密封的薄膜器件以及修復方法、修復系統和計算機程序產品的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種密封的薄膜器件(10,12,14,15,16,17,18),涉及一種用于修復涂覆到薄膜器件(30)的密封層(20)以產生密封的薄膜器件的方法,涉及一種用于修復涂覆到薄膜器件的密封層以生成密封的薄膜器件的系統(200),并且涉及一種計算機程序產品。密封的薄膜器件包括薄膜器件和用于保護薄膜器件免受環境影響而涂覆在薄膜器件上的密封層。密封層至少包括第一阻擋層和第二阻擋層(22,24)和在第一阻擋層和第二阻擋層之間設置的吸氣層(25)。密封的薄膜器件還包括局部涂覆的修補材料(40;42,44),用于密封在所述阻擋層中的外部阻擋層(22)中的局部缺口(50)。此密封的薄膜器件的效果是密封的薄膜器件的使用壽命得以提高。此外,生產密封的薄膜器件的成品率得以提高。
【專利說明】密封的薄膜器件以及修復方法、修復系統和計算機程序產 口 叩
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種密封的薄膜器件。
[0002] 本發明還涉及一種用于修復密封的薄膜器件的方法。
[0003] 本發明還涉及一種用于修復密封的薄膜器件的系統。
[0004] 本發明還涉及一種計算機程序產品,該計算機程序產品包括用于使處理器系統執 行所述修復方法的步驟的指令。
【背景技術】
[0005] 薄膜器件是由多個堆疊的層構成的器件,該多個堆疊的層一起構成電路、電光元 件或光學元件。這樣的電路通常是小型化的電路,也被稱為集成電路或簡言之1C,包括導電 層,半導電層和絕緣層的堆疊(stack)。電光兀件包括例如構成發光二極管、有機發光二極 管或激光二極管的堆疊,并且因此通常至少部分地具有等效于與發光層結合的二極管電路 的電路,該發光層可以例如由有機發光層構成,該與發光層結合的二極管電路產生有機發 光二極管(也還被稱為0LED)。光學兀件可以包括構成光學電路的若干光學層,該光學層包 括例如光導和光閘。這樣的光學元件往往可以被設計用以執行與集成電路相似的功能并且 往往被設計用以取代集成電路。
[0006] 所有這些薄膜器件都需要一些種類的密封以保護器件免受環境影響。提供給薄膜 器件的密封的質量往往決定薄膜器件的使用壽命。特別是當薄膜器件是0LED器件時,0LED 器件的密封是至關重要的,因為在0LED器件內引起腐蝕作用的水往往在0LED器件中局部 生成黑點。由腐蝕作用造成的黑點從例如密封層中的局部缺口開始繼續放射狀地生長。隨 著時間推移,腐蝕作用變得人眼可見,當0LED器件被用于(裝飾性)照明目的時,人眼可見 的腐蝕作用通常是不可接受的。最終,腐蝕作用可能會毀壞整個0LED器件,從而阻止0LED 器件產生任何光。
[0007] 在已知的薄膜器件中,密封可以通過薄膜器件位于其中的密封室而完成。然而,為 了減少薄膜器件的厚度并且也為了降低薄膜器件的生產成本,密封優選通過直接涂覆到薄 膜器件的密封層來完成。這樣的密封層是眾所周知的,尤其是涂覆到0LED器件的。已知的 密封層可以例如包括含有氮化硅-有機材料-氮化硅的多個層的堆疊。其中,氮化硅層形 成阻擋層,該阻擋層形成抵抗水分和其它環境物質的強大屏障。有機層可以相對薄(幾百 納米),用于提供在氮化物層周圍的針孔的有效去耦。或者,有機層可以相對厚并因此也使 可能在任何層中存在的顆粒平坦化。構成密封層的層的這種堆疊并不阻止黑點出現,只是 延遲了黑點的生長,因為它形成了水進入0LED器件的迷宮。
[0008] 或者,密封層可以由多個阻擋層或通過電化學電鍍的層構成。阻擋層例如無機層 (通常是陶瓷層)包括例如含有氮化硅-氧化硅-氮化硅或氮化硅-氮氧化硅-氮化硅的 堆疊,也還被稱為NON-堆疊。這樣的NON-堆疊通常包括這種基本堆疊的若干重復,例如約 八層(即Ν0Ν0Ν0Ν,其中N代表氮化硅而0代表氧化硅)。在這些交替的密封層中,出現的 黑點的數量大大減少。然而,在這種交替的密封層中的任何剩余的局部缺口都會導致黑點 相對快地繼續生長(在微濕的環境中在約1小時內變得可見)。這樣的局部缺口的出現是 成品率問題(#每表面積的局部缺口數),成品率問題對較小的器件來說是不利的,但是對 于較大器件的生產來說是更加嚴重的問題。
[0009] 所以,已知的密封的薄膜器件的缺點是薄膜器件的使用壽命仍然太有限。
[0010] US2008/0237872公開了一種具有允許高精度地檢測保護膜中存在的缺陷的密封 結構的半導體裝置以及其制造方法。半導體裝置包括:基板,在基板上形成的半導體器件以 及用于密封半導體器件的保護膜。該半導體裝置還包括:與保護膜的后表面接觸的第一導 電層以及與保護膜的前表面接觸的第二導電層。為了改進防潮特性,保護膜由用于防止雜 質諸如水分和氧氣滲透進入有機EL器件中的一層或多層膜制成。保護膜可以包括水分吸 收膜。如果保護膜具有任何缺陷,那么第一導電層和第二導電層通過缺陷而導電。另一方 面,如果保護膜沒有缺陷,那么在第一導電層和第二導電層之間幾乎不存在電傳導,所以兩 層之間的電導性低而層之間的電阻高。因而,如果檢測器判斷在電極端之間存在電傳導,那 么它確定保護膜具有缺陷。另一方面,如果檢測器判斷在電極端之間不存在電傳導,那么它 確定保護膜沒有缺陷。已知的裝置和方法的缺陷是:裝置需要在保護膜的兩側上的導電層 作為定位在保護膜中的缺陷的附加機構。在器件使用期間,至少在保護膜的外側上的導電 層沒有作用。而且,沒有作用的層減少了保護膜的傳輸,這在電光器件諸如0LED或光伏器 件的情況下是特別不利的。
[0011] W0 2010136938 A1也涉及一種用于修復涂覆到薄膜器件的密封層以產生密封的 薄膜器件的方法,其中,在密封層中的局部缺口是光學檢測的。光學檢測可以例如通過使光 通過相對準直的光束而入射(impinging)到薄膜器件上并且檢測反射光或散射光來完成。 局部反射或散射強度的變化可能由局部缺口引起。另一個實施方式包括以下步驟:激活薄 膜器件以發光并隨后通過檢測黑點的位置來光學檢測密封層中的局部缺口。以這種方式, 在正常使用產品期間不再起作用的產品中的附加檢測機構不是必需的。隨后,修補材料被 局部涂覆在通過光學檢測方法檢測到的缺陷的地方。通過反射光或散射光來檢測密封層中 的缺陷也可能造成所謂的"假警報"。這意味著相比修復密封層所需要的更多的點被修補, 這不必要地延緩了修補過程。值得注意的是,US2004061118公開了一種設置有用于防護水 分的層的堆疊的發光元件。層的堆疊包括:無機絕緣膜、透明且吸濕的應力松弛層以及無機 絕緣膜。這些層被重復地層壓在陰極上。然而,如果使用了黑點檢測,那么它不能防止器件 已經遭受到一些損壞。而且,由于缺陷尺寸的自然變化,一些黑點相比其它的黑點可以被較 早地檢測到。如果修復被推遲到足夠大部分的缺陷可見,那些缺陷中的一些可能已經導致 器件可見的損壞。可以多次重復檢測和修復過程,每次修復變得能檢測的缺陷。然而,后者 是耗時的。
【發明內容】
[0012] 本發明的一個目的是提供一種改進的密封的薄膜器件。
[0013] 本發明的另一個目的是提供一種改進的修復方法。
[0014] 本發明的另一個目的是提供一種改進的修復系統。
[0015] 本發明的另一個目的是提供一種改進的計算機程序產品。
[0016] 根據第一方面,提供如權利要求1所要求保護的密封的薄膜器件。
[0017] 根據第二方面,提供如權利要求6所要求保護的用于修復密封的薄膜器件的方 法。
[0018] 根據第三方面,提供如權利要求13所要求保護的用于修復密封的薄膜器件的系 統。
[0019] 根據本發明的第四方面,提供如權利要求18所要求保護的計算機程序產品,該計 算機程序產品包括:用于使處理器系統執行用于修復涂覆到薄膜器件的密封層以產生密封 的薄膜器件的方法的步驟的指令。
[0020] 根據本發明的第一方面的密封的薄膜器件包括:薄膜器件和用于保護薄膜器件 免受環境影響而涂覆在薄膜器件上的含有第一阻擋層和第二阻擋層的密封層。密封的薄 膜器件還包括:用于密封在所述阻擋層中的外部阻擋層(也被表示為外阻擋層)中的局 部缺口的局部涂覆的修補材料。密封的薄膜器件還包括:布置在所述第一阻擋層和所述 第二阻擋層之間的吸氣層,該吸氣層在所述密封的局部缺口的位置處具有能檢測的偏差 (deviation)。該吸氣層能夠化學結合水分或通過吸附結合水分。通常,吸氣材料也能夠結 合其它物質。有機吸氣材料和無機吸氣材料都是。這些材料中的大多數在暴露于與它們相 互作用的水分或其它物質時顯示出(光學)能檢測的變化。
[0021] 合適的無機吸氣材料可以包括,但不限于:
[0022] 稀土金屬(其實例包括,但不限于:Li、Na、K),
[0023] 稀土金屬氧化物(其實例包括,但不限于:Li20、Na20、K20),
[0024] 堿土金屬(其實例包括,但不限于:Ca、Ba、Mg),
[0025] 堿土金屬氧化物(其實例包括,但不限于:CaO、BaO、MgO),
[0026] 過渡金屬(其實例包括,但不限于:Hf、Ti、Al、Cr、V、Zr),
[0027] 過渡金屬氧化物(其實例包括,但不限于:PbO、Bi203、SrO、ZnO、CuO),
[0028] 硼氧化物,
[0029] 高化合價金屬氯化物,諸如 SiC14、WC16、ZrC14、TiC14、CoC12, P205,
[0030] 非晶態氫化碳化硅,
[0031] 銫鹽(其實例包括,但不限于:CsF),
[0032] 鑭系元素鹽(其實例包括,但不限于:LaF3),
[0033] 硅酸鹽,
[0034] 氧化鋁,
[0035] 配位數為6的金屬的有機金屬配合物,
[0036] 沸石(其實例包括,但不限于分子篩),
[0037] 粘土干燥劑。
[0038] 用于此目的的合適的有機吸氣材料可以包括,但不限于:
[0039] (聚)烷氧基硅烷(其實例包括,但不限于:3_三甲氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸 酯),
[0040] (聚)異氰酸酯(其實例包括,但不限于:聚[(苯基異氰酸酯)-共-甲醛]),
[0041] (聚)噁唑烷(其實例包括,但不限于:3_乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)_1,3-噁 唑烷(Zokline...R.MS-PLUS)),
[0042] (聚)酸酐,
[0043] (聚)氰基丙烯酸酯,
[0044] 線性聚糖(其實例包括,但不限于:多糖、纖維素、羥乙基纖維素),
[0045] 環狀聚糖(其實例包括,但不限于:環糊精)
[0046] 由同一 申請人:提交的W0/2009/102201提供了被用作阻擋層的無機材料和被用作 在阻擋層之間的去耦層的有機材料的實例。也由同一 申請人:提交的較早的歐洲專利申請 10188769. 3具體描述了在去耦層和吸氣層中使用的有機材料。
[0047] 應用吸氣層可以有不同的選擇。根據第一選擇,吸氣層被提供為I族或II族金屬 或它們的氧化物諸如BaO或CaO的均質層。已經發現,密封層中的缺口在如下的實施方式 中可以被最好地檢測到,在該實施方式中,吸氣層形成為與精細分散的(納米)顆粒混合的 有機層。入射到這種類型的層上的光以取決于被吸氣材料結合的水分或其它物質的量的方 式進行分散,這大大促進缺口的檢測。優選地,所用的吸氣材料能夠化學結合待吸氣去除的 物質。這些材料具有優于物理結合吸氣劑的優勢,其中物質基本上被不可逆地除去。化學 結合吸氣劑的實例是I族或Π 族金屬或它們的氧化物,諸如BaO或CaO。沸石是物理結合 吸氣劑的實例。
[0048] 局部缺口被定義為阻擋層中的局部變化,該局部變化允許有害的環境物質進入薄 膜器件損壞或開始損壞薄膜器件。在這方面,詞匯缺口是專門使用的,因為缺口被定義為 "未能執行一些所期望的行為或義務"。密封層的所期望的行為是密封薄膜器件免受有害的 環境物質,而在局部缺口的位置處不會發生這種行為。所以,根據本發明,局部缺口可以包 括在外阻擋層中的針孔和/或間隙和/或破裂。此外,根據本發明的局部缺口還可以包括 例如由于外阻擋層局部可能太薄或可能是局部多孔的這一事實而未能執行密封行為的局 部區域,使得有害的環境物質可以不受密封層影響而逐漸擴散穿過密封層進入到薄膜器件 中。
[0049] 根據本發明的第一方面的密封的薄膜器件可以作為根據本發明的第二方面的修 復方法的結果而被得到。
[0050] 在根據第二方面的方法中,將密封的薄膜器件暴露于含有能夠引起所述吸氣材料 的能檢測的變化的檢測物質的環境中,隨之允許所述檢測物質滲入所述阻擋層中的外部阻 擋層(外阻擋層)中的局部缺口并在缺口的位置處產生吸氣層中能檢測的偏差,
[0051] 然后通過檢測吸氣層的偏差來檢測密封層中的局部缺口,以及
[0052] 局部涂覆修補材料用以密封局部缺口以產生密封的薄膜器件。
[0053] 在本說明書中,所述阻擋層中的外部阻擋層也將被表示為"外阻擋層"。措辭"外 阻擋層"用于表示布置在吸氣層的與薄膜器件相反的一側的阻擋層。然而,外阻擋層可以被 另外的阻擋層依次覆蓋。
[0054] 根據本發明的密封的薄膜器件的效果是通過局部涂覆修補材料來密封局部缺口。 結果,修補材料密封阻擋層并阻止有害的環境物質進入,從而提高薄膜器件的使用壽命。由 于缺陷通過吸氣層的偏差而變得能檢測,所以在它已導致對薄膜器件的損壞之前可以檢測 到該缺陷。
[0055] 根據本發明的密封的薄膜器件的額外的益處是生產密封的薄膜器件的成品率大 幅提高。在沒有局部涂覆修補材料的情況下,基本上在含有密封層的薄膜器件上的任何局 部缺口可能都是不可接受的。特別是當生產相對大的薄膜器件時,例如,當薄膜器件是OLED 時,成品率將非常低。通過局部涂覆修補材料,先前因局部缺口的存在而被拒的含有密封層 的薄膜器件現在可以被修復,從而顯著提高密封的薄膜器件的成品率。
[0056] 根據本發明的密封的薄膜器件的另外的益處是僅需要極少的修補材料用于密封 的局部缺口。通常,必須被密封的薄膜器件的表面的大部分實際上是通過涂覆在薄膜器件 上的密封層而被密封。高品質的密封層仍然可能具有一些剩余的局部缺口,例如,通常為每 平方米100個。這些剩余的局部缺口常常具有幾微米的尺寸。然而,當在0LED器件中具有 這樣小的局部缺口時,所產生的黑點實際上將繼續生長直到最終黑點可能會導致0LED器 件的使用壽命結束。局部密封這些相對小的剩余缺口明顯僅需要極少的修補材料。
[0057] 根據本發明的密封的薄膜器件的又一個益處是選擇用作修補材料的材料可以是 相對大的。局部缺口可以在相對早的階段已經是能檢測的,例如,當由0LED器件中的缺口 所引起的水分吸收層中的能檢測的偏差仍然小于人肉眼可察覺到的維度時。局部涂覆的修 補材料通常也可以以小于人肉眼可察覺到的維度進行涂覆。這樣,甚至當局部缺口可位于 薄膜器件的發光側并且實際上阻礙發出的光的一部分時,甚至基本上不透明的材料可以被 用于密封局部缺口。不透明的修補材料由于其維度和其所阻礙的光的部分而幾乎不可見。
[0058] 吸氣層中的偏差可以是光學能檢測的。不必要的是,偏差是在可見光波長范圍內 可光學檢測到的。在實施方式中,偏差是例如通過在紅外或紫外波長范圍內的反射率的偏 差而能檢測的。
[0059] 本發明人已經認識到,涂覆阻擋層總是具有灰塵顆粒將被嵌入到阻擋層中的風 險,這可能會引起在阻擋層中的局部缺口。這樣的局部缺口可能通過阻擋層滲漏有害的環 境物質,使得它們能夠損害薄膜器件并且因此降低薄膜器件的使用壽命。添加另外的阻擋 層以密封已密封的薄膜器件僅部分地解決問題,因為每個另外的阻擋層再次攜帶使灰塵顆 粒嵌入的風險,這可能再次形成另外阻擋層的局部缺口。添加另外的阻擋層具有另外的負 面影響,即,每個附加的阻擋層都增加密封的薄膜器件的生產步驟,這增加密封的薄膜器件 的成本,而同時使用壽命的提高可能不顯著和/或不足夠。通過局部涂覆根據本發明的 修補材料,額外的灰塵顆粒嵌入到修補材料中的風險大大降低,因為它僅被非常局部地涂 覆。而且,通常需要添加單個生產步驟來將修補材料局部涂覆到密封材料用以封閉局部缺 口并且因此來密封密封層,而不是添加多個生產步驟來減少具有剩余的局部缺口的可能 性。本發明人還已經認識到,自動檢測機構和自動修補機構可以在串聯生產線(in-line production line)中相對容易地實施用以生產密封的薄膜器件。許多不同的已知的照相機 系統可以串聯應用在生產設備中用以檢測和識別任何極小的局部缺口。隨后,許多不同的 已知的沉積技術可以相對容易地適用于局部沉積修補材料,諸如,例如,例如液化的修補材 料的印刷技術,其隨后可以被固化以密封局部缺口。這些檢測和印刷技術也可以應用于串 聯生產設備中以幾乎不破壞生產過程。這樣,用于密封的薄膜器件的生產時間和成本可能 僅輕微增加,而所生產的密封的薄膜器件的使用壽命以及生產密封的薄膜器件的產率顯著 增加。
[0060] 在密封的薄膜器件的實施方式中,薄膜器件是發光薄膜器件。發光材料可以是例 如有機發光材料。這樣的有機發光二極管器件通常對水敏感,該水損壞鋁電極,在有機發 光二極管器件中導致所謂的黑點,黑點從水分滲入器件的密封層中的位置處開始繼續放射 狀生長。黑點的放射狀生長是連續的過程。特別是由于有機發光二極管器件通常包括相對 大的發光表面的這一事實,使例如在相對大的發光表面上某處的灰塵顆粒擴大到變為可見 的黑點的可能性是很大的。這嚴重限制了這樣的有機發光二極管器件的成品率。包封有機 發光二極管器件的其它機構是可能的,然而,當想要降低有機發光二極管器件的厚度時和/ 或當想要降低生產成本時,通過將密封層涂敷在有機發光二極管器件上的簡單包封是優選 的。為了生產柔性有機發光二極管器件,通過將密封層涂覆在有機發光二極管器件上進行 的密封是必不可少的。這樣,在該密封層中任何缺口都具有上述影響,這明顯限制有機發光 二極管的產率和/或使用壽命。本發明通過將修補材料局部涂覆到在密封層的外阻擋層中 所檢測到的缺口提供了一種提高含有密封層的有機發光二極管器件的產率和/或使用壽 命的解決方案。
[0061] 在密封的薄膜器件的實施方式中,局部涂覆的修補材料包括配置為用于密封局部 缺口且配置為被局部沉積的無機材料。
[0062] 為了能夠局部沉積,修補材料可以例如在溶劑中可溶解,其后,例如可以通過噴墨 印刷溶劑涂覆溶劑。或者,修補材料可以作為漿料而被涂覆,該漿料可被局部涂覆以密封外 阻擋層。或者,甚至進一步地,修補材料的顆粒可以帶電荷,其后,這些帶電荷的顆粒可以被 局部涂覆到外阻擋層的相反電荷部分,類似于復制技術和/或激光印刷技術。使用此無機 材料作為修補材料的益處是,這樣的無機材料通常是惰性的并且固有地包括良好的阻擋性 能。
[0063] 在密封的薄膜器件的實施方式中,局部涂覆的修補材料包括配置為用于密封局部 缺口且配置為被局部沉積的金屬材料。此實施方式的益處是,除了良好的阻擋性能,對于高 品質的沉積可使用各種沉積技術和前體材料。
[0064] 在密封的薄膜器件的實施方式中,局部涂覆的修補材料包括用于密封局部缺口的 來自外阻擋層的局部固化的密封材料。局部固化可以例如包括熱固化或通過紫外光或通過 固化密封材料的任何其它方式而進行的固化。在固化密封材料之前,密封材料可以被局部 軟化,以使它可以流動并且封閉局部缺口。熱固化可以例如通過使用激光固化技術來局部 完成而不損壞密封層的剩余部分且不損壞薄膜器件。
[0065] 在密封的薄膜器件的實施方式中,局部涂覆的修補材料包括一起密封外阻擋層中 的局部缺口的兩種不同的材料。雖然用于密封外阻擋層中的局部缺口的兩步過程通常是更 復雜的且更昂貴的,待使用的材料的選擇得以進一步擴展,從而允許例如提高局部缺口的 密封和/或允許例如使用與使用相對昂貴的單種材料相比一起使用可以更加成本有效的 材料。這樣,此二種材料修復過程有益于根據本發明的密封的薄膜器件。
[0066] 在密封的薄膜器件的實施方式中,修補材料包括含有黏附材料和封閉材料的兩種 不同的材料,黏附材料被涂覆到外阻擋層用以提高封閉材料的黏附力以密封局部缺口。黏 附層可方便地被均質地涂覆在外阻隔層上,因為黏附層僅被用來確保封閉材料的黏附力以 密封局部缺口。黏附層中存在的任何額外的顆粒將基本上是無害的,因為通過這些層通常 不發生來自環境的有害物質遷移通過外阻擋層。此外,這樣的附加顆粒位于局部缺口的準 確位置的可能性是如此之小,使得這幾乎不影響密封的薄膜器件的成品率。實際的封閉材 料被局部沉積以在所識別的局部缺口處密封外阻擋層。或者,黏附材料和封閉材料都被局 部沉積以密封局部缺口。
[0067] 在密封的薄膜器件的實施方式中,修補材料包括兩種不同的材料,含有:金屬類材 料和用于密封在金屬類材料中另外的局部缺口的金屬封閉材料,金屬類材料被涂覆到外阻 擋層。金屬封閉材料可以以相對較大的厚度進行涂覆。此實施方式的益處是,它允許較少 地電沉積厚的金屬封閉層,從而產生相對易于集成的低成本方案。
[0068] 在密封的薄膜器件的實施方式中,修補材料包括兩種不同的材料,含有:基本上液 滴形或基本上球形的第一材料和封閉材料,基本上液滴形或基本上球形的第一材料在基本 上液滴形或基本上球形的第一材料與密封層之間的接觸角小于45度。封閉材料覆蓋基本 上液滴形或基本上球形的第一材料用以完全密封局部缺口。此實施方式的益處是,可以使 用低成本、甚至可滲透的第一材料,它可以使用廣泛的技術以低成本且高速的方式進行涂 覆用以有效覆蓋例如顆粒和/或斷裂的局部缺口。隨后,只需要薄的封閉層。
[0069] 在密封的薄膜器件的實施方式中,修補材料包括兩種不同的材料,含有:含吸氣材 料的第一材料和封閉材料,第一材料減少進入局部缺口的水而封閉材料被涂覆在第一材料 上用以密封局部缺口。最常見的對薄膜器件有害的物質之一是進入薄膜器件的水。吸氣材 料吸收水。涂覆含吸氣材料的第一材料產生被吸氣材料吸收而不是通過局部缺口遷移進入 薄膜器件中的任何存在的水或水分。這樣,第一材料充當一種水屏障,并從而提高了薄膜器 件的使用壽命。隨后的封閉材料密封局部缺口并被涂覆在第一材料上。這樣,任何剩余的 滲漏穿過封閉材料的水或水分將被第一材料中的吸氣材料吸收。在此實施方式中,第一材 料中的吸氣材料彌補了吸氣層的能檢測的偏差部分中的水分結合材料的損失。
[0070] 在密封的薄膜器件的實施方式中,局部涂覆的修補材料對由薄膜器件所發出的光 是至少部分透過的。在此實施方式中,薄膜器件是發光薄膜器件。此實施方式的益處是,至 少部分透明的修補材料不阻礙從有機發光層所發出的任何光,并從而使得所沉積的修補材 料不可見。此外,由于有機發光層的典型朗伯發光特性,在鄰近所涂覆的修補材料的區域所 發出的光的一部分將通過所涂覆的修補材料而發光,從而進一步降低由于局部缺口的存在 并且由于源自缺口的存在的黑點的存在而產生的局部強度變化。此外,由于0LED器件所發 出的光的一部分通過內部反射而被捕獲在0LED器件的層內的這一事實。基本上透明的修 補材料的存在可能使額外的光被所沉積的修補材料所提取,從而進一步降低在密封的缺口 位置處的任何強度變化。
[0071] 在密封的薄膜器件的實施方式中,局部涂覆的修補材料的維度配置為人肉眼基本 上不可見。
[0072] 這通常意味著,維度應該小于人眼睛可注意到的最小特征尺寸和/或人眼睛可注 意到的最小強度變化。這可能會有所不同,例如,由于0LED的發光特性和/或由于在密封 層的頂部上的擴散劑的存在和/或由于用于生成圖像的0LED的處理。例如,當0LED通常 被應用到房間中的天花板并被用于照亮房間時,仍然可見的最小強度變化可能比可注意到 的最小維度更為重要。在其它應用中,可注意到的最小維度可能是重要的。
[0073] 根據本發明的第二方面的用于修復涂覆薄膜器件的密封層以生成密封的薄膜器 件的方法包括:檢測外阻擋層中的局部缺口,以及局部涂覆用于密封局部缺口的修補材料 以生產密封的薄膜器件。
[0074] 在修復方法的實施方式中,該方法還包括以下步驟:在執行檢測密封層中的局部 缺口的步驟之前或者在執行檢測外阻擋層中的局部缺口的步驟時,將含有密封層的薄膜器 件保持在預定的環境中持續預定的時間段。通過使薄膜器件在預定的環境中持續預定的時 間段,通過局部缺口而滲漏的水分或另外的檢測物質與吸氣層的結合可以被控制或者該結 合可以被允許引起吸氣層中能檢測的變化。這些變化可以例如用自動圖像捕獲和分析系統 進行檢測,隨之能夠很好地定位變化的位置并從而定位外阻擋層中的局部缺口的位置。預 定的時間段取決于薄膜器件保持在其中的環境,例如,取決于薄膜器件所保持在的溫度和 濕度。預定的時間段也取決于被在該方法中使用的圖像捕獲器件能檢測的最小維度,并且 取決于仍然必須通過用于修復密封層的方法所密封的局部缺口的維度。在實際中,在吸氣 層中的偏差變得能檢測的時刻和薄膜器件中開始發生損壞的時刻之間有充分的時間可用。 已經發現,沒有必要修補外阻擋層中的每個缺口。在實際中,如果外阻擋層中最顯著的缺口 被修補,就可以保證長的壽命。這些是由吸氣層中的偏差首先變得能檢測的缺口。
[0075] 吸氣層的厚度可以設計成所需尺寸,以考慮當檢測外阻擋層的局部缺口時吸氣層 的一部分被局部使用。如果檢測物質被吸氣層吸收僅引起不可見的偏差,例如只在可見光 譜之外的波長范圍內光學能檢測的偏差,那么能檢測的偏差可以被允許生長到相對大的尺 寸。
[0076] 在修復方法的實施方式中,該方法還包括以下步驟:將機械應力施加到薄膜器件 用以在薄膜器件的機械薄弱區中生成局部缺口。由于機械應力,局部缺口可以出現在機械 薄弱區。這樣的局部缺口隨后可以通過涂覆根據本發明的修補材料而被密封。由于施加機 械應力,機械薄弱區中的局部缺口在生產過程期間已經被迫出現,這允許這些局部缺口通 過根據本發明的方法得以檢測并密封。當未被檢測時,機械薄弱區可能后續導致薄膜器件 的可靠性問題。所以,通過在生產過程期間誘導應力,這些可靠性問題可以在生產密封的薄 膜器件期間得以解決或減少。例如,通過溫度變化和/或溫差,或者,例如,通過使薄膜器件 變形,特別是受控地彎曲到預定的半徑,在薄膜器件中可以誘導機械應力。
[0077] 在修復方法中,檢測局部缺口的步驟包括:光學檢測外阻擋層中的局部缺口。如前 所指出的,由這些局部缺口所引起的任何缺陷變得人肉眼可見之前很久,許多圖像捕獲系 統可以用于外阻擋層中局部缺口的這樣的圖像捕獲。光學檢測可以例如通過使光通過相對 準直的光束而入射到吸氣層上來完成,并以檢測反射光或散射光。局部反射或散射強度的 變化可以由局部缺口造成。在這樣的實施方式中,準直的光束可以掃過密封層,同時檢測反 射光或散射光。這樣,使用光學檢測方法可能相對易于實施。另外的益處是光學檢測通常 可以在不接觸薄膜器件的情況下完成。
[0078] 在修復方法的實施方式中,檢測局部缺口的步驟包括以下步驟:激活薄膜器件以 發光,并且隨后例如通過檢測吸氣層傳輸的偏差來光學檢測密封層中的局部缺口。在此實 施方式中,薄膜器件是發光薄膜器件,激活薄膜器件導致薄膜器件開始發光。在外阻擋層的 一側所發出的光的局部變化可以通過照相機而得以檢測。該照相機也確定局部缺口的位置 并向修補機構提供此位置信息,修補機構隨后將修補材料涂覆在所檢測的位置。不需要額 外的光源來照亮薄膜器件,從而,局部缺口的檢測得以簡化。此外,薄膜器件所發出的光的 強度可以適合于例如匹配檢測系統的要求或適合于例如優化局部缺口的檢測。
[0079] 其中薄膜器件被激活的修復方法的附加優點是只有真實的局部缺口被檢測 至IJ,然而光入射到薄膜器件上用于檢測局部缺口的外部光學方法還可以檢測地形瑕疵 (topographic imperfection),包括已經被初始密封層所密封的或者已經在先前相似的修 復步驟中被密封的那些地形瑕疵。
[0080] 在修復方法的實施方式中,局部涂覆修補材料的步驟包括局部沉積用于密封局部 缺口的無機材料的步驟。在修復方法的實施方式中,局部涂覆修補材料的步驟包括局部沉 積用于密封局部缺口的金屬材料的步驟。這些實施方式的益處是無機材料和金屬通常是惰 性的并且本質上包括良好的阻擋性能。這些實施方式的另外的益處是它提供了一種沉積方 法,該沉積方法提供沉積修補材料的相對快速的方式和(局部)沉積相對厚的修補材料的 層以密封的可能性。如果這必須在該器件的總面積內完成,將是相對耗時且昂貴的。
[0081] 在修復方法的實施方式中,局部涂覆修補材料的步驟包括將黏附材料沉積到外阻 擋層用于提高封閉材料的黏附力的步驟,以及隨后局部沉積用于密封局部缺口的封閉材料 的步驟。涂覆黏附層的步驟可以方便地包括將黏附層均質地涂覆在外阻擋層上,因為黏附 層僅被用于確保封閉材料的黏附以密封局部缺口。如前所指出的,黏附層中存在的任何附 加顆粒將基本上是無害的,因為通過這樣的黏附層通常不發生來自環境的有害物質遷移通 過密封層。此外,這種附加的顆粒位于局部缺口的準確位置的可能性如此之小,這幾乎不影 響密封的薄膜器件的成品率。實際的封閉材料被局部沉積以在所識別的局部缺口處密封該 密封層。或者,沉積黏附材料的步驟和沉積封閉材料的步驟都局部地完成以密封局部缺口。
[0082] 在修復方法的實施方式中,局部涂覆修補材料的步驟包括:將金屬類材料沉積到 外阻擋層的步驟以及隨后局部沉積用于密封在金屬類材料中的另外的局部缺口的金屬封 閉材料的步驟。
[0083] 在修復方法的實施方式中,局部涂覆修補材料的步驟包括:局部沉積基本上液滴 形或基本上球形的第一材料的步驟,以及隨后沉積用于覆蓋基本上液滴形或基本上球形的 第一材料以密封局部缺口的封閉材料的步驟,基本上液滴形或基本上球形的第一材料在基 本上液滴形或基本上球形的第一材料和密封層之間的接觸角小于45度。
[0084] 在修復方法的實施方式中,局部涂覆修補材料的步驟包括:沉積含有吸氣材料的 第一材料的步驟以及隨后局部沉積封閉材料以密封局部缺口的步驟,第一材料減少進入局 部缺口的水。如前所示的,吸氣材料吸收水。涂覆含有吸氣材料的第一材料使存在的任何 水或水分被吸氣材料吸收而不是通過局部缺口遷移進入薄膜器件中。這樣,第一材料充當 一種水屏障,并且從而提高了薄膜器件使用壽命。隨后的封閉材料密封局部缺口并且被涂 覆在第一材料上。這樣,滲漏穿過封閉材料的任何剩余的水或水分將被第一材料的吸氣材 料吸收。第一材料中的吸氣材料彌補了為了產生能檢測的偏差的目的而失去的吸氣層中的 吸氣材料。
[0085] 在修復方法的實施方式中,局部涂覆修補材料的步驟包括:通過激光轉印修補材 料來局部涂覆修補材料。此實施方式的益處是這些技術是防止薄膜器件損壞的非接觸技 術,薄膜器件損壞可能由接觸薄膜器件所造成。此外,用于涂覆修補材料的這些技術可以是 對整個生產過程產生相對小的影響,修補材料被迅速局部涂覆的技術。
[0086] 在修復方法的實施方式中,局部涂覆修補材料的步驟包括:通過印刷修補材料的 液體前體來涂覆修補材料,該修補材料的液體前體隨后被轉化成用于密封局部缺口的修 補材料。此實施例的益處是:修補材料的沉積可以被迅速完成,并且這種技術與卷對卷 (roll-to-roll)技術和相關的沉積技術相兼容。
[0087] 在修復方法的實施方式中,局部涂覆修補材料的步驟包括:通過電鍍修補材料來 局部涂覆修補材料。因為用于生成電鍍的電流僅需要被局部施加,所以用于生長相對厚的 層的相對快的生長速度是可能的。這樣,通過電鍍局部涂覆修補材料而不過高地增加密封 的薄膜器件的生產時間是可能的。
[0088] 在修復方法的實施方式中,局部涂覆修補材料的步驟包括局部應用固化的步驟, 用于局部固化來自外阻擋層的密封材料用于密封局部缺口。應用局部固化的步驟可以包括 熱固化密封層以密封缺口,或可以包括通過例如局部地入射到外阻擋層上的UV輻射的固 化以密封缺口。此實施方式的益處是:沉積修補材料可以快速完成并且此技術允許相對低 成本的固化。
[0089] 在修復方法的實施方式中,局部涂覆修補材料的步驟包括局部涂覆對由薄膜器件 所發出的光是至少部分透過的修補材料,或者,其中,局部涂覆修補材料的步驟包括以下步 驟:生成配置為人肉眼基本上不可見的局部涂覆的修補材料的維度。使用至少部分透明的 修補材料和使用具有人肉眼基本上不可見的維度的修補材料的益處已經在前面部分中討 論過。
[0090] 本發明的第三方面包括一種用于修復涂覆到薄膜器件的密封層用于生成密封的 薄膜器件的系統,該密封層被涂覆到薄膜器件用于保護薄膜器件免受環境影響,密封層至 少包括第一阻擋層和第二阻擋層,在第一阻擋層和第二阻擋層之間存在的吸氣層,吸氣層 包括吸氣材料,
[0091] 該系統包括:
[0092] 暴露機構,該暴露機構用于將密封的薄膜器件暴露于含有檢測物質的環境中,該 檢測物質能夠引起所述吸氣材料的能檢測的變化,
[0093] 檢測機構,該檢測機構用于通過吸氣層的能檢測的偏差來檢測所述第一阻擋層和 第二阻擋層的外部阻擋層(外阻擋層)中的局部缺口,
[0094] 分析機構,該分析機構用于在通過檢測機構檢測之后定位局部缺口,并隨后向修 補機構提供位置信息,以及
[0095] 修補機構,該修補機構用于接受來自分析機構的位置信息并且用于局部涂覆用于 密封外阻擋層中的局部缺口的修補材料。
[0096] 這種用于修復涂覆到薄膜器件的密封層的系統可以被有利地放置在薄膜器件的 生產線中,以確保所生產的薄膜器件的使用壽命得以提高。當生產薄膜器件時,薄膜器件在 例如從生產過程的一個部分被輸送到另一個部分的同時可以被檢測機構掃描。這種掃描可 以類似于用于掃描文件的掃描技術。隨后的修補機構可以被構成為印刷器件,隨后,當薄膜 器件繼續從生產過程的一個部分被輸送到另一部分時,印刷器件使用來自檢測機構的位置 信息并且局部沉積修補材料。這樣,該系統可以相對容易地被集成在生產過程中而沒有太 多干擾正常生產。
[0097] 或者,用于修復密封層的系統可以獨立于生產線而被應用,或者可以被分布在生 產線的不同位置處。例如,檢測機構可以位于薄膜器件的生產線中,以使得對各個薄膜器件 進行檢查密封層中的局部缺口。如果局部缺口是可以接受的并且不需要進行修復,那么薄 膜器件簡單地繼續其正常的生產過程。然而,如果局部缺口是不能接受的并且需要修復,那 么薄膜器件被移動到該系統的修補機構以涂覆用于密封局部缺口的修補材料。這樣,該系 統的不同部分可以位于生產過程中的不同部分。
[0098] 甚至進一步地,或者,用于修復的系統可以例如不在用于薄膜器件的標準生產過 程中,而僅用于修復被拒的薄膜器件。這種獨立于生產過程的系統也可以被用于修復薄膜 器件的密封層,雖然該薄膜器件的密封層已經經過密封層的修復過程,但是這種第一修復 過程未成功完成。
[0099] 在該系統的實施方式中,該系統還包括計時機構和環境控制機構。計時機構與環 境控制機構一起配置為,在檢測機構開始檢測外阻擋層中的局部缺口之前或者在檢測機構 檢測外阻擋層中的局部缺口時,將含有密封層的薄膜器件保持在預定的環境中持續預定的 時間段。如前所示,當薄膜器件是0LED器件時,0LED器件中的缺陷,也被稱為黑點,繼續逐 漸生長。通過使薄膜器件在預定的環境中持續預定的時間段,來自環境的檢測物質滲漏穿 過缺口可以被控制,使得黑點的發生得以防止或者允許生長到黑點可能仍然太小以至于人 肉眼無法檢測到的尺寸,但自動圖像捕獲和分析系統能夠通過吸氣層的能檢測的偏差來很 好地定位密封層中的局部缺口。預定的時間段取決于薄膜器件所保持在的環境,例如,取決 于薄膜器件所保持在的溫度和濕度。預定的時間段也取決于通過該方法中使用的圖像捕獲 器件能檢測的最小維度,并且取決于仍然必須通過修復密封層的方法進行密封的局部缺口 的維度。
[0100] 或者,該系統還可以包括另外的計時機構和另外的環境控制機構,它們配置為用 于保持密封的薄膜器件。另外的環境控制機構和另外的計時機構可以例如被用于檢查密封 層所應用的修復是否已成功。如果修復不夠良好,吸氣層中的所識別的能檢測的偏差繼續 在另外的環境控制機構中生長,這可以通過連續監測薄膜器件而被檢測或者通過比較所檢 測的局部缺口與修復之前通過檢測器件所檢測的局部缺口而被檢測。這樣,通過使用另外 的環境控制機構可以保證缺口的密封。對于這樣的系統,另外的檢測機構似乎優選的。分 析兩個圖像或者分析由檢測機構所檢測到的圖像可以通過分析機構或者通過另外的分析 機構來完成。
[0101] 在該系統的實施方式中,該系統還包括應力誘導機構,該應力誘導機構用于在薄 膜器件的機械薄弱區中生成局部缺口。這樣的應力誘導機構使能夠修復機械薄弱區,該機 械薄弱區后期可能導致薄膜器件的可靠性問題。應力誘導機構可以誘導在薄膜器件中的應 力,例如通過溫度變化和/或溫差,或者通過例如使薄膜器件變形。
[0102] 在該系統的實施方式中,該系統還包括激活機構,該激活機構用于激活薄膜器件 以發光。這些激活機構可以例如包括用于電接觸薄膜器件的觸點(contact),并且可以例如 包括電源適配器,其可以被控制以激活薄膜器件而發光。
[0103] 由于光從薄膜器件發出,由吸氣層中的偏差引起的發射光的局部變化可以通過照 相機而被檢測,照相機也確定局部缺口的位置。隨后,此位置信息可以被修補機構使用以通 過在所檢測到的位置處涂覆修補材料來密封局部缺口。不需要額外的光源來照亮薄膜器 件,并從而局部缺口的檢測得以簡化。此外,薄膜器件所發出的光的強度可以通過連接到薄 膜器件的電源適配器進行控制以例如匹配檢測系統的需求或者以例如優化局部缺口的檢 測。例如,當來自薄膜器件所發出的光的光強度過高時,由吸氣層中的小偏差引起的強度變 化通過檢測系統可能基本上不能檢測,而當薄膜器件所發出的光的強度減小時,相同的檢 測系統可以容易地檢測相同的偏差。這樣,最佳的照明情況可以以實驗方式而找到。
[0104] 在該系統的實施方式中,修補機構包括激光轉印機構,該激光轉印機構用于通過 激光照射來轉印修補材料以密封局部缺口。在該系統的實施方式中,修補機構包括印刷機 構,用于印刷修補材料的液體前體,該修補材料的液體前體隨后被轉化成修補材料以密封 局部缺口。在該系統的實施方式中,修補機構包括電鍍機構,該電鍍機構用于通過電鍍進行 轉印修補材料以密封局部缺口。在該系統的實施方式中,修補機構包括固化機構,該固化機 構用于局部應用密封層的密封材料的固化以用于密封局部缺口。
[0105] 本發明的第四方面包括一種計算機程序產品,該計算機程序產品包括用于使處理 器系統執行修復涂覆到薄膜器件的密封層以產生密封的薄膜器件的方法的步驟的指令。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0106] 由下文描述的實施方式,本發明的這些方面和其它方面而變得顯而易見,參照下 文描述的實施方式進行闡述本發明的這些方面和其它方面。
[0107] 在附圖中:
[0108] 圖1A示出了含有密封層和局部缺口的薄膜器件的橫截面示意圖。
[0109] 圖1B至1D示出了根據本發明的密封的薄膜器件的橫截面示意圖。
[0110] 圖2示出了用于修復涂覆到薄膜器件以生成密封的薄膜器件的密封層的系統的 示意圖。
[0111] 圖3示出了表示在用于修復涂覆到薄膜器件的密封層的方法中的可能的步驟的 流程圖。
[0112] 圖4A示出了含有密封層、吸氣層和局部缺口的薄膜器件的橫截面示意圖。
[0113] 圖4B示意性地示出了在第一暴露時間期間的暴露后根據相同橫截面圖的圖4A的 薄膜器件。
[0114] 圖4C示出了第一暴露時間期間的暴露后的根據圖4B中的視線IVC的薄膜器件的 第一樣品的照片。
[0115] 圖4D示出了第二暴露時間期間的暴露后的根據圖4B中的視線IVC的第一樣品的 照片。
[0116] 圖4E示出了所述第二暴露時間期間后的根據圖4B中的視線IVE的所述第一樣品 的光圖案。
[0117] 圖4F示出了在相對晚的階段修復后的圖4A的密封的薄膜器件。
[0118] 圖5A示出了第三暴露時間期間的暴露后的根據圖4B中的視線IVC的薄膜器件的 第二樣品的照片。
[0119] 圖5B示出了所述第三暴露時間期間后的根據圖4B中的視線IVE的所述第二樣品 的光圖案。
[0120] 圖5C示出了第三暴露時間期間的暴露后的根據圖4B中的視線IVC的薄膜器件的 第三樣品的照片。
[0121] 圖6A示出了根據本發明的密封的薄膜器件的另一個實施方式的橫截面示意圖。
[0122] 圖6B示出了根據本發明的密封的薄膜器件的又一個實施方式的橫截面示意圖。
[0123] 圖7A至7E示出了根據本發明的另一個實施方式的用于修復薄膜器件的方法的橫 截面圖,其中
[0124] 圖7A示意性地示出了根據所述另一個實施方式的薄膜器件的一部分,
[0125] 圖7B示出了根據所述另一個實施方式的薄膜器件,具有局部缺口,
[0126] 圖7C示出了根據所述另一個實施方式的薄膜器件,具有由局部缺口造成的能檢 測的偏差,
[0127] 圖7D示出了根據所述另一個實施方式的用于修復薄膜器件的方法的第一步驟的 結果,
[0128] 圖7E示出了根據所述另一個實施方式的用于修復薄膜器件的方法的第二步驟的 結果。
[0129] 這些圖純粹是示意性的并非按比例繪制的。特別是,為了清楚起見,某些維度被強 烈地擴大。盡可能地用相同的附圖標記表示附圖中相似的部件。
【具體實施方式】
[0130] 圖1A示出了含有薄膜器件30和密封層20的密封的薄膜器件10,密封層20具有 分別具有局部缺口 50, 54的第一阻擋層和第二阻擋層22, 24。薄膜器件30通常包括多個 堆疊的層(未示出),所述多個堆疊的層共同構成電路30、電光元件30或者例如光學元件 30。這樣的電路30通常是小型化的電路,也被稱為1C(集成電路)。電光元件30例如包括 發光二極管30、有機發光二極管30或激光二極管30,從而電光元件通常至少部分地包括等 效于與發光層(未不出)結合的二極管電路(未不出)的電路,該發光層可以例如由有機 發光層(未不出)構成,該與發光層(未不出)結合的二極管電路(未不出)產生有機發 光二極管30 (也還被稱為0LED)。光學兀件30可以包括構成光學電路30的若干光學層,該 光學層例如包括光導(未示出)和光閘(未示出)。這樣的光學元件30往往被設計用以執 行與集成電路相似的功能并且往往被設計用以取代集成電路。
[0131] 這些薄膜器件30中的每一種都需要某些種類的密封層20以保護薄膜器件30免 受環境影響。提供給薄膜器件30的密封的質量往往決定薄膜器件30的使用壽命。已經 發現,阻擋層形成對水分和其它有害大氣物質的相對強的阻擋。然而,在實踐中,阻擋層仍 可能具有多達每平方米107個的缺口。因此,密封層20通常作為含有至少第一阻擋層和 第二阻擋層22,24的堆疊而被實施,所述第一阻擋層和第二阻擋層通過另外的去耦層而 被去耦。以這樣的方式,在第一阻擋層和第二阻擋層中的缺口 50,54之間產生曲折路徑 (tortuous path)。隨之,密封層形成相比單一阻擋層大幅更好的阻擋。圖1A示出了一個 實施例,其中,密封層20由第一阻擋層22、有機平坦化層23和第二阻擋層24形成。尤其當 薄膜器件30是0LED器件30時,0LED器件30的密封是至關重要的,因為在0LED器件內引 起腐蝕作用的水往往在0LED器件30中局部生成黑點60。由腐蝕作用造成的黑點60從例 如密封層20中的局部缺口 50開始繼續放射狀地生長。這樣的局部缺口 50可能是由在密 封層20被涂覆到薄膜器件30之前或期間存在灰塵顆粒62而引起的。圖1A表明了水分如 何通過第一阻擋層22中的缺口 50、去耦層23中的擴散路徑52和第二阻擋層24中的缺口 54而滲透薄膜器件30,并且隨之引起黑點60。隨著時間的推移,腐蝕作用變得人眼可見,當 0LED器件30用于照明目的時,這通常是不可接受的。最終,腐蝕作用可能會毀壞整個0LED 器件30,從而阻止0LED器件30產生任何光。
[0132] 為了減少密封的薄膜器件10的厚度并且也為了減少密封的薄膜器件10的生產成 本,優選通過直接涂覆到薄膜器件30的密封層20而完成密封。這樣的密封層20,尤其是涂 覆到OLED器件30的密封層,是眾所周知的。如上所述,已知的密封層20例如可以包括含 有氮化硅-有機材料-氮化硅的多個層的堆疊。有機層相對厚且使可存在于層的任何堆疊 中的顆粒平坦化。這種由該層的堆疊構成的密封層20并不防止黑點60產生,只是延遲黑 點60的生長,因為它形成了水進入0LED器件30的迷宮。
[0133] 或者,密封層20可以由多個無機層和/或通過電化學電鍍構成的層組成。密封層 20例如可以包括含有氮化硅-氧化硅-氮化硅或氮化硅-氮氧化硅-氮化硅的堆疊,也還 被稱為NON-堆疊20。這樣的NON-堆20通常包括這種基本的堆疊的多個重復,通常約八 層。在這些交替的密封層20中,產生黑點60的數量被大大減少。然而,在這樣交替的密封 層20中的任何剩余的局部缺口 50引起黑點相對快地不斷生長(在微濕的環境中約1小時 變得可見)。
[0134] 本發明人已發現,進一步增加密封層20來密封薄膜器件30或者向由密封層20構 成的堆疊增加更多的層僅部分地解決問題,因為每另一層再次具有使灰塵顆粒62嵌入的 風險,這可能會在增加的層中再次形成局部缺口 50。增加另外的密封層具有另外的負作用, 每附加一層都增加生產密封的薄膜器件的生產步驟,從而增加密封的薄膜器件的成本而同 時使用壽命的改善可能不顯著和/或不足夠。
[0135] 密封的薄膜器件通常被提供在基板70上。基板70例如是由玻璃或金屬層制成。 這些材料具有良好的阻擋性能。或者,聚合物箔例如PET或PEN箔可以被用作基板。在那 種情況下,期望的是附加的密封層存在于基板和待密封的薄膜器件之間。
[0136] 圖1B至1D示出了根據本發明的密封的薄膜器件10,12,14的橫截面示意圖。根 據本發明的密封的薄膜器件10,12,14包括薄膜器件30和用于保護薄膜器件30而涂覆在 薄膜器件30上的密封層20。吸氣層25存在于薄膜器件30和密封層20之間。吸氣層包括 吸氣材料。吸氣層包括在所述密封的局部缺口 50的位置處的能檢測的偏差27,該能檢測的 偏差27由滲入到局部缺口的檢測物質和吸氣層中的吸氣材料之間的相互作用所產生。密 封的薄膜器件10,12,14還包括局部涂覆的用于密封在密封層20中的局部缺口 50的修補 材料40 ;42,44。結果,密封層20的頂部阻擋層22中的局部缺口 50通過局部涂覆修補材料 40 ;42,44而得以密封。隨之,擴散路徑52被中斷,從而防止任何有害的環境物質接觸到薄 膜器件30,由此提高薄膜器件的使用壽命。此外,根據本發明的修復涂覆到薄膜器件30的 密封層20的方法通常僅需要極少的用于密封局部缺口 50的修補材料40 ;42,44。
[0137] 局部缺口 50被定義為密封層20中的局部變化,該局部變化允許有害的環境物質 接觸到薄膜器件30而損壞或開始損壞薄膜器件30。在這方面,詞匯"缺口"被選擇用于涵 蓋在密封層20中的實際的間隙、破裂和針孔。另外,詞匯"缺口"也被選擇用于涵蓋以下情 況,其中,密封層20實際上沒有裂開但局部不能起到密封的作用,因為例如在缺口 50的位 置處的密封層20對于有害的環境物質是多孔的這一事實。
[0138] 圖1B示出了密封的薄膜器件10的實施方式,其中單一類型的修補材料40被涂覆 到密封層20以生成密封的薄膜器件10。該單一類型的修補材料40可以例如包括無機材 料40,局部沉積在密封層20上的金屬材料40。可以使用眾所周知的沉積方法例如激光沉 積和印刷沉積技術來完成修補材料40的這種局部沉積。這樣的沉積技術的益處是:它們 是相對眾所周知的,并且它僅需要對印刷技術進行輕微修改以將修補材料40或液化的修 補材料45(參照圖3)局部涂覆在密封層20上。或者,修補材料可以甚至包括局部固化的 密封材料40。這樣,該密封層20可以局部被軟化。隨后,軟化的密封材料例如在重力、毛 細力和/或表面張力的影響下流動以封閉缺口 50或者以另一種方式被迫進入缺口 50。隨 后,固化軟化的密封材料生成局部固化的密封材料40,該局部固化的密封材料40可用于密 封所述局部缺口 50。
[0139] 局部涂覆的修補材料40對由薄膜器件30發出的光可以是至少部分透過的。在此 實施方式中,薄膜器件30當然是發光薄膜器件30,例如,0LED器件30。這至少部分透明的 修補材料40不阻礙從發光薄膜器件30的發光層所發出的光,這樣使得所沉積的修補材料 40不可見。此外,由于有機發光層的典型朗伯發光特性,在鄰近所涂覆的修補材料的區域所 發出的光的一部分將通過所涂覆的修補材料40發光,從而進一步降低由于存在局部缺口 50而產生的局部強度變化。最后,基本上透明的修補材料40的存在可能會使在密封層20 中捕獲的光得以從發光薄膜器件30中提取出,從而進一步降低在所涂覆的修補材料40的 位置處的任何強度變化。
[0140] 或者,局部涂覆的修補材料40的維度足夠小,對于人肉眼它基本上是不可見的。 這通常意味著,該維度應該小于能被人肉眼注意到的最小特征尺寸和/或由修補材料40的 存在所引起的強度變化應該不能被人眼睛注意到。
[0141] 圖1C示出了密封的薄膜器件12的實施方式,其中,兩種不同類型的修補材料42, 44的組合隨后被涂覆到密封層20以生成密封的薄膜器件10。第一材料44可以例如是黏 附材料44,該黏附材料44被涂覆以提高隨后的封閉材料42對密封層20的黏附力。第一材 料44也可以是金屬類材料44,其后,金屬封閉材料42被布置在在該金屬類材料44上以封 閉金屬類材料44中的任何另外的局部缺口(未不出)。第一材料44也可以包括吸氣材料, 該吸氣材料用于吸收在局部缺口 50附近的任何水并且吸收可以穿過涂覆在含有吸氣材料 的第一材料44的頂部上的封閉材料42的任何水。
[0142] 第一材料44可具有基本上液滴形或基本上球形的形狀,其中,所述第一材料44和 密封層20之間的接觸角小于45度。這樣的第一材料44被選擇為密封層20和第一材料44 之間具有良好接觸以確保局部缺口 50的良好的密封。隨后,封閉材料42被涂覆在第一材 料44的頂部上以確保薄膜器件30的氣密密封,以生成密封的薄膜器件12。
[0143] 圖1D示出密封的薄膜器件14,其中,第一材料44是黏附層44,該黏附層44被涂 覆為在密封層20上的基本均勻的層。將黏附層44涂覆為在密封層20上的均質的層可能 是方便的。存在于該黏附層44中的任何附加的顆粒(未示出)將基本上是無害的,因為通 過這樣的黏附層44通常不發生來自環境的有害物質遷移通過密封層44。而且,這樣的附加 顆粒位于局部缺口 50的準確位置的可能性是如此之小,使得這幾乎不影響密封的薄膜器 件14的成品率。實際的封閉材料42被局部沉積以在所識別的局部缺口 50處密封密封層 220。或者,類似于如圖1C所示,黏附材料44和封閉材料42兩者都被局部沉積以密封該局 部缺口 50。
[0144] 圖2示出了用于修復涂覆到薄膜器件30的密封層20以生成密封的薄膜器件10, 12,14的系統200的示意圖。
[0145] 該系統包括如在下面更詳細描述的暴露機構,該暴露機構用于將密封的薄膜器件 暴露于含有檢測物質的環境中,該檢測物質能夠產生相對于所述吸氣材料的能檢測的偏 差。于是,密封的器件在暴露時間期間被暴露于所述環境,該暴露時間足夠長以在吸氣層中 產生能檢測的偏差,但又太短以至不產生對薄膜器件的明顯損壞。
[0146] 系統200包括檢測機構210,該檢測機構210用于通過吸氣層25的能檢測的偏差 27來檢測涂覆到薄膜器件30的密封層20中的局部缺口 50。這樣的檢測機構210可以例 如是光學檢測機構210,例如,照相機210。然而,也可以使用其它的檢測機構210,諸如電學 檢測(未示出)、聲學檢測(未示出)或用于檢測局部缺口 50的任何其它類型的檢測機構 210。系統200還包括分析機構230,該分析機構用于分析來自檢測機構210的檢測信號,并 且向修補機構220提供位置信息。修補機構220可以是局部沉積機構220,諸如激光沉積機 構(未示出)或者液體印刷沉積機構220,諸如如圖3所示的噴墨印刷機構220。通常可以 使用用于沉積修補材料40 ;42,44的任何沉積機構220。
[0147] 因此,暴露機構可以包括計時機構250,該計時機構250在器件的預定暴露持續時 間后自動地開啟檢測和修復密封的薄膜器件。或者,操作者可以在器件的預定暴露持續時 間后開始檢測和修復。在再一個環境中,檢測可以在薄膜器件被密封之后立即開始,并且在 通過吸氣層中的吸氣材料的能檢測的偏差檢測到缺口時,該缺口可以被立即修復。密封的 薄膜器件可以暴露于在正常使用期間所預期存在的正常環境條件中。暴露機構可以包括環 境控制機構260,該環境控制機構260用于提供特定的測試條件,諸如高溫和高濕度,以加 速形成吸氣層中能檢測的偏差。計時機構250和環境控制機構260用于保持薄膜器件30 和密封層20在預定的時間間隔期間一起處于預調控的環境中。在圖2中,計時機構250和 環境控制機構260被示出為圍繞檢測機構210、分析機構230和修補機構220。然而,計時 機構250和環境控制機構260可以位于與實際的檢測機構210和修補機構220不同的位置 處。如前所指出的,當薄膜器件30是0LED器件30時,吸氣層的偏差27繼續放射狀地生長。 通過使薄膜器件30在預定的環境中持續預定的時間段,偏差的連續生長可以被控制,從而 自動圖像捕獲210和分析系統230能夠很好地定位在密封層20中的局部缺口 50,而同時偏 差27仍然太小而不被人肉眼檢測到。在實施方式中,可使用如下的吸氣層:在吸收檢測物 質時,該吸氣層未示出視覺上能檢測的偏差,而僅示出機器能檢測的偏差。在那種情況下, 在缺口位置處的吸氣層的結合力耗盡之前停止暴露是足夠的。暴露的預定時間段取決于薄 膜器件30被保持在其中的環境,該環境包括環境中檢測物質的類型,諸如水分或氧氣。例 如,預定的時間段取決于薄膜器件30被保持的溫度和濕度。預定的時間段也取決于通過系 統200中使用的圖像捕獲器件210能檢測的最小維度,并且取決于仍然必須通過修復密封 層20的系統200而被密封的局部缺口 50的維度。
[0148] 或者,該系統200還可以包括計時機構(未示出)和另外的環境控制機構(未示 出),該另外的環境控制機構配置為用于保持密封的薄膜器件10,12,14以檢查所涂覆的修 補材料40 ;42,44是否已經實際上密封了密封層20。如果修復不夠好,那么吸氣層中所識 別的偏差27在另外的環境控制機構中繼續生長,這可以通過連續監測薄膜器件30,或者通 過對所檢測的局部缺口 50與在修復之前由檢測機構210早先捕獲的信息進行比較而被檢 測到。這樣,局部缺口 50的密封可以通過使用另外的環境控制機構而得以保證。對于這樣 的系統,另外的檢測機構似乎是優選的。兩個圖像的分析或者由檢測機構所檢測到的圖像 的分析可以通過分析機構230或通過另外的分析機構(未示出)而完成。
[0149] 如圖2所示的系統200還可以包括應力誘導機構260, 265,該應力誘導機構260, 265用于在薄膜器件30的機械薄弱區中生成局部缺口 50。這樣的應力誘導機構260, 265可 以例如通過使用環境控制機構260,通過溫度變化和/或溫差,來例如誘導在薄膜器件30中 的應力。或者,應力誘導機構260, 265可以通過薄膜器件30的變形例如通過使支撐物265 變形來誘導在薄膜器件30中的應力,其中,在將修補材料40 ;42,44涂覆到密封層20上期 間,薄膜器件30支撐在支撐物265上。這種應力誘導機構260, 265的存在使能夠修復機械 薄弱區,該機械薄弱區后期可能導致薄膜器件30的可靠性問題。
[0150] 如圖2所示的系統200還包括輸送機構240,用于以受控的方式將薄膜器件30以 例如箭頭的方向從檢測機構210移動到修補機構220。輸送機構240包括一種標尺(在圖 2中用數字0至7來表示)以測量輸送機構240相對于檢測機構210的位置,并且輸送機構 240將該信號提供給分析機構230以確定所檢測到的局部缺口 50所位于的位置信息。此 夕卜,系統200可以包括激活機構270,該激活機構270用于激活薄膜器件30。當薄膜器件30 是發光薄膜器件30時,發光薄膜器件30將開始發光,檢測機構210可以利用該光以識別局 部缺口 50。
[0151] 圖3示出了表示在用于修復涂覆到薄膜器件30的密封的層20的方法100中的可 能的步驟的流程圖100。
[0152] 修復密封的層20的方法100開始于如下可選的步驟:"施加應力"105、"在受調控 的環境中等待" 110和"激活薄膜器件" 115。這些步驟是可選的,因為進行施加應力的步驟 105用以在密封在密封層30中的任何局部缺口之前檢測薄膜器件中的機械薄弱區,在受調 控的環境中等待的步驟110可以增強對在例如0LED器件30中能檢測的偏差的生長的控 制,但是對于識別密封層20中的局部缺口 50不是絕對必要的。而且,用于激活薄膜器件30 的激活步驟115可以增強識別在密封層20中的局部缺口 50的容易性,但如果檢測機構210 能夠檢測缺口而無需打開發光薄膜器件30,也可以被忽略。隨后,執行"檢測局部缺口"的 步驟120,在該步驟期間檢測局部缺口 50。此檢測可以通過光學檢測來完成,但是也可以通 過適合于通過檢測吸氣層25中的能檢測的偏差來識別并定位密封層20中的局部缺口 50 的任何其它檢測方法而完成。隨后,完成"涂覆修補材料"的步驟140以涂覆修補材料40 ; 42,44。涂覆修補材料140可以通過沉積修補材料40 ;42,44或通過局部固化密封材料20 以封閉密封層中的缺口 50來完成。可選地,"涂覆附加的材料"的步驟142被示出,當修補 材料40 ;42,44由兩種不同的修補材料42,44構成而兩種不同的修補材料必須隨后被涂覆 到密封層20以密封缺口 50時,涂覆附加的材料的步驟可能是必要的。最后,修復方法100 包括"檢查? "步驟150,在"檢查? "步驟期間,可以增加是否檢查修復的質量的選擇。如果 修復的質量必須被檢查,那么方法100的一部分必須例如通過與如圖2所示的相同的修復 系統200或者通過另外的修復系統200而被再次完成,該另外的修復系統200可以例如以 與圖2的系統200類似的方式工作或者類似于圖2的系統200。檢查修復的質量可以開始 于步驟110,在該步驟中,所修復的薄膜器件30被再次放置在受調控的環境中以使吸氣層 中的能檢測的偏差以受控的方式進行生長。檢查修復的質量或者可以開始于激活薄膜器件 的步驟115或者開始于檢測局部缺口 50的步驟120。
[0153] 通過舉例的方式,如圖4A所示制造密封的薄膜器件10。密封的薄膜器件10包括 被密封層20密封的薄膜器件30并且還包括布置在密封層20和薄膜器件30之間的吸氣層 25。吸氣層25由含有5重量%的CaO納米顆粒的有機層組成。圖4A中所示的密封的薄膜 器件10暴露于溫度為60°C且相對濕度為90%的環境中504小時(3周)。如圖4B中示意 性示出的,在此暴露之后,作為原本基本上透明的吸氣層25中的灰點27,密封層20中的缺 口可被很好地檢測到。圖4C用根據視線IVC的照片也說明了這一點。由于第一阻擋層22 中的缺口 50通常遠離第二阻擋層24中的缺口的這一事實,吸氣層25中的灰點27可以在 水分到達第二阻擋層24之前被充分地檢測到。這通過在此階段在薄膜器件中還沒有形成 黑點這一事實所證實。根據本發明的方法,這些灰點27可以被檢測到,并且修補材料42可 以被局部涂覆用于密封局部缺口以產生如圖IB、1C或1D所示的密封的薄膜器件10,12或 14,隨之例如防止在OLED中形成黑點。
[0154] 圖4Dtj^出了,在進一步暴露于相同的環境中直到2500小時的總暴露時間之后,根 據視線IVC的密封的薄膜器件的照片。圖4E示出了在操作期間由0LED所發出的光圖案的 根據視線IVD的照片。此刻,其中一個黑點60變得能檢測,該黑點60具有與表示圖4E中 吸氣層的灰點27的位置相對應的位置。這表明在吸氣層25中的偏差27變得能檢測的時 刻和水分或其它大氣物質開始損壞薄膜器件的時刻之間,相對長的時間期滿。于是,充足的 時間可用來修復密封層,并且隨之防止對薄膜器件的損壞。此刻,甚至將有可能應用修復密 封的薄膜器件的方法以便得到圖4F中所示的密封的薄膜器件16,因為黑點60仍是相對小 的。然而,優選的是在形成黑點60之前開始修復。
[0155] 對于具有含有10重量%的0&0納米粒子的吸氣層的樣品,證明了與參照圖4A至 4F所證明的類似的結果。
[0156] 也對具有含有在丙烯酸酯層中的5重量%的沸石顆粒的吸氣層的第二樣品和第 三樣品進行了實驗。第二樣品的結果示于圖5A、5B中,而第三樣品的結果示于圖5C中。第 二樣品和第三樣品各自暴露于溫度為60°C且相對濕度為90%的環境中2500小時。此刻,第 二樣品(圖5A)和第三樣品(圖5C)的吸氣層25示出了表示外阻擋層22中的缺口 60的 清楚的偏差27。第二樣品出現了薄膜器件中的兩個較小的黑點60(圖2B)。第三樣品(圖 2C)尚未出現黑點。
[0157] 圖4C至4E和圖5A、5B和5C中所示的樣品各自具有如圖4C所表示的32x24mm的 尺寸。相應地,也在這種情況下,通常在密封的薄膜器件發生損壞之前很久,吸氣層中的偏 差27變得能檢測,使得充足的時間可用于修復由偏差27所表示的阻擋層中的缺口。
[0158] 圖6A示出了根據本發明的密封的薄膜器件17的另一個實施方式。在該實施方式 中,有機層28存在于吸氣層25和外阻擋層22之間。此有機層28可以充當平坦化層,以防 吸氣層25包括相對當然(relatively course)的顆粒。在圖6A的實施方式中,外阻擋層 22被單一類型的修補材料42修復。然而,或者,外阻擋層22可以以例如參照圖1C或圖1D 所描述的其它方式被修復。
[0159] 圖6B示出了根據本發明的密封的薄膜器件18的又一個實施方式。在該實施方式 中,保護層29被涂覆在外阻擋層22和局部涂覆的修補材料42上。保護層29保護外阻擋 層22和局部涂覆的修補材料42免受機械因素。圖6B的實施方式可以還包括如參照圖6A 所描述的有機層29。外阻擋層22可以被如圖6B所示的單一類型的修補材料42修復。然 而,或者,外阻擋層22可以以例如參照圖1C或圖1D所描述的其它方式被修復。
[0160] 重要的是,將修補材料直接涂覆在具有缺口的阻擋層上,以避免水分或其它物質 通過中間層進入缺口。如果在(機械的)保護層29被涂覆之后缺口 50被檢測到,可以通 過鉆孔例如通過激光鉆孔將保護層29局部去除,以暴露缺口的位置。隨后,可以直接將修 補材料62涂覆在具有缺口的層上。僅修復阻擋層中的一個是足夠的。例如,在圖6B中,修 復阻擋層22中的(最顯著的)缺口 50就足夠。沒有必要也修復下面的阻擋層24。
[0161] 值得注意的是,本發明既適用于器件陰極側上的阻擋層也適用于陽極側上的阻擋 層。本發明也適用于隱藏的阻擋層。在圖7A中所示的實施方式中,密封的薄膜器件19在 其發光窗口的對面,其發光窗口安裝在由聚合物箔形成的基板70上,并且該密封的薄膜器 件19設置有在薄膜器件30和聚合物箔70之間布置的密封層80。如前所描述的實施方式, 密封層80包括第一阻擋層82和第二阻擋層84以及在第一阻擋層和第二阻擋層82,84之 間夾著的吸氣層85。為了清楚起見,與密封層80相對的薄膜器件30的一側上的另外層未 在其中示出。已經發現,在所述密封層80中的吸氣層85中的偏差,即在所述密封層80的 阻擋層82,84之間的偏差,仍然可以被準確地檢測到。在聚合物箔70和薄膜器件30之間 的所述密封層80的阻擋層82中的缺口可以以與缺口被保護層覆蓋的情況相同的方式進行 修復。這示于圖7B至7E。圖7B示出了由顆粒62造成的存在于第一阻擋層82中的缺口 50的實施例。如果基板70由相對透濕的材料諸如聚合物箔形成,這將導致水分滲入缺口 82并且與吸氣層85的材料相互作用,從而造成了如圖7C所示的能檢測到的偏差87。如圖 7D所示,當檢測所述偏差87時,例如通過鉆出孔72,例如通過激光鉆孔,基板70局部被除 去以暴露出缺口的位置。隨之,第一阻擋層82在缺口 50的位置被暴露。在如圖7E所示, 在隨后的步驟中,將修補材料40直接涂覆在缺口 50的位置處的孔72內面對基板70的第 一阻擋層82上。如果密封的薄膜器件在薄膜器件的側上具有密封層,并且不能清楚看見是 在所述密封層中的哪一密封層中檢測到偏差,可以修復所述密封層中的每個密封層的外阻 擋層。
[0162] 圖7A至7E所示的方法同樣適用于修復設置有機械保護層的密封層。
[0163] 應當注意的是,上述實施方式說明而非限制本發明,并且本領域技術人員將能夠 在不背離所附權利要求的范圍的情況下設計許多替代實施方式。
[0164] 在權利要求書中,置于括號之間的任何附圖標記不應被解釋為限制權利要求。動 詞"包括"及其變形的使用并不排除權利要求中陳述的元件或步驟之外的元件或步驟的存 在。元件之前的冠詞"一個"(a)或"一個"(an)并不排除多個這樣的元件的存在。本發明 可以憑借含有若干不同的元件的硬件或憑借軟件來實施。在列舉若干機構的器件權利要求 中,若干這些機構中可以通過同一件硬件來體現。某些措施被記載在相互不同的從屬權利 要求中的單純事實并不表明這些措施的組合不能被有利地使用。
【權利要求】
1. 一種密封的薄膜器件(10,12,14,15,16,17,18,19),包括薄膜器件(30)和密封層 (20,80),所述密封層被涂覆到所述薄膜器件(30)以保護所述薄膜器件(30)免受環境影 響,所述密封層至少包括第一阻擋層和第二阻擋層(22, 24),所述阻擋層中的外部阻擋層 (22)具有局部缺口(50),所述局部缺口通過局部涂覆的修補材料(42)而被密封, 其特征在于,在所述第一阻擋層和第二阻擋層(22, 24)之間存在吸氣層(25),所述吸 氣層包括吸氣材料,其中,所述吸氣層的吸氣材料在所述密封的局部缺口(50)的位置處具 有能檢測的偏差(27),并且所述修補材料(42)被直接涂覆在所述阻擋層中的外部阻擋層 (22)上或者被直接涂覆在黏附層上,所述黏附層被直接涂覆在所述阻擋層中的外部阻擋層 (22)上。
2. 根據權利要求1所述的密封的薄膜器件(10,12,14,15,16,17,18),其中,所述薄膜 器件(30)是發光薄膜器件(30)。
3. 根據權利要求1所述的密封的薄膜器件(10,12,14,15,16,17,18),其中,所述局部 涂覆的修補材料(40 ;42,44)包括: 無機材料(40),所述無機材料配置為用于密封所述局部缺口(50)并且配置為被局部 沉積,或者 金屬材料(40),所述金屬材料配置為用于密封所述局部缺口(50)并且配置為被局部 沉積,或者 局部固化的密封材料(40),所述局部固化的密封材料來自所述密封層(20),用于密封 所述局部缺口(50)。
4. 根據權利要求1所述的密封的薄膜器件(10,12,14,15,16,17,18),其中,所述局部 涂覆的修補材料(40 ;42,44)包括一起密封所述局部缺口(50)的兩種不同的材料,所述修 補材料(40 ;42,44)包括: 黏附材料(44)和封閉材料(42),所述黏附材料(44)被涂覆到所述密封層(20),用于 提高所述封閉材料(42)的黏附力以密封所述局部缺口(50),或者 金屬類材料(44)和用于密封在所述金屬類材料(44)中的另外的局部缺口(50)的金 屬封閉材料(42),所述金屬類材料(44)被涂覆到所述密封層(20),或者 基本上液滴形或基本上球形的第一材料(44)和封閉材料(42),所述基本上液滴形或 基本上球形的第一材料(44)在所述基本上液滴形或基本上球形的第一材料(44)與所述密 封層(20)之間的接觸角小于45度,所述封閉材料(42)覆蓋所述基本上液滴形或基本上球 形的第一材料(44)以完全密封所述局部缺口(50),或者 含有吸氣材料的第一材料(44)和封閉材料(42),所述第一材料(44)減少進入所述局 部缺口(50)的水,并且所述封閉材料(42)被涂覆在所述第一材料(44)上以密封所述局部 缺口(50)。
5. 根據權利要求1至4中任意一項所述的密封的薄膜器件(10,12,14,15,16,17,18), 其中,所述局部涂覆的修補材料(40 ;42,44)對由所述薄膜器件(30)所發出的光是至少部 分透過的,或者,所述局部涂覆的修補材料(40 ;42,44)的維度配置為人肉眼基本上不可 見。
6. -種用于修復涂覆到薄膜器件(30)的密封層(20)以產生密封的薄膜器件(10,12, 14)的方法(100),所述密封層(20)被涂覆到所述薄膜器件(30)以保護所述薄膜器件(30) 免受環境影響,所述密封層至少包括第一阻擋層和第二阻擋層(22, 24),所述阻擋層中的外 部阻擋層(22)具有局部缺口(50),在所述第一阻擋層和第二阻擋層(22, 24)之間存在吸氣 層,所述吸氣層包括吸氣材料, 其中,所述修復方法包括: 將所述密封的薄膜器件暴露于含有能夠對所述吸氣材料引起能檢測的變化的檢測物 質的環境中,并且允許所述檢測物質滲透穿過所述局部缺口以與所述吸氣層相互作用以引 起所述吸氣層中能檢測的偏差, 通過所述吸氣層的吸氣材料的能檢測的偏差(27)來檢測(120)所述阻擋層中的所述 外部阻擋層(22)中的局部缺口(50),所述能檢測的偏差由所述吸氣層的吸氣材料與所述 暴露期間滲透穿過所述局部缺口的檢測物質之間的相互作用所產生, 局部涂覆(140)用于密封所述局部缺口(50)的修補材料(40 ;42,44)以生產所述密封 的薄膜器件(10,12,14)。
7. 根據權利要求6所述的修復方法(100),其中,所述方法還包括以下步驟: 在執行檢測(120)在所述密封層(20)中的所述局部缺口(50)的步驟之前或在執行檢 測(120)所述局部缺口(50)的步驟期間,將含有所述密封層(20)的所述薄膜器件(30)在 預定的環境中保持(110)預定的時間段。
8. 根據權利要求6和7中任意一項所述的修復方法(100),其中,所述方法還包括以下 步驟: 將機械應力施加(105)到所述薄膜器件(30)以在所述薄膜器件(30)的機械上薄弱區 中產生局部缺口(50)。
9. 根據權利要求6和7中任意一項所述的修復方法,其中,所述檢測局部缺口(50)的 步驟包括以下步驟: 光學檢測(120)所述局部缺口(50),或者 激活(115)所述薄膜器件(30)以發光,并隨后光學檢測(120)在所述密封層(20)中 的所述局部缺口(50)。
10. 根據權利要求6和7中任意一項所述的修復方法,其中,所述局部涂覆(140)修補 材料(40 ;42,44)的步驟包括以下步驟: 局部沉積(140)用于密封所述局部缺口(50)的無機材料(40),或者 局部沉積(140)用于密封所述局部缺口(50)的金屬材料(140),或者 將黏附材料(44)沉積(140)到所述密封層(20)以提高封閉材料(42)的黏附力,以及 隨后局部沉積(142)用于密封所述局部缺口(50)的所述封閉材料(42)的步驟,或者 將金屬類材料(44)沉積(140)到所述阻擋層中的外部阻擋層(22),以及隨后局部沉積 (142)金屬封閉材料(42)的步驟,所述金屬封閉材料用于密封在所述金屬類材料(44)中的 另外的局部缺口,或者 局部沉積(140)基本上液滴形或基本上球形的第一材料(44),以及隨后沉積(142) 封閉材料(42)的步驟,該封閉材料用于覆蓋所述基本上液滴形或基本上球形的第一材料 (44)以密封所述局部缺口(50),所述基本上液滴形或基本上球形的第一材料(44)在所述 基本上液滴形或基本上球形的第一材料(44)與所述密封層(20)之間的接觸角小于45度, 或者 沉積(140)含有吸氣材料的第一材料(44),以及隨后局部沉積(142)封閉材料(42)以 密封所述局部缺口(50)的步驟,所述第一材料(44)減少進入所述局部缺口(50)的水。
11. 根據權利要求6和7中任意一項所述的修復方法,其中,所述局部涂覆(140)修補 材料(40 ;42,44)的步驟包括: 通過激光轉印所述修補材料(40 ;42,44)來局部涂覆所述修補材料(40 ;42,44),和/ 或 通過印刷所述修補材料的液體前體來局部涂覆所述修補材料(40 ;42,44),所述修補 材料的液體前體隨后被轉化成用于密封所述局部缺口(50)的所述修補材料(40 ;42,44), 和/或 通過電鍍所述修補材料來局部涂覆所述修補材料(40 ;42,44),和/或 局部應用固化,所述固化用于局部固化來自所述密封層(20)的密封材料以密封所述 局部缺口(50)。
12. 根據權利要求6至11中任意一項所述的修復方法,其中,所述局部涂覆修補材料 (40 ;42,44)的步驟包括局部涂覆對由所述薄膜器件所發出的光是至少部分透過的修補材 料,或者其中,所述局部涂覆修補材料(40 ;42,44)的步驟包括生成被配置為人肉眼基本上 不可見的所述局部涂覆的修補材料(40 ;42,44)的維度的步驟。
13. -種用于修復涂覆到薄膜器件(30)的密封層(20)以產生密封的薄膜器件(10, 12,14,15,16,17,18)的系統(200),所述密封層被涂覆到所述薄膜器件以保護所述薄膜器 件免受環境影響,所述密封層至少包括第一阻擋層和第二阻擋層(22, 24),所述阻擋層中的 外部阻擋層(22)具有局部缺口(50),在所述第一阻擋層和第二阻擋層(22, 24)之間存在吸 氣層(25),所述吸氣層包括吸氣材料, 所述系統包括: 暴露機構(250, 260),所述暴露機構用于將所述密封的薄膜器件暴露于含有能夠對所 述吸氣材料引起能檢測的偏差的檢測物質的環境中,并且允許所述檢測物質滲透穿過所述 局部缺口以與所述吸氣層相互作用以引起所述吸氣層的吸氣材料中的能檢測的偏差, 檢測機構(210),所述檢測機構用于通過檢測所述吸氣層(25)的吸氣材料的能檢測的 偏差(27)來檢測所述阻擋層中的外部阻擋層(22)中的所述局部缺口(50), 分析機構(230),所述分析機構用于在通過所述檢測機構檢測后來定位所述局部缺口 并隨后提供位置信息,以及 修補機構(220),所述修補機構用于接收來自所述分析機構的位置信息并用于局部涂 覆用于密封所述局部缺口(50)的所述修補材料。
14. 根據權利要求13所述的系統(200),其中,所述系統(200)還包括計時機構(250) 和環境控制機構(260),所述計時機構(250)與所述環境控制機構(260) -起配置為,在檢 測機構(210)開始檢測所述局部缺口(50)之前或在所述檢測機構(210)檢測所述局部缺 口(50)時,將含有所述密封層(20)的所述薄膜器件(30)在預定的環境中保持預定的時間 段。
15. 根據權利要求13和14中任意一項所述的系統(200),其中,所述系統(200)還包 括應力誘導機構(260, 265),所述應力誘導機構用于在所述薄膜器件(30)的機械上薄弱區 中生成局部缺口(50)。
16. 根據權利要求13和14中任意一項所述的系統(200),其中,所述系統(200)還包 括激活機構(270),所述激活機構用于激活所述薄膜器件(30)以發光。
17. 根據權利要求13和14中任意一項所述的系統(200),其中,所述修補機構(220) 包括: 激光轉印機構(220),所述激光轉印機構用于通過激光照射來轉印所述修補材料(40; 42,44)以密封所述局部缺口,和/或 印刷機構(220),所述印刷機構用于印刷所述修補材料(40 ;42,44)的液體前體(45), 所述修補材料的液體前體隨后被轉化成修補材料(40 ;42,44)以密封所述局部缺口(50), 和/或 電鍍機構(220),所述電鍍機構用于通過電鍍來轉印所述修補材料(40 ;42,44)以密封 所述局部缺口,和/或 固化機構(220),所述固化機構用于局部應用所述密封層(20)的密封材料的固化以密 封所述局部缺口(50)。
18. -種計算機程序產品,包括用于使處理器系統執行根據權利要求6至12中任意一 項所述的方法的步驟的指令。
【文檔編號】H01L51/52GK104247078SQ201280068183
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2012年11月27日 優先權日:2011年11月28日
【發明者】科恩·維爾旭仁, 安東尼斯·瑪麗亞·B·范默爾, 彼得·范德韋爾 申請人:荷蘭應用自然科學研究組織Tno, 荷蘭皇家飛利浦股份有限公司