminescent Device，OELD)。
在上述有機(jī)電子裝置的制造方法的一實(shí)施例中，制造有機(jī)元件的步驟是在制造圖案化間隙層之后執(zhí)行，有機(jī)元件是形成于軟性基板未被圖案化間隙層覆蓋的區(qū)域上，而有機(jī)元件包括有機(jī)電致發(fā)光元件。
在上述有機(jī)電子裝置的制造方法的一實(shí)施例中，制造圖案化間隙層的方法包括在軟性基板上涂布間隙材料層；以及圖案化間隙材料層以形成圖案化間隙層。此外，在涂布間隙材料層之后與圖案化間隙材料層之前，還可預(yù)烤間隙材料層。另外，涂布間隙材料層的方法例如是進(jìn)行旋轉(zhuǎn)涂布(spin coating)。再者，間隙材料層可具有感光性，而圖案化間隙材料層的方法包括進(jìn)行光刻蝕刻(photolithography)。此外，圖案化間隙層的材料可為聚合物，例如光圖案化聚合物(photo-patterned polymer)、混合有微柱的聚合物或其組合，又例如是鉻酸鹽聚乙烯醇(Dichromated Polyvinyl alcohol，DCPVA)、聚乙烯四氫(polyvinyl pyrrolidone，PVP)、聚酰亞胺(polyimide，PI)或其組合。
在上述有機(jī)電子裝置的制造方法的一實(shí)施例中，制造圖案化間隙層的方法包括使用間隙材料沉積源與遮罩在軟性基板上沉積圖案化間隙層。此外，間隙材料沉積源例如是以等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)、真空熱蒸鍍(Vacuum Thermal Evaporation，VTE)、電子束蒸鍍(E-beam Evaporation)或?yàn)R鍍(sputter)的方法沉積圖案化間隙層，其中真空熱蒸鍍以及電子束蒸鍍可一并采用。另外，圖案化間隙層的材料可為聚合物，例如有機(jī)低聚合物(organic oligomers)、混合有微柱的聚合物或其組合，又例如是聚對二甲苯基(parylene)。再者，圖案化間隙層的材料可為氧化物，例如金屬氧化衍生物(metal oxide derivatives)。
在上述有機(jī)電子裝置的制造方法的一實(shí)施例中，制造圖案化間隙層的方法包括在軟性基板上沉積間隙材料層；以及圖案化間隙材料層以形成圖案化間隙層。此外，沉積間隙材料層的方法例如是等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積、真空熱蒸鍍、電子束蒸鍍或?yàn)R鍍，其中真空熱蒸鍍以及電子束蒸鍍可一并采用。另外，圖案化間隙材料層的方法例如是使用激光對間隙材料層進(jìn)行光裂解或熱烈解，以直接進(jìn)行圖案化工藝。再者，圖案化間隙層之材料例如是聚合物或混合有微柱的聚合物，又例如是聚對二甲苯基。
綜上所述，在本發(fā)明的有機(jī)電子裝置的制造方法中，是以圖案化間隙層維持軟性基板與蓋板之間的間隙，以避免有機(jī)電子裝置被撓曲時電子元件損毀。此外，圖案化間隙層可選擇性地覆蓋并保護(hù)有機(jī)元件，作為保護(hù)層功效。另外，本發(fā)明還具有圖案化間隙層可進(jìn)行高精度定域化以及相容于roll-to-roll工藝與批次(batch type)工藝的優(yōu)點(diǎn)。
為讓本發(fā)明之上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1A～1F為本發(fā)明第一實(shí)施例之有機(jī)電子裝置的制造方法的流程剖面圖。
圖2A～2D為本發(fā)明第二實(shí)施例之有機(jī)電子裝置的制造方法的流程剖面圖。
圖3A～3F為本發(fā)明第三實(shí)施例之有機(jī)電子裝置的制造方法的流程剖面圖。
主要元件標(biāo)記說明30曝光光源50光刻掩膜70間隙材料沉積源80遮罩90激光110、210、310軟性基板112、130、212、230、312、330電子元件120、220、320圖案化間隙層120a、320a間隙材料層140、240、340蓋板
150、250、350密封件具體實(shí)施方式
本發(fā)明之有機(jī)電子裝置的制造方法是在軟性基板上制造多個有機(jī)元件與圖案化間隙層，并使用密封件將蓋板與軟性基板密封。其中，圖案化間隙層用以在軟性基板與蓋板之間維持間隙。通過進(jìn)行高精度定域化的圖案化間隙層，當(dāng)有機(jī)電子裝置被撓曲時，軟性基板的有機(jī)元件將可避免接觸蓋板而損毀。以下，將介紹三種可實(shí)現(xiàn)此目的的實(shí)施方式。
圖1A～1F為本發(fā)明第一實(shí)施例之有機(jī)電子裝置的制造方法的流程剖面圖。請參照圖1A，本實(shí)施例之有機(jī)電子裝置的制造方法是先提供軟性基板110。其中，軟性基板110可為塑膠基板、金屬薄板、高分子基板、有機(jī)與無機(jī)混合基板或厚度小于1mm的玻璃基板。軟性基板110上可選擇性地形成多個電子元件112。電子元件112例如是薄膜晶體管或是其他線路等。具體而言，電子元件112可以是有機(jī)或無機(jī)薄膜晶體管。
請參照圖1B，在軟性基板110上涂布間隙材料層120a。其中，涂布間隙材料層120a的方法例如是將聚合物或混合有微柱的聚合物溶于適當(dāng)?shù)娜軇┊?dāng)中，再以旋轉(zhuǎn)涂布或其他方式將其涂布在軟性基板110上。此外，在將間隙材料層120a涂布于軟性基板110上之后，還可選擇性地對間隙材料層120a進(jìn)行預(yù)烤以稍微固化，預(yù)烤的時間例如是1小時。另外，間隙材料層120a例如具有感光性。
請參照圖1C與圖1D，接著對間隙材料層120a進(jìn)行光刻蝕刻。具體而言，例如是提供光刻掩膜50于曝光光源30與間隙材料層120a之間，以對間隙材料層120a的部分區(qū)域進(jìn)行曝光，然后對間隙材料層120a進(jìn)行顯影。其中，曝光光源30例如是紫外光，而顯影方法例如是在50℃的水中將間隙材料層120a未曝光的部分去除。至此，即完成圖案化間隙層120的制造。圖案化間隙層120可覆蓋或不覆蓋電子元件112，而在本實(shí)施例中是以覆蓋電子元件112為例。當(dāng)圖案化間隙層120覆蓋電子元件112時，圖案化間隙層120還可發(fā)揮保護(hù)層的功能，避免外界水、氧氣、污染物等破壞電子元件112。在圖案化間隙層120的材料方面，其可采用光圖案化聚合物有機(jī)聚合物、無機(jī)聚合物、高分子聚合物、小分子聚合物、樹脂等各類聚合物或其組合。具體而言，圖案化間隙層120之材料例如是采用鉻酸鹽聚乙烯醇、聚乙烯四氫、聚酰亞胺或其組合。
請參照圖1E，選擇性地在軟性基板110未被圖案化間隙層120覆蓋的區(qū)域制造多個電子元件130。本實(shí)施例中，電子元件130是有機(jī)電致發(fā)光元件。值得注意的是，在本實(shí)施例之有機(jī)電子裝置的制造方法中，電子元件112與130只要有其中一種是屬于有機(jī)電子元件即屬于本發(fā)明所欲保護(hù)的范圍，而本實(shí)施例之有機(jī)電子裝置的制造方法中也可僅制造電子元件112或電子元件130。
請參照圖1F，設(shè)置蓋板140于圖案化間隙層120上，亦即蓋板140會接觸圖案化間隙層120，且圖案化間隙層120用以在軟性基板110與蓋板140之間維持間隙。同時，將密封件150設(shè)置于軟性基板110與蓋板140的邊緣，而以密封件150密封軟性基板110與蓋板140。
圖2A～2D為本發(fā)明第二實(shí)施例之有機(jī)電子裝置的制造方法的流程剖面圖。以下，將僅介紹與第一實(shí)施例相異者，而其余相同者將省略不做介紹。請參照圖2A，本實(shí)施例之有機(jī)電子裝置的制造方法是先提供軟性基板210。軟性基板210上可選擇性地形成多個電子元件212。
請參照圖2B，使用間隙材料沉積源70與遮罩80在軟性基板210上沉積圖案化間隙層220。其中，沉積圖案化間隙層220時，遮罩80是設(shè)置于軟性基板210與間隙材料沉積源70之間，以使間隙材料通過遮罩80的鏤空部分而沉積于軟性基板210上。此外，沉積圖案化間隙層220的方法例如是等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積、真空熱蒸鍍、電子束蒸鍍、濺鍍或其他適當(dāng)?shù)姆椒?，其中真空熱蒸鍍以及電子束蒸鍍可一并采用。圖案化間隙層220同樣可覆蓋或不覆蓋電子元件212。當(dāng)圖案化間隙層220覆蓋電子元件212時可發(fā)揮保護(hù)層的功能。在圖案化間隙層220的材料方面，其可采用有機(jī)聚合物、無機(jī)聚合物、高分子聚合物、小分子聚合物、有機(jī)低聚合物、樹脂、混合有微柱的聚合物等各類聚合物或其組合。具體而言，圖案化間隙層220的材料例如是采用聚對二甲苯基。再者，圖案化間隙層220的材料也可為氧化物，例如金屬氧化衍生物。
請參照圖2C，選擇性地在軟性基板210未被圖案化間隙層220覆蓋的區(qū)域制造多個電子元件230。
請參照圖2D，設(shè)置蓋板240于圖案化間隙層220上，亦即蓋板240會接觸圖案化間隙層220，且圖案化間隙層220用以在軟性基板210與蓋板240之間維持間隙。同時，將密封件250設(shè)置于軟性基板210與蓋板240的邊緣，而以密封件250密封軟性基板210與蓋板240。
圖3A～3F為本發(fā)明第三實(shí)施例之有機(jī)電子裝置的制造方法的流程剖面圖。以下，將僅介紹與第二實(shí)施例相異者，而其余相同者將省略不做介紹。請參照圖3A，本實(shí)施例之有機(jī)電子裝置的制造方法是先提供軟性基板310。軟性基板210上可選擇性地形成多個電子元件312。
請參照圖3B，在軟性基板310上沉積間隙材料層320a。其中，沉積間隙材料層320a的方法例如是等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積、真空熱蒸鍍、電子束蒸鍍、濺鍍或其他適當(dāng)?shù)姆椒?，而真空熱蒸鍍以及電子束蒸鍍可一并采用?br> 請參照圖3C與圖3D，例如使用激光90對間隙材料層320a進(jìn)行光裂解或熱裂解等方式圖案化間隙材料層320a，以形成圖案化間隙層320。圖案化間隙層320的材料的選擇與第二實(shí)施例之圖案化間隙層220相同。
請參照圖3E，選擇性地在軟性基板310未被圖案化間隙層320覆蓋的區(qū)域制造多個電子元件330。
請參照圖3F，設(shè)置蓋板340于圖案化間隙層320上，亦即蓋板340會接觸圖案化間隙層320，且圖案化間隙層320用以在軟性基板310與蓋板340之間維持間隙。同時，將密封件350設(shè)置于軟性基板310與蓋板340的邊緣，而以密封件350密封軟性基板310與蓋板340。
綜上所述，在本發(fā)明之有機(jī)電子裝置的制造方法中，是在軟性基板與蓋板之間制造圖案化間隙層以維持間隙，進(jìn)而避免有機(jī)電子裝置被撓曲時，電子元件因接觸蓋板而受蓋板的磨損或刮傷甚至損毀。此外，圖案化間隙層還可選擇性地覆蓋有機(jī)元件，以阻絕外界的水、氧氣、污染物等而發(fā)揮保護(hù)作用。另外，本發(fā)明還具有圖案化間隙層可進(jìn)行高精度定域化的優(yōu)點(diǎn)。同時，本發(fā)明之制造工藝還相容于roll-to-roll工藝與批次(batch type)工藝，因此可大量制造而易于降低制造成本。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動與改進(jìn)，因此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是包括提供軟性基板；在該軟性基板上制造多個有機(jī)元件；在該軟性基板上制造圖案化間隙層；以及設(shè)置蓋板于該圖案化間隙層上，并以密封件密封該軟性基板與該蓋板的邊緣，其中該圖案化間隙層在該軟性基板與該蓋板之間維持間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是制造上述這些有機(jī)元件的步驟是在制造該圖案化間隙層之前執(zhí)行，而上述這些有機(jī)元件包括有機(jī)薄膜晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是制造該圖案化間隙層的步驟包括使該圖案化間隙層覆蓋上述這些有機(jī)元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是在制造該圖案化間隙層之后與設(shè)置該蓋板之前，還包括在該軟性基板未被該圖案化間隙層覆蓋的區(qū)域制造多個有機(jī)電致發(fā)光元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是制造上述這些有機(jī)元件的步驟是在制造該圖案化間隙層之后執(zhí)行，上述這些有機(jī)元件是形成于該軟性基板未被該圖案化間隙層覆蓋的區(qū)域上，而上述這些有機(jī)元件包括有機(jī)電致發(fā)光元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是制造該圖案化間隙層的方法包括在該軟性基板上涂布間隙材料層；以及圖案化該間隙材料層以形成該圖案化間隙層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是在涂布該間隙材料層之后與圖案化該間隙材料層之前，還包括預(yù)烤該間隙材料層。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是涂布該間隙材料層的方法包括進(jìn)行旋轉(zhuǎn)涂布。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該間隙材料層具有感光性，而圖案化該間隙材料層的方法包括進(jìn)行光刻蝕刻。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括聚合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括光圖案化聚合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括混合有微柱的聚合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括光圖案化聚合物以及混合有微柱的聚合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括鉻酸鹽聚乙烯醇。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括聚乙烯四氫。
16.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括聚酰亞胺。
17.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括鉻酸鹽聚乙烯醇以及聚乙烯四氫。
18.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括鉻酸鹽聚乙烯醇以及聚酰亞胺。
19.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括聚乙烯四氫以及聚酰亞胺。
20.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括鉻酸鹽聚乙烯醇、聚乙烯四氫以及聚酰亞胺。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是制造該圖案化間隙層的方法包括使用間隙材料沉積源與遮罩在該軟性基板上沉積該圖案化間隙層。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該間隙材料沉積源是以等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積、真空熱蒸鍍、電子束蒸鍍或?yàn)R鍍的方法沉積該圖案化間隙層。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該間隙材料沉積源是以真空熱蒸鍍以及電子束蒸鍍的方法沉積該圖案化間隙層。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括聚合物。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括有機(jī)低聚合物。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括混合有微柱的聚合物。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括有機(jī)低聚合物以及混合有微柱的聚合物。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括聚對二甲苯基。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括氧化物。
30.根據(jù)權(quán)利要求21所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括金屬氧化衍生物。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是制造該圖案化間隙層的方法包括在該軟性基板上沉積間隙材料層；以及圖案化該間隙材料層以形成該圖案化間隙層。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是沉積該間隙材料層的方法包括等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積、真空熱蒸鍍、電子束蒸鍍或?yàn)R鍍。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是沉積該間隙材料層的方法包括真空熱蒸鍍以及電子束蒸鍍。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是圖案化該間隙材料層的方法包括使用激光對該間隙材料層進(jìn)行光裂解或熱裂解。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括聚合物。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括混合有微柱的聚合物。
37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括聚合物以及混合有微柱的聚合物。
38.根據(jù)權(quán)利要求31所述的有機(jī)電子裝置的制造方法，其特征是該圖案化間隙層的材料包括聚對二甲苯基。
全文摘要
一種有機(jī)電子裝置的制造方法，包括下列步驟提供軟性基板；在軟性基板上制造多個有機(jī)元件；在軟性基板上制造圖案化間隙層；以及設(shè)置蓋板于圖案化間隙層上，并以密封件密封軟性基板與蓋板的邊緣。其中，圖案化間隙層在軟性基板與蓋板之間維持間隙。
文檔編號H01L21/8234GK101017795SQ20061000307
公開日2007年8月15日 申請日期2006年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月8日
發(fā)明者林宗賢, 何家充, 胡堂祥, 李正中 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院