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CN104051357B - 环境敏感电子装置以及其封装方法 - Google Patents

环境敏感电子装置以及其封装方法 Download PDF

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CN104051357B
CN104051357B CN201410012580.6A CN201410012580A CN104051357B CN 104051357 B CN104051357 B CN 104051357B CN 201410012580 A CN201410012580 A CN 201410012580A CN 104051357 B CN104051357 B CN 104051357B
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Abstract

一种环境敏感电子装置以及其封装方法，环境敏感电子装置可包括一第一基板、一第二基板、一环境敏感电子元件、一封装体以及一填充体。环境敏感电子元件配置于第一基板上，且位于第一基板与第二基板之间。填充体配置于第一基板与第二基板之间，且环绕覆盖于环境敏感电子元件。封装体可包括一过渡金属与类金属键结。本发明揭示的环境敏感电子装置的封装体，可配置于所述第一基板和所述第二基板之间，环绕环境敏感电子元件，可以一过渡金属与类金属元素键结。因此环境敏感电子装置可密封良好无缝隙，其结果可提升环境敏感电子元件和环境敏感电子装置的寿命。本发明还揭示上述环境敏感电子装置的封装方法。

Description

环境敏感电子装置以及其封装方法
技术领域
本发明涉及一种封装体及其制作方法，尤其涉及一种环境敏感电子装置及其封装方法。
背景技术
近年来，软性元件被广泛使用。而软性基板又为软性元件的一个主要构件。软性基板，因为具弹性，便于携带，符合安全性，不仅消费产品中广泛应用，其他产品亦被广泛使用，也因此，如何防止软性基板阻隔水气及氧气穿透，不造成加速基板内元件老化导致所制成的元件寿命减短，在商业应用需求上益发显得重要。
发明内容
本发明的目的在于提出一种环境敏感电子装置以及其制作方法，以有效地使其中的环境敏感电子元件被隔绝于水气以及氧气，可避免环境敏感电子元件的老化，而能延长元件寿命。
在本发明的一个或多个示例性实施例中，可提供一种环境敏感电子装置及其制作方法，本发明的环境敏感电子装置可包含第一基板、环境敏感电子元件、第二基板以及封装体。至少部分的第一基板的周缘定义为第一封装区，且第一封装区中具有第一封装材料。环境敏感电子元件位于第一基板上，且被第一封装区所环绕。至少部分的第二基板的周缘定义为第二封装区，且第二封装区的位置对应第一封装区的位置，且第二封装区中具有第二封装材料。封装体位于第一封装区以及第二封装区之间，且封装体包含至少部分的第一封装材料与至少部分的第二封装材料的键结层。
本发明的环境敏感电子装置的制作方法可包含在第一基板的第一表面配置环境敏感电子元件。在第一基板的第一表面配置第一类金属膜层。在第二基板的第二表面配置第二类金属膜层。将第二基板覆盖于第一基板之上，使第一表面与第二表面相对。在真空环境下对第一类金属膜层与第二类金属膜层进行表面活化。对第一基板以及第二基板施加压力，使第一表面的第一封装区以及第二表面的第二封装区相接触，并使被活化的第一类金属膜层以及被活化的第二类金属膜层之间形成具有金属与类金属键结的封装体。
如上所述，封装体配置于所述第一基板和所述第二基板之间并环绕环境敏感电子元件。因此，本发明实施例环境敏感电子装置的封装体具有良好的阻隔水气与氧气的能力，可有效延长其中的环境敏感电子元件的寿命。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1A是本发明第一实施例的环境敏感电子装置的剖视示意图；
图1B是本发明第一实施例的环境敏感电子装置的俯视图；
图2A是本发明第二实施例的环境敏感电子装置的剖视示意图；
图2B是本发明第二实施例的环境敏感电子装置的第一侧壁阻障结构各实施例部份剖视示意图；
图2C是本发明第三实施例的环境敏感电子装置的剖视示意图；
图2D是本发明第三实施例的环境敏感电子装置的第一侧壁阻障结构各实施例部份剖视示意图；
图2E至图2N是本发明的环境敏感电子装置的各实施例部份剖视示意图；
图3A是本发明第四实施例的环境敏感电子装置的俯视图；
图3B至图3C是本发明第四实施例的环境敏感电子装置的两个剖视示意图；
图3D至图3E是本发明第四实施例的环境敏感电子装置的挠曲状态示意图；
图3F到图3K是本发明第四实施例的环境敏感电子装置的二种挠曲状态示意图；
图4A至图4N是本发明环境敏感电子装置制造方法的一实施例示意图；
图5是本发明环境敏感电子装置制造方法的示意流程图。
其中，附图标记
10a，10b，10c，20a及20b 环境敏感电子装置
106 平坦层
110，210 第一基板
115，215 导线
117 电路
120,220 第二基板
130,230 环境敏感电子元件
132,232 显示介质
134,234 主动式元件
140，240 填充体
142 胶材
150，250 类金属膜层
150a 第一类金属膜层
150b 第二类金属膜层
150c 第一封装材料
150d 第二封装材料
152，252 封装体
160，160a，160b，160c，260 第一侧壁阻障结构
190 离子束源
191 类金属源
264,264A，264B，264C 第二侧壁阻障结构
266,266A，266B，266C 第二侧壁阻障结构
P 压力
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所发明的内容、权利要求范围及附图，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。
如图1A和图1B所示，图1A是本发明第一实施例的环境敏感电子装置的剖视示意图。图1B是本发明第一实施例的环境敏感电子装置的俯视图。在第一实施例中环境敏感电子装置10a包括第一基板110、多条导线115、第二基板120、环境敏感电子元件130、填充体140、以及封装体152。其中填充体140可以为胶材，为便于说明，以下均以胶材为例，但并非用以限定本发明的范围。填充体140是覆盖于环境敏感电子元件130并介于第一基板110以及第二基板120之间。
第一基板110的周缘中至少一部分被定义为第一封装区，第一封装区中具有用以构成封装体152的第一封装材料。第一基板110可以是可挠性基板，亦可以是硬质基板，本发明并不加以限制。其中可挠性基板的材质可为聚乙烯对苯二甲酸酯（polyethyleneterephthalate,PET）、聚间苯二甲酸乙二酯（polyethylene naphthalate,PEN）、聚醚砜（Polyethersulfone,PES）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate,PMMA）、聚碳酸酯（Polycarbonate,PC）、聚亚酰胺（PI）或金属箔（metal foil）。而硬质基板的材质可为玻璃、印刷电路板(printed circuit board,PCB)、金属基板或者任何其他等效材料。
在一实施例中，第二基板120位于第一基板上，且第二基板120的周缘中至少一部分被定义为第二封装区。第二封装区的位置对应于第一封装区，且第二封装区中具有用以构成封装体152的第二封装材料。第二基板120可以是可挠性基板，亦可以是硬质基板，本发明并不加以限制。其中可挠性基板的材质可为聚乙烯对苯二甲酸酯（polyethyleneterephthalate,PET）、聚间苯二甲酸乙二酯（polyethylene naphthalate,PEN）、聚醚砜（Polyethersulfone,PES）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate,PMMA）、聚碳酸酯（Polycarbonate,PC）、聚亚酰胺（PI）或金属箔（metal foil）。而硬质基板的材质可为玻璃、印刷电路板(printed circuit board,PCB)、金属基板或者任何其他等效材料。在本发明的一个实施例中，第一基板110和第二基板120均为可挠性基板。此外，第一基板110以及第二基板120可以是具有功能性基板，其中功能性基板例如是具有阻气功能基板、彩色滤光片基板、阻隔紫外光功能基板、抗刮耐磨基板、提高光取出功能基板、触控功能基板，其中的触控功能基板例如但非限于表面式电容触控、数位矩阵式触控基板（例如投射式电容触控基板）或类比矩阵式触控基板，或者上述各功能所整合的功能性基板，例如是阻气与触控整合基板，其他各种组合不再详述。
环境敏感电子元件130位于第一基板110上，在第一基板110和第二基板120之间，且被第一封装区以及第二封装区所环绕。在一实施例实作上，环境敏感电子元件130可包括一显示介质132和一个主动式元件134（或被动式元件）。本发明的第一实施例中，环境敏感电子元件130，可以是，主动式环境敏感电子元件的显示元件或被动式的环境敏感电子元件的显示元件。其中主动式环境敏感电子元件显示元件，可例如是一主动型矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode,AM-OLED)或者是主动型矩阵电泳显示器(Active Matrix Electrophoretic Display,AM-EPD)，俗称电子纸，或者是主动型矩阵液晶显示器(Active Matrix Liquid Crystal Display,AM-LCD)，或者是主动型矩阵蓝相液晶显示器(Active Matrix Blue Phase Liquid Crystal Display,AM-BPLCD)或任何其他可等同的显示器。被动式环境敏感电子元件显示元件，可例如是被动式有机发光二极管阵列基板(Passive Matrix OLED,PM-OLED)或者是超扭转向列型液晶显示器(SuperTwisted Nematic Liquid Crystal Display,STN-LCD)或任何其他可等同的显示器，其他环境敏感电子元件例如是有机太阳能电池(Organic Solar Cell)、有机感光元件(OrganicPhoto sensor)等并不再此详述。
多条导线115可位于第一基板110上，并连接环境敏感电子元件130。导线115是用以作为信号传递的媒介，使环境敏感电子元件130能与外部的电路互动。导线115的材料，可以是但不限于金属或金属合金。
填充体140可位于在第一基板110和第二基板120之间，填充体140环绕环境敏感电子元件130。在第一实施例中，填充体140，可例如是但不限于，丙烯酸类(Acrylic)树脂或环氧(Epoxy)树脂，填充体140可以是一种薄膜型胶材或未固化前是液体型胶材。在某些实施例(后述)中，本发明的环境敏感电子元件的封装体可以不具有填充体140。
封装体152可位于第一基板110和第二基板120之间，封装体152包含部分的第一封装材料以及部分的第二封装材料。在第一实施例中，如图1B所示，封装体152环绕环境敏感电子元件130和填充体140。本发明所谓的环绕，是指配置于环境敏感电子元件130的至少一侧、配置于环境敏感电子元件130的任二侧或任三侧，或是环绕环境敏感电子元件130的四周。其中封装体152环绕环境敏感电字元件130的四周即为封闭式地环绕，其余的则为非封闭式的环绕。封装体152中的第一封装材料及第二封装材料，可例如但不限于含类金属与过渡金属元素。
更具体的说，在第一基板110的第一封装区上设置有类金属膜层，在第二基板120的第二封装材料上也设置有类金属膜层。其中两个类金属膜层，例如是含硅(Si)薄膜层，可以是但不限于SiNx、SiOx、SiOxNy、SiNxOy，其中x及y为任意实数。设置类金属膜层的方法，举例来说，可以是化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)法、原子沉积(AtomicLayer Deposition,ALD)法或溅镀(Sputter)沉积法，本发明不以此为限。在两个类金属膜层的表面分别掺杂第一封装材料及第二封装材料以对两个类金属膜层进行表面活化，其掺杂工艺方法可参考现有文献例如Room temperature SiO2wafer bonding by adhesionlayer method;R Kondou,T Suga,Technology Conference(ECTC),2011中提及利用离子束先进行蚀刻，接着进行离子束溅镀镀膜掺杂。
第一封装材料以及第二封装材料互相接触，在一定压力的下会形成类金属与过渡金属键结，而第一类金属膜层与第一封装材料的交界面以及第二类金属膜层与第二封装材料的交介面分别会形成过渡金属类金属键结，例如是Si-Fe键结。而封装体152包含至少部分的该第一封装材料与至少部分的该第二封装材料的键结层(未绘于图示)
前述的过渡金属，可例如但不限于，钪，钛，钒，铬，锰，铁，钴，镍，铜，锌，钇，锆，铌，钼，鎝，钌，铑，钯，银，镉，铪，钽，钨，重，锇，铱，铂，金，汞，其中以铁(Fe)、铬(Cr)为实施例。前述的第一类金属材料，可例如但不限于，硼、硼化物、硅、硅化物、锗、锗化物、砷、砷化物、锑、锑化物、碲、碲化物、钋或钋化物，其中以硅为实施例。
简单地说，由于封装体152位于第一基板110和第二基板120之间，环绕环境敏感电子元件130和填充体140。封装体152可很好地将环境敏感电子元件130阻隔于水气与氧气，因此能有效延长环境敏感电子元件130的寿命。
在第二实施例中，如图2A所示，其是本发明第二实施例的环境敏感电子装置的剖视示意图。环境敏感电子装置10b，可包括第一基板110、多条导线115、第二基板120、环境敏感电子元件130、填充体140、类金属膜层150，封装体152和第一侧壁阻障结构160，第一侧壁阻障结构160可例如为条状侧壁阻障结构(side-wall barrier,SWB)。第一侧壁阻障结构160可位于第二基板120上。类金属膜层150可位于第一基板110和第一侧壁阻障结构160之间。而封装体152可位于类金属膜层150和第一基板110之间。更明确地说，封装体152是由类金属膜层150中，位于第一侧壁阻障结构160顶端的部分所形成的。
前述的第一侧壁阻障结构160是位于第二基板120的第二封装区。其中第一侧壁阻障结构160的材料，可以是但不限于聚亚酰胺（PI）、丙烯酸类(Acrylic)树脂、环氧(Epoxy)树脂、聚乙烯对苯二甲酸酯（polyethylene terephthalate,PET）、聚间苯二甲酸乙二酯（polyethylene naphthalate,PEN）、聚醚砜（Polyethersulfone,PES）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate,PMMA）、聚碳酸酯（Polycarbonate,PC）、金属或玻璃，第一侧壁阻障结构160的表面可设置类金属膜层150，于类金属膜层150的表面掺杂第二封装材料，类金属膜层150，例如是含硅(Si)薄膜层，可以是但不限于硅(Si)、氮化硅(SiNx)，氧化硅(SiOx)，氮氧化硅(SiNxOy)或任何其他类似的材料，以单层或多层组合方式形成，可利用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)法、原子沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)法或溅镀(Sputter)沉积法制作。相对的在第一基板110的第一封装区设置类金属膜层，并于其上沉积与掺杂第一封装材料，可使第一封装区与第二封装区相对，经由本发明后述的流程后将会在第一封装材料与第二封装材料接触的区域形成封装体152。因此封装体152(请见于图4N的放大示意图)位于第一侧壁阻障结构160与第一基板110之间。
如图2B所示，是本发明图2A第二实施例的环境敏感电子装置包含第一侧壁阻障结构160的部份剖视示意图。第一侧壁阻障结构160在本实施例中可为如钟形形状。类金属膜层150可以制作形成阻气膜配置于第一侧壁阻障结构160上。类金属膜层150和第一基板110之间的接触部分会形成封装体152。
在第三实施例中，如图2C所示，是本发明第三实施例的环境敏感电子装置的剖视示意图。在环境敏感电子装置10c中，第一侧壁阻障结构160可位于在第一基板110上的第一封装区。类金属膜层150配置于第一侧壁阻障结构160的表面，且类金属膜层150的表面沉积与掺杂有第一封装材料。第二基板120上的第二封装区设置有沉积与掺杂了第二封装材料的类金属膜层。因此，如同图2A的示例，在类金属膜层150与第二基板120的第二封装区接触的部分会形成封装体152。
如图2D所示，是本发明第三实施例2C的环境敏感电子装置的第一侧壁阻障结构各实施例部份剖视示意图。第一侧壁阻障结构160在本实施例中可为如钟形形状。类金属膜层150可以制作形成阻气膜配置于第一侧壁阻障结构160上。类金属膜层150和第二基板120之间的接触部分会形成封装体152。
如图2E至图2N所示，是本发明的环境敏感电子装置的各实施例部份剖视示意图。第一侧壁阻障结构的形状，可例如但不限于，矩形，如图2E至图2G，或如图2H至图2J所示的梯形。此外，环境敏感电子装置可包含一个或多个第一侧壁阻障结构160,160a,160b,160c，该些侧壁阻障结构160,160a,160b,160c，侧壁阻障结构160,160a,160b,160c可例如但不限于呈同心圆方式(如图1B的俯视观的)位于该第一基板上并位于该第一封装区与该第二封装区之间，如图2G、图2J及图2K至图2N所示。在此情况下，如果两个第一侧壁阻障结构160a,160b之间有间隙，如图2G及图2J至图2L所示，可以用胶材142填充该间隙。胶材142的材料，可例如为但不仅限于，吸气材料或树脂，吸气材料可例如为但不仅限于钙(Ca)、氧化钙(CaO)、铝化钙(CaAl2)、铝化钡(BaAl4)、铝化钙(CaAl2)、镍(Ni)与树脂混合物；或铝化钡(BaAl4)镍(Ni)与树脂混合物、钙-钡-铝(Ca-Ba-Al)与树脂混合物，树脂材料可例如为但不仅限于环氧(Epoxy)树脂、硅化合物树脂、硅氧化合物树脂。另一个实施例可以设计在精密对准压合后，两个第一侧壁阻障结构160a,160b之间没有间隙，如图2M和图2N所示，在压合前同样在两个类金属膜层的表面分别沉积与掺杂有第一封装材料及第二封装材料，利用ion beam先进行etching，接着进行ion beam与sputter镀膜沉积与掺杂，最后再进行加压接合，同样可以在两个类金属膜层150之间的接触部分形成封装体152。
在图2A至图2N的实施例中，类金属膜层150位于第一侧壁阻障结构160上，然而，类金属膜层150亦可位于所述第一基板110或第二基板120或所述第一基板110和第二基板120上。
于前述的多个实施例中，当封装体152封闭地环绕了环境敏感电子元件130时，由于不会有水气或氧气穿过封装体152，因此在第一基板110以及第二基板120之间可以不需要填充体140。
在本发明第四实施例的环境敏感电子装置的第四实施例中，如图3A至图3E所示，图3A是本发明第四实施例的环境敏感电子装置的俯视图，图3B和图3C是本发明第四实施例的环境敏感电子装置图3A的两个不同剖视示意图。环境敏感电子装置20a，可包括第一基板210，多条导线215，第二基板220，环境敏感电子元件230，填充体240，类金属膜层250，封装体252，第一侧壁阻障结构260和第二侧壁阻障结构264。第一侧壁阻障结构260和第二侧壁阻障结构264可位于第二基板220上的第二封装区中。每个所述第一侧壁阻障结构260可为一阻隔壁，每一第二侧壁阻障结构264可以是一阻隔柱。如图3A所示，环境敏感电子元件230与填充体240被第一侧壁阻障结构260与多个第二侧壁阻障结构264搭配所环绕。类金属膜层250可位于所述第一侧壁阻障结构260的表面和第二侧壁阻障结构264的表面。于类金属膜层250的表面有沉积与掺杂第二封装材料，且于第一基板210上的第一封装区中配置有表面沉积与掺杂了第一封装材料的类金属膜层。因此在类金属膜层250和第一基板210之间的接触部分会形成封装体252。在本实施例中，每个所述第二侧壁阻障结构264，可例如为呈现岛状、钟状或柱状的侧壁阻障结构。第二侧壁阻障结构264和第一侧壁阻障结构260之间的多个间隙可填充填充体240。由于填充体240的材料为弹性材料，可例如是但不限于，丙烯酸类(Acrylic)树脂或环氧(Epoxy)树脂，胶材240可以是一种薄膜型胶材或未固化前是液体型胶材。环境敏感电子装置20a可以被挠曲，如图3D和图3E所示，类金属膜层250和第一基板210之间的接触部分会形成封装体252的区域并未受到弯曲，在弯曲区域包括第二侧壁阻障结构264(也就是第二侧壁阻障结构264a至264c)与填充体240区域，第二侧壁阻障结构264可位于第二基板220上，由于填充体240的材料为弹性材料，因此可吸收弯曲时对第二侧壁阻障结构264所造成挤压。
如图3F至图3H所示。图3F是本发明第四实施例的环境敏感电子装置的俯视示意图。图3G是本发明第四实施例的环境敏感电子装置第3F图的剖视示意图。而图3H是本发明第四实施例的环境敏感电子装置的一种挠曲状态示意图。相较于图3A，环境敏感电子装置20b，可以进一步包括多个第二侧壁阻障结构266。每一第二侧壁阻障结构266的形状可以是岛状、钟状、柱状或其他可搭配填充体240而可承受挤压的形状。在本实施例中，环境敏感电子装置20b可以被挠曲，如图3H所示。
如图3I至图3K，图3I是本发明第四实施例装置的俯视示意图。图3J是本发明第四实施例的环境敏感电子装置图3I的剖视示意图。而图3K是本发明第四实施例的环境敏感电子装置的一种挠曲状态示意图。图3I相较于图3A，环境敏感电子装置20c，可包括两个第一侧壁阻障结构260位于在环境敏感电子装置第一边缘(如图所示为左端)和第二边缘(如图所示为右端)，以及多个第二侧壁阻障结构264位于环境敏感电子装置第三边缘和第四边缘，也就是上端和下端。在本实施例中，环境敏感电子装置20b可以被挠曲，如图3K所示。
在图3A至图3J的实施例中，类金属膜层250可位于第一侧壁阻障结构260和第二侧壁阻障结构264上，然而，类金属膜层250亦可位于所述第一基板210或第二基板220或所述第一基板210和第二基板220上。
如图4A至图4N所示，是本发明环境敏感电子装置制造方法的一实施例示意图。在图2A的环境敏感电子装置10b将以图4A至图4N对制造方法作较详尽的叙述。
如图4A至图4C所示，是本发明环境敏感电子装置制造方法的一实施例剖视示意图。如图4A所示，在本发明环境敏感电子装置制造方法，第一侧壁阻障结构160可配置于第二基板120上的第二封装区。第二基板120可以是可挠性基板或硬质基板。
如图4B所示，可接着将第一类金属膜层150a配置于第二基板120上。第一类金属膜层150a环绕第一侧壁阻障结构160。装置其中，配置第一类金属膜层150a的方法，可例如是但不限于，化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)法、原子沉积(Atomic LayerDeposition,ALD)法或溅镀(Sputter)沉积法。第一类金属膜层150a的材料，可例如是但不限于硅(Si)、氮化硅(SiNx)，氧化硅(SiOx)，氮氧化硅(SiNxOy)或任何其他类似的材料，以单层或多层组合方式形成。第一类金属膜层150a上的厚度为，可例如是但不限于，0.01微米到100微米，可具有阻隔水气与氧气功能。在另一个实施例中，一个以上的类金属膜层可以配置在第二基板120上。所述一个以上的类金属膜层中的每一个类金属膜层可以是不同的材料。如图4C所示，将填充体140配置于第二基板120上，环绕且填充体140被第一侧壁阻障结构160所环绕。然而，于某些实施方式中，因为不需要填充体140，所以图4C的流程并非必要。
如图4D至图4F所示，图4D是本发明一实施例的环境敏感电子装置第一基板的俯视示意图。将多条导线115配置于第一基板110上。并将多个电路117和一主动式元件134（或一被动式元件）配置于第一基板110上。如图4E和图4F所示，由于多条导线115和多个电路117的配置，故而在第一基板110的表面有一不平坦的区域。
如图4G到图4I所示，其中图4G是本发明环境敏感电子装置制造方法一第一基板的俯视示意图。由于多个导线115和多个电路117的配置，故而有一不平坦的区域，该不平坦的区域可进行平坦化程序以形成一平坦层106，如图4H和图4I所示，平坦层106的材料例如是但不限于高分子系列材料，如感光性聚亚酰胺（Photo-sensitive PI）光阻、感光性亚克力（Photo-sensitive Acrylic）系列光阻、感光性含硅系列光阻，制作平坦化工艺可以是但不限于利用黄光、微影、蚀刻制作，制作出的平坦层106平均表面粗糙度(Surface Roughness)大约小于50纳米，实施例为小于10纳米。平坦化工艺后可将导线115或电路117区域填平，填平后的平坦层106可提供形成同样平坦化第二类金属膜层150b，以提供平坦表面进行后续工艺。
如图4J所示，其是本发明实施例的环境敏感电子装置第一基板的的剖视示意图。环境敏感电子元件130可包括一显示介质132和一个主动式元件134，显示介质132可形成在一主动式元件134上，以形成一个环境敏感电子元件130。一第二类金属膜层150b可配置于第一基板110上。虽然，在图4J中，第二类金属膜层150b配置于环境敏感电子元件130和平坦层106之上，但是第二类金属膜层150b并不需要完全(封闭式地)环绕环境敏感电子元件130，亦可为部分(非封闭式地)环绕环境敏感电子元件130。第二类金属膜层150b的厚度，可例如为，但不仅限于，0.01微米到100微米。在另一个实施例中，一个以上的类金属膜层可以被配置于在第一基板110上。每一个的所述一个以上的类金属膜层可以用不同的材料组成，以单层或多层组合方式形成。
虽然，在上述方法中，在第二基板120的工艺在第一基板110的工艺前进行，但在另一实施例中，在第一基板110的工艺亦可在第二基板120的工艺先进行或者同时进行。
如第4K图所示，第二基板120可以被配置于第一基板110之上。填充体140的厚度可适当地设计以在第一类金属膜层150a和第二类金属膜层150b之间形成间隙，以便于进行进一步的处理程序。
如图4L所示，至少一个离子束源190与类金属源191用于将类金属与过渡金属离子沉积与掺杂至第一类金属膜层150a与第二类金属膜层150b上，制作方法例如是先进行离子束源在第一类金属膜层150a与第二类金属膜层150b表面处理，接着进行类金属源191与离子束源190同时沉积与掺杂，在第一类金属膜层150a和第二类金属膜层150b上，分别形成第一封装材料150c和第二封装材料150d以对第一类金属膜层150a和第二类金属膜层150b分别进行表面活化。其中第一封装材料150c和第二封装材料150d可包含类金属元素与过渡金属元素，以类金属元素为例，可以是硅(Si)元素，而过渡金属元素为例，可以是铁(Fe)、铬(Cr)元素。
如图4M所示，第一基板110和第二基板120可被配置于真空环境中，施以适当的压力P并持续一段适当的时间，以于第一类金属膜层150a，第二类金属膜层150b，第一封装材料150c和第二封装材料150d之间形成具有类金属与过镀金属键结的封装体，例如是Si-Fe键结的封装体。前述真空环境的空气压力，可例如为但不限于，至多10-4帕(牛顿/平方米)，适当的压力P，可例如为但不限于，至少840牛顿/平方英寸。适当的时间，可例如为但不限于，100秒至200秒。在本发明一实施例中，施予压力P为至少5000牛顿/6平方英寸的压力持续时间为120秒至180秒。空气压力，压力P与持续时间此些参数之间的关系，在本发明中皆可以不同的实施例推导而得。由上述说明可知，第一封装材料150c与第二封装材料150d可以是用沉积与掺杂的方式，将类金属与过渡金属元素沉积与掺杂于第一类金属膜层150a与第二类金属膜层150b内，因此，微观来看，第一封装材料150c与第二封装材料150d是位于第一、二类金属膜层150a,150b内，而在压合后，接近于第一、二类金属膜层150a,150b表面的第一封装材料150c与第二封装材料150d会形成键结层，是以封装体152至少包含了部分的第一封装材料150c与至少部分的该第二封装材料150d的键结层，第一封装材料150c及第二封装材料150d形成键结后的封装体152厚度可为1～1000纳米(nm)，亦可为10～200纳米(nm)。
如图4N所示，在封装体152是由类金属层150转化成包含过渡金属与类金属键结结构的材料。因此，环境敏感电子装置可包括过渡金属与类金属键结的封装体152所环绕。
简单来说，参照5，图5本发明环境敏感电子装置制造方法的示意流程图。该方法可包括：
如在S501步骤中所示，第一类金属膜层，可配置于第一基板上；
如在S502步骤中所示，第二类金属膜层可配置于第二基板上；
如在S503步骤中所示，用离子束源进行第一类金属膜层与第二类金属膜层表面处理；
如在S504步骤中所示，用离子束源与类金属源将第一封装材料与第二封装材料沉积与掺杂到第一类金属膜层与第二类金属膜层上；
如在S505步骤中所示，配置第一基板与第二基板，使第一封装材料与第二封装材料形成一个待封装组件；
如在S506步骤中所示，待封装组件可置于一真空环境中，施以适当的压力及时间，以使过渡金属与类金属键结形成于第一类金属膜层与第二类金属膜层之间。
简而言之，本发明实施例环境敏感电子装置的封装体，可配置于所述第一基板和所述第二基板之间，环绕环境敏感电子元件，可以一过渡金属与类金属元素键结。因此环境敏感电子装置可密封良好无缝隙，其结果可提升环境敏感电子元件和环境敏感电子装置的寿命。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (50)

1.一种环境敏感电子装置，其特征在于，包含：
一第一基板，至少部分的该第一基板的周缘定义为一第一封装区，该第一封装区中具有一第一封装材料，该第一基板上另具有一第一类金属膜层，该第一封装材料位于该第一类金属膜层上；
一环境敏感电子元件，位于该第一基板上，该第一封装区环绕该环境敏感电子元件；
一第二基板，至少部分的该第二基板的周缘定义为一第二封装区，其中该第二封装区环绕该环境敏感电子元件，且该第二封装区的位置对应该第一封装区的位置，且该第二封装区中具有一第二封装材料，该第二基板上更具有一第二类金属膜层，该第二封装材料位于该第二类金属膜层上；以及
一封装体，位于该第一封装区以及该第二封装区之间，且该封装体包含至少部分的该第一封装材料与至少部分的该第二封装材料的键结层。
2.根据权利要求1所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一封装材料与该第二封装材料分别选自于由硅、铁、铬、氧、氮、碳与氢及所组成群组中至少一元素。
3.根据权利要求1所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一封装材料与该第二封装材料分别选自于类金属与过渡金属元素。
4.根据权利要求1所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该封装体的厚度为1纳米到1000纳米。
5.根据权利要求1所述的环境敏感电子装置，其特征在于，更包含一填充体，位于该第一基板以及该第二基板之间，且该填充体被该封装体所环绕。
6.根据权利要求1所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一类金属膜层与该第二类金属膜层包含至少一层的第一类金属材料的薄膜。
7.根据权利要求6所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一类金属材料选自于由硼、硼化物、硅、硅化物、锗、锗化物、砷、砷化物、硒、硒化物、锑、锑化物、钋、及钋化物所组成群组中至少一元素。
8.根据权利要求6所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一封装材料被沉积与掺杂于部分该第一类金属膜层上，且该第二封装材料被沉积与掺杂于部分该第二类金属膜层上。
9.根据权利要求1所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一类金属膜层的厚度与该第二类金属膜层的厚度分别为0.01微米到100微米。
10.一种环境敏感电子装置，其特征在于，包含：
一第一基板，至少部分的该第一基板的周缘定义为一第一封装区，该第一封装区中具有一第一封装材料；
至少一环境敏感电子元件，位于该第一基板上，该第一封装区环绕该环境敏感电子元件；
一第二基板，至少部分的该第二基板的周缘定义为一第二封装区，其中该第二封装区环绕该环境敏感电子元件，且该第二封装区的位置对应该第一封装区的位置，且该第二封装区中具有一第二封装材料；
一第一侧壁阻障结构，位于该第二基板上且位于该第一封装区以及该第二封装区之间，并环绕该环境敏感电子元件；以及
一封装体，且该封装体位于该第一侧壁阻障结构与第一基板之间，并包含至少部分的该第一封装材料与至少部分的该第二封装材料的键结层。
11.根据权利要求10所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一封装材料与该第二封装材料分别选自于由硅、铁、铬、氧、氮、碳与氢及所组成群组中至少一元素。
12.根据权利要求10所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一封装材料与该第二封装材料分别选自于类金属与过渡金属元素。
13.根据权利要求10所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该封装体的厚度为1纳米到1000纳米。
14.根据权利要求10所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一基板上另具有一第一类金属膜层，该第一封装材料位于该第一类金属膜层上，该第一侧壁阻障结构的表面另具有一第二类金属膜层，该第二封装材料位于该第二类金属膜层上。
15.根据权利要求14所述的环境敏感电子装置，其特征在于，更包含一填充体，位于该第一基板以及该第二基板之间，且该填充体被该第一侧壁阻障结构所环绕。
16.根据权利要求14所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一类金属膜层与该第二类金属膜层，为单层或多层的第一类金属材料的薄膜组成。
17.根据权利要求16所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一类金属材料选自于由硼、硼化物、硅、硅化物、锗、锗化物、砷、砷化物、硒、硒化物、锑、锑化物、钋、及钋化物所组成群组中至少一元素。
18.根据权利要求16所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一封装材料被沉积与掺杂于部分该第一类金属膜层上，且该第二封装材料被沉积与掺杂于部分该第二类金属膜层上。
19.根据权利要求14所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一类金属膜层的厚度与该第二类金属膜层的厚度分别为0.01微米到100微米。
20.根据权利要求10所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一侧壁阻障结构的一顶端为一平面，且该封装体位于该平面与该第一基板之间。
21.根据权利要求10所述的环境敏感电子装置，其特征在于，包含二个该第一侧壁阻障结构，二个该第一侧壁阻障结构位于该第二基板上及位于该第一封装区与该第二封装区之间并以同心圆方式环绕该环境敏感电子元件。
22.一种环境敏感电子装置，其特征在于，包含：
一第一基板，至少部分的该第一基板的周缘定义为一第一封装区，该第一封装区中具有一第一封装材料；
一环境敏感电子元件，位于该第一基板上，该第一封装区环绕该环境敏感电子元件；
一第二基板，至少部分的该第二基板的周缘定义为一第二封装区，其中该第二封装区地环绕该环境敏感电子元件，且该第二封装区的位置对应该第一封装区的位置，且该第二封装区中具有一第二封装材料；
一第一侧壁阻障结构及多个第二侧壁阻障结构，位于该第二基板上并位于该第一封装区以及该第二封装区之间，其中该第一侧壁阻障结构搭配该些第二侧壁阻障结构环绕该环境敏感电子元件；以及
一封装体，且该封装体位于该第一侧壁阻障结构与第一基板之间，并包含至少部分的该第一封装材料与至少部分的该第二封装材料的键结层。
23.根据权利要求22所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一封装材料与该第二封装材料分别选自于由硅、铁、铬、氧、氮、碳与氢及所组成群组中至少一元素。
24.根据权利要求22所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一封装材料与该第二封装材料分别选自于类金属与过渡金属元素。
25.根据权利要求22所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该封装体的厚度大约为1纳米到1000纳米。
26.根据权利要求22所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一基板上另具有一第一类金属膜层，该第一封装材料位于该第一类金属膜层上，该第一侧壁阻障结构以及该些第二侧壁阻障结构的表面另具有一第二类金属膜层，该第二封装材料位于该第二类金属膜层上。
27.根据权利要求26所述的环境敏感电子装置，其特征在于，更包含一填充体，位于该第一基板以及该第二基板之间，且该填充体被该第一侧壁阻障结构与该些第二侧壁阻障结构所环绕。
28.根据权利要求26所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一类金属膜层与该第二类金属膜层，为单层或多层的第一类金属材料的薄膜组成。
29.根据权利要求28所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一类金属材料选自于由硼、硼化物、硅、硅化物、锗、锗化物、砷、砷化物、硒、硒化物、锑、锑化物、钋、及钋化物所组成群组中至少一元素。
30.根据权利要求28所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一封装材料被沉积与掺杂于部分该第一类金属膜层上，且该第二封装材料被沉积与掺杂于部分该第二类金属膜层上。
31.根据权利要求26所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一类金属膜层的厚度与该第二类金属膜层的厚度分别为0.01微米到100微米。
32.根据权利要求22所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该第一侧壁阻障结构的一顶端为一平面，且该封装体位于该平面与该第一基板之间。
33.根据权利要求22所述的环境敏感电子装置，其特征在于，该些第二侧壁阻障结构位于该第二封装区的一第一侧以及对应的一第二侧，且该第一基板以及该第二基板为可挠式基板。
34.一种环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，包含：
在一第一基板的一第一表面配置一环境敏感电子元件，该第一基板具有第一封装区；
在该第一基板的该第一表面配置一第一类金属膜层；
在一第二基板的一第二表面配置一第二类金属膜层，该第二基板具有第二封装区；
将该第二基板覆盖于该第一基板之上，使该第一表面与该第二表面的类金属膜层相对；
对该第一类金属膜层与第二类金属膜层进行表面处理；
沉积与掺杂第一封装材料于第一类金属膜层之上以及第二封装材料于第二类金属膜层之上；以及
对该第一基板以及该第二基板施加压力，使该第一表面的一第一封装区以及该第二表面的一第二封装区相接触，并使第一类金属膜层上的第一封装材料以及第二类金属膜层上的第二封装材料之间形成一具有类金属与过渡金属键结的封装体。
35.根据权利要求34所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，该第一封装材料与该第二封装材料分别选自于由硅、铁、铬、氧、氮、碳与氢及所组成群组中至少一元素。
36.根据权利要求34所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，该第一封装材料与该第二封装材料分别选自于类金属与过渡金属元素。
37.根据权利要求34所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，配置该第一类金属膜层与配置该第二类金属膜层的方法，采用化学气相沉积法、原子沉积法或溅镀沉积法。
38.根据权利要求34所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，在以该第一封装材料对该第一类金属膜层进行沉积与与掺杂以及以该第二封装材料对该第二类金属膜层进行沉积与掺杂后，加压键结后形成的封装体厚度均为1纳米到1000纳米。
39.根据权利要求34所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，更包含调整一环境气压。
40.根据权利要求39所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，调整该环境气压使该环境气压低于10-4牛顿/平方米。
41.根据权利要求34所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，对该第一基板以及该第二基板施加压力使该第一封装区与该第二封装区相接触的一区域所受的一接触压力大于5000牛顿/6平方英寸。
42.根据权利要求34所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，对该第一基板以及该第二基板施加压力是持续60-300秒。
43.根据权利要求34所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，对该第一基板以及该第二基板施加压力时，是对该第一基板的一第一封装区以及该第二基板的一第二封装区施加压力，以使该第一封装区以及该第二封装区之间形成该封装体。
44.根据权利要求34所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，该沉积方法为溅镀法。
45.根据权利要求34所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，该掺杂方法为离子束源掺杂法。
46.根据权利要求34所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，更包含在该第一表面设置至少一电路与导线。
47.根据权利要求46所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，更包含在该第一表面设置一平坦化层，该平坦化层覆盖于该至少一电路与导线之上。
48.根据权利要求47所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，该平坦层，可利用黄光、微影、蚀刻制作。
49.根据权利要求47所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，该平坦层的平均表面粗糙度小于50纳米。
50.根据权利要求34所述的环境敏感电子装置的制作方法，其特征在于，在以该第一封装材料的离子对该第一类金属膜层进行表面活化以及以该第二封装材料的离子对该第二类金属膜层进行沉积与掺杂后，该第一封装区与该第二封装区之间的一间隙小于100微米。
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