JP2021516766A - 薄膜封止方法、薄膜封止構造、表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2018年3月29日に提出された、出願番号を201810272554.5とし、発明の名称を「薄膜封止方法、薄膜封止構造、表示装置」とする中国特許の優先権を主張し、当該出願を参照により本願に援用する。
本実施例が提供する薄膜封止方法は、基板上の封止待ち構造を封止するためのものであり、前記封止待ち構造には一般的に水分・酸素に対して比較的敏感な材料が含まれ、前記封止待ち構造は表示及び照明装置における有機半導体材料を含む有機発光ダイオードアレイであってもよく、有機半導体材料によって作成された薄膜太陽電池であってもよく、赤外線検出器とカメラにおいて使用される、有機半導体材料によって作成された光感知ユニットアレイであってもよい。上記製品の製造過程において、基板には一般的に複数の重複する機能領域が含まれ、各機能領域は対応する形で一つの製品を形成する。機能領域の間には切断領域があり、基板の切断時には切断経路が切断領域を通過する。例えば、表示パネルに関して、各機能領域には、一枚の表示パネルが必要とする表示基板構造が含まれる。コストを節約し、生産率を高めるために、一つの基板上の複数の機能領域に対して同時に、例えば、成膜、フォトリソグラフ、エッチング、洗浄等のステップを含む加工処理を行うのが一般的である。その後、基板全体のすべての機能領域を封止してレーザ切断又は機械切断等の方式で一枚の基板を複数の表示基板に切断してから、後続のモジュール処理を行い、最終的に表示パネルが形成される。
図5Aに示すように、第1バリア材料層3030を形成する。バリア材料層構造は緻密であり、水分子と酸素分子等の活性分子に対して好ましい遮断作用を有する。水蒸気分子と酸素分子が、封止待ち構造に接触しないように、第1バリア材料層3030により、封止待ち構造302を被覆、即ち、完全に覆う必要がある。封止薄膜のバリア性を確保するために、第1バリア材料層3030は薄すぎてはならず、また封止薄膜が一定の湾曲度と柔軟性を有することを確保し、表示デバイスの全体的厚さを低減するために、第1バリア材料層3030は厚すぎてはならず、一般的にその厚さは0.1μm〜1μmの間であることが求められる。
図5Bに示すように、有機層304を形成する。バリア層の柔軟性が劣ることから、製品使用過程においてクラックが生じやすく、水分・酸素はこれらクラックを介して、封止待ち構造302に浸入し封止を失効させる。従って、第1バリア材料層3030の表面に有機層304を形成する必要があり、当該有機層は良好な柔軟性を有し、有機層とバリア材料層を貼り付ける時に、バリア材料層における応力を逃がして放つことができ、これによりバリア材料層の裂けを防止するという役割がある。
図5Cに示すように、第2バリア材料層3050を形成する。有機層304は水分・酸素に対して親和性を有し、水分・酸素は有機層に沿って拡散することができ、さらに第1バリア材料層3030上のクラックを介して、封止待ち構造302に浸入する。従って、有機層304上方に第2バリア材料層3050をさらに設置する必要があり、第2バリア材料層3050は有機層304を完全に覆うことで、それと水分・酸素との接触を防止する。第2バリア材料層3050は第1バリア材料層3030の形成方法と同一の方法を用いることができる。第1バリア材料層3050と同様の理由により、第2バリア材料層3050の厚さは0.1μm〜1μmの間であることが好ましい。
図5Eに示すように、前記機能領域310範囲内にマスク材料層3060を形成し、前記マスク材料層の基板301での正射影は第2バリア材料層3050の基板301での正射影範囲内にあり、有機層304の基板301での正射影はマスク材料層3060の基板301での正射影範囲内にあり、マスク材料層3060の厚さは第2バリア材料層3050の厚さを下回る。
有機層304の前記基板301での正射影が第1バリア材料層3030の基板301での正射影の範囲内にある時に、図5Fに示すように、第1バリア材料層3030と第2バリア材料層3050をエッチングし、マスク材料層3060の基板301での正射影範囲以外の第1バリア材料層3030と第2バリア材料層3050がエッチングで除去される。よって、基板を切断する時に、切断経路は封止待ち構造302のより近くであってよいため、非表示領域の面積を小さくして縁をより狭くすることができる。前記マスク材料層のエッチングレートは前記第1バリア材料層のエッチングレートを下回り、前記第2バリア材料層のエッチングレートも下回る。
本実施例が提供する薄膜封止構造は、基板上の被封止構造を封止するためのものである。例えば、図9Aに示すように、前記薄膜封止構造は具体的に、基板601に位置する被封止構造602を被覆する第1バリア層603と、第1バリア層603の、基板から離隔する側に位置する有機層604と、有機層604を被覆する第2バリア層605と、第2バリア層605の、基板601から離隔する側に位置するマスク層606と、を含み、被封止構造602の基板601での正射影は前記有機層の基板での正射影の範囲内にあり、マスク層606の基板601での正射影は第2バリア層605、第1バリア層603、有機層604の基板601での正射影を被覆し、マスク層606の厚さは第2バリア層605の厚さを下回る。
本実施例は、基板、発光構造、制御回路を含み、前記の薄膜封止構造又は前記の薄膜封止方法を用いて形成する薄膜封止構造をさらに含む表示装置を提供する。前記発光構造は有機発光ダイオードであってよく、量子ドットの発光ダイオードであってもよい。前記制御回路は有機材料又は無機材料で作成される。前記薄膜封止構造又は前記の薄膜封止方法で形成された薄膜封止構造は、前記発光構造又は前記制御回路の材料が水分・酸素環境下で性質変化することでもたらされる、前記表示装置の歩留まりと寿命の劣化を防止することができる。前記薄膜封止構造又は前記の薄膜封止方法で形成された薄膜封止構造は、遮蔽現象に起因する、薄膜封止構造辺縁の先細り領域が広すぎるため縁が過度に広くなるという課題を解決している。
102 マスクプレート開口
103 フレーム
201 基板
202 封止待ち構造
203 第1バリア層
204 有機層
205 第2バリア層
206 目標成膜領域
207 先細り領域
301 基板
302 封止待ち構造
304 有機層
305 第2バリア材料層
306 マスク材料層
310 機能領域
311 環状領域の幅
312 正射影
313 正射影
314 側壁の厚さ
316 有機層
317 第2バリア材料層の厚さ
401 マスクプレートに開口
402 マスクプレート
403 フレーム
501 マスクプレートフレーム
502 開口
601 基板
602 被封止構造
603 第1バリア層
604 有機層
605 第2バリア層
606 マスク層
614 側壁の厚さ
3030 第1バリア材料層
3050 第2バリア材料層
3060 マスク材料層
3150 バリア材料層
Claims (20)
- 基板に位置する被封止構造を被覆する第1バリア層と、
前記第1バリア層の、前記基板から離隔する側に位置する有機層と、
前記有機層を被覆する第2バリア層と、
前記第2バリア層の、前記基板から離隔する側の表面に位置するマスク層と、を含み、
前記被封止構造の前記基板での正射影は前記有機層の基板での正射影の範囲内にあり、
前記マスク層、前記第2バリア層、前記第1バリア層は前記基板での正射影がほぼ重なり、前記マスク層の材料のエッチングレートは前記第2バリア層の材料のエッチングレート未満である、
薄膜封止構造。 - 前記マスク層の材料は金属酸化物である、
請求項1に記載の薄膜封止構造。 - 前記マスク層の材料は酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫、酸化ガリウム、酸化ハフニウム、ジルコニアにおける少なくとも1つを含み、及び/又は、前記第1バリア層の材料は窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素における少なくとも1つを含み、及び/又は、前記第2バリア層の材料は窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素における少なくとも1つを含む、
請求項2に記載の薄膜封止構造。 - 前記マスク層の厚さは前記第2バリア層の厚さ未満である、
請求項3に記載の薄膜封止構造。 - 前記マスク層の厚さは100nmを上回らず、前記第1バリア層と第2バリア層の厚さは約0.1〜1μmの範囲内にある、
請求項4に記載の薄膜封止構造。 - 前記有機層の側面に貼り付けられた前記第2バリア層の側壁の厚さは、前記第2バリア層の、前記マスク層と前記有機層との間に位置する部分の厚さを下回らない、
請求項5に記載の薄膜封止構造。 - 前記有機層の前記基板での正射影は前記第1バリア層の前記基板での正射影の範囲内にある、
請求項6に記載の薄膜封止構造。 - 前記第1バリア層の前記基板での正射影は前記有機層の前記基板での正射影の範囲内にある、
請求項6に記載の薄膜封止構造。 - 前記有機層の材料は樹脂類有機材料である、
請求項7又は8に記載の薄膜封止構造。 - 少なくとも1つの機能領域を含む基板を提供する段階であって、前記機能領域範囲内には封止待ち構造が設けられている段階、
前記封止待ち構造を被覆する第1バリア材料層を形成する段階、
前記機能領域範囲内に有機層を形成する段階であって、前記封止待ち構造の前記基板での正射影は前記有機層の基板での正射影の範囲内にある段階、
前記有機層を被覆する第2バリア材料層を形成する段階、
前記機能領域範囲内の第2バリア材料層にマスク材料層を形成する段階であって、前記マスク材料層の前記基板での正射影は前記第2バリア材料層の前記基板での正射影範囲内にあり、前記有機層の前記基板での正射影は前記マスク材料層の前記基板での正射影の範囲内にあり、前記マスク材料層の厚さは前記第2バリア材料層の厚さ未満である段階、
前記マスク材料層をマスクとして前記第2バリア材料層をエッチングする段階であって、前記マスク材料層が同時にエッチングされて第2バリア層とマスク層をそれぞれ形成し、前記マスク材料層のエッチングレートは前記第2バリア材料層のエッチングレート未満である段階、
を含む薄膜封止方法。 - 前記機能領域範囲内に有機層を形成する段階において、前記有機層を形成し、前記有機層の前記基板での正射影を前記第1バリア材料層の前記基板での正射影の範囲内とする段階を含み、
前記第1バリア材料層をエッチングする段階であって、前記マスク材料層のエッチングレートは前記第1バリア材料層のエッチングレート未満である段階をさらに含む、
請求項10に記載の薄膜封止方法。 - 前記機能領域範囲内に有機層を形成する段階において、前記有機層を形成し、前記第1バリア材料層の前記基板での正射影を前記有機層の前記基板での正射影の範囲内とする段階を含む、
請求項10に記載の薄膜封止方法。 - 前記第1バリア材料層と前記第2バリア材料層のエッチングレートは前記マスク材料層のエッチングレートの8倍以上であり、前記マスク材料層の厚さは第1バリア材料層と第2バリア材料層の厚さとの和の八分の一を下回らない、
請求項11又は12に記載の薄膜封止方法。 - 前記第1バリア材料層、前記第2バリア材料層、前記マスク材料層のエッチングが完了した後、形成される前記マスク層の厚さが100nmを上回らない、
請求項13に記載の薄膜封止方法。 - 前記機能領域範囲内にある第2バリア材料層にマスク材料層を形成する段階において、前記マスク材料層を形成し、前記マスク材料層の前記基板での正射影が前記有機層の前記基板での正射影を超えた部分を環状領域とする段階を含み、前記環状領域の幅は前記第2バリア材料層の厚さを上回る、
請求項14に記載の薄膜封止方法。 - 前記機能領域範囲内にある第2バリア材料層にマスク材料層を形成する段階は、原子層マスク堆積法を用いてマスク材料層を形成する段階を含む、
請求項15に記載の薄膜封止方法。 - 前記第1バリア材料層と第2バリア材料層の形成にプラズマ化学気相成長法を用い、前記第1バリア材料層と第2バリア材料層の厚さは約0.1〜1μmの範囲内にある、
請求項16に記載の薄膜封止方法。 - 前記第1バリア材料層と第2バリア材料層のエッチングに誘導結合型プラズマ技術を用いる、
請求項17に記載の薄膜封止方法。 - 前記第1バリア材料層及び/又は第2バリア材料層を形成する際に、プラズマ化学気相成長過程において、マスクプレートフレーム内部の開口を設けて基板全体を露出させる、
請求項17に記載の薄膜封止方法。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の薄膜封止構造を含み、又は、請求項10〜19のいずれか一項に記載の薄膜封止方法を用いて形成した薄膜封止構造を含み、前記封止待ち構造又は前記被封止構造は発光構造と制御回路を含む、
表示装置。
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