[发明专利]集成电光封装

说明书

本发明涉及集成电光封装，特别是涉及含有有机发光器件的集成电光封装。

通常，将半导体衬底或者集成电路安装在一个印刷电路板或其它类似物上，并且使用标准的丝焊技术把衬底连接到外部电路上。然而，当要连接的半导体衬底上具有比较大的电学元件或器件阵列时，标准丝焊技术会变得非常困难。例如，如果以间距(中收到中心的距离)P在衬底上形成比较大的发光器件或二极管(发光二极管)阵列例如，大于10,000或100×100)，那么在衬底周边的压焊块将具有2P的间距。情况确实如此，因为每隔一行和每隔一列到达该周边的相对边，以尽量增大压焊块之间的距离。

目前，从具有4.8毫英寸间距的压焊块出发进行丝焊互连是可行的并且是最好的。这样，在上述的100×100发光二极管阵列中，在衬底周边的压焊块将有一个4.8毫英寸的最小间距，同时沿周边的每一边有50个压焊块。当阵列中包含更多的器件时，就需要更多的压焊块并且为容纳增加的压焊块的周边尺寸以更大的速率增大。即，因为压焊块的最小间距是4.8毫英寸，阵列中的器件的间距最大可到2.4毫英寸，或约为61微米，而不影响衬底的尺寸。这样，即使器件可做得小于61微米，压焊块的最小间距将不允许衬底的周长进一步减小。显而易见，衬底的尺寸严重受到丝焊技术的限制。

当用有机材料制造发光二极管阵列时，一般来说会产生几个附加的问题。一个用于图象显示设备的二维有机发光二极管阵列由排列成行和列的多个有机发光二极管组成(它们中的一个或多个形成一个象素)。阵列中的每个有机发光二极管通常由透光的第一电极、淀积在该第一电极上的有机电致发光介质和在该有机电致发光介质顶部上的金属电极构成。将发光二极管的电极连接以形成一个二维X-Y寻址图形。实际上，该X-Y寻址图形是通过在X方向上形成透光电极的图形和在Y方向形成金属电极的图形而得到的(或者如果需要的话反之亦然)，并使该X和Y方向相互垂直。电极的图形形成通常用障板或刻蚀技术来完成。由于障板的技术限制，对高密度信息显示装置通常利用刻蚀工艺，它具有小于0.1mm的象素间距。

依据刻蚀工艺中所用的介质，刻蚀技术可分为两类：湿法和干法。湿法刻蚀通常在酸性液体介质中进行，而干法刻蚀通常在等离子体气氛中进行。

在有机发光二极管中用于阴极接触的金属电极通常包含一种稳定的金属和一种非常活泼的金属(其功函数小于4eV)。金属电极中的这种非常活泼的金属的存在使得基于酸的湿法刻蚀不方便。然而，由于工艺中所需要的较高温度(＞200℃)和反应离子气氛，干法刻蚀工艺也是有问题的，它可能影响到二维有机发光二极管阵列中的有机材料以及含有金属电极的活泼金属的完整性。

为了克服这个刻蚀难题，一种制造二维阵列的遮蔽墙方法已经在美国专利号5,294,870中由Tang公开，它发表于1994年3月15日，题目为“Organic Electroluminescent Multicolor Image Dis-play Device”(“有机电致发光多色图象显示装置”)。该遮蔽墙方法包括：首先形成透明电极的图形；再形成与该透明电极垂直的介质墙，它能够遮蔽邻近的象素区域，并且其高度超过有机介质的厚度；淀积有机电致发光介质；以及从相对于淀积表面15°到45°的角度淀积阴极金属。由于该介质墙的高度超过有机介质的厚度，故形成隔离的平行金属条。这样，不需要对金属的刻蚀就得到了X-Y可寻址阵列。尽管该法似乎对于形成金属图形是可行的，但它仅限于某些间距尺寸，并且可能会在阵列中引入象素内的缺陷。

另外，大多数有机发光二极管非常容易受周围环境条件影响，尤其是湿度。由于湿度对有机发光二极管性能的影响，发光二极管必须装在完全密封的外壳中。

这样，就需要能将有机发光二极管方便地安装在内的互连和封装结构及技术。

也需要能从本质上减小封装尺寸的限制的互连和封装结构及技术。

因此，提供一种能克服这些问题的新的发光二极管阵列/封装和制造方法将是非常有益的。

提供能将有机发光二极管方便地装在其中的集成电光封装，这是本发明的一个目的。

提供一种包含了制造用于高密度信息图象显示设备的二维有机发光二极管阵列的新方法的封装技术，这也是本发明的一个目的。

提供一种有机发光二极管器件封装结构，在其上可以进行对金属的刻蚀而不影响这些发光二极管，这是本发明的另一个目的。

提供一种用于高密度信息图象显示设备、可靠性得到提高的钝化二维有机发光二极管阵列和封装，这仍是本发明的另一个目的。

提供在尺寸上不受电连接限制的有机发光二极管的集成电光封装，这是本发明的另一个目的。