DE102013113535A1 - Optoelectronic component and method for producing an optoelectronic component - Google Patents
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Abstract
Ein optoelektronisches Bauelement umfasst ein Substrat, eine erste Elektrode auf dem Substrat, eine strahlungsemittierende oder strahlungsabsorbierende Schichtenfolge auf der ersten Elektrode, eine zweite Elektrode auf der Schichtenfolge, eine auf der zweiten Elektrode angeordnete Verkapselungsschicht, eine auf der Verkapselungsschicht angeordnete Abdeckungsschicht und eine zwischen der Verkapselungsschicht und der Abdeckungsschicht angeordnete Haftvermittlungsschicht, welche eine Dicke von kleiner als 3 nm aufweist.An optoelectronic component comprises a substrate, a first electrode on the substrate, a radiation-emitting or radiation-absorbing layer sequence on the first electrode, a second electrode on the layer sequence, an encapsulation layer arranged on the second electrode, a cover layer arranged on the encapsulation layer and one between the encapsulation layer and the cover layer disposed primer layer having a thickness of less than 3 nm.
Description
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement mit einer strahlungsemittierenden oder strahlungsabsorbierenden Schichtenfolge und ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements. The invention relates to an optoelectronic component having a radiation-emitting or radiation-absorbing layer sequence and to a method for producing an optoelectronic component.
Optoelektronische Bauelemente und insbesondere solche, die ein organisches funktionelles Material aufweisen, wie beispielsweise organische Leuchtdioden (OLEDs), sind außerordentlich empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff. Zum Schutz vor Feuchtigkeit und Sauerstoff werden OLEDs beispielsweise aufwändig mit Glaskavitäten verkapselt, die auf das Bauteil geklebt werden.Opto-electronic devices, and especially those having an organic functional material, such as organic light-emitting diodes (OLEDs), are extremely sensitive to moisture and oxygen. For example, to protect against moisture and oxygen, OLEDs are extensively encapsulated with glass cavities which are glued onto the component.
Weiterhin sind Dünnschichtverkapselungen mit dünnen Schichten bekannt, die das Bauelement gegen Feuchtigkeit und Sauerstoff abdichten. Zum mechanischen Schutz der Dünnfilmverkapselung wird oft eine zusätzliche Decksubstratschicht auf die Dünnfilmverkapselung aufgebracht, welche beispielsweise aus Glas bestehen kann. Bei einer äußeren mechanischen Belastung des optoelektronischen Bauelements oder aufgrund von mechanischen Verspannungen im Bauelement kann es zu einer Delamination der Decksubstratschicht kommen, wodurch die Dünnfilmverkapselung beschädigt und die Funktionsweise des optoelektronischen Bauelements beeinträchtigt werden kann.Furthermore, thin-film encapsulations with thin layers are known, which seal the component against moisture and oxygen. For mechanical protection of the thin-film encapsulation, an additional cover substrate layer is often applied to the thin-film encapsulation, which can be made of glass, for example. In the case of an external mechanical load of the optoelectronic component or due to mechanical stresses in the component, delamination of the cover substrate layer may occur, as a result of which the thin-film encapsulation may be damaged and the mode of operation of the optoelectronic component may be impaired.
Oftmals ist die Delamination auf einen Adhäsionsbruch zwischen der Dünnfilmverkapselung und einer auf dieser aufgebrachten Kleberschicht, welche die Dünnfilmverkapselung mit der Decksubstratschicht verbindet, zurückzuführen. Hierbei kann beobachtet werden, dass das Auftreten des Problems abhängig von dem Design des Bauelementes ist und insbesondere in Eckbereichen auftritt, welche in Draufsicht auf das Bauelement einen Winkel von maximal 90° ausbilden, während bei stumpferen, d.h. größeren Winkeln kein Adhäsionsbruch erfolgt.Often, the delamination is due to adhesion breakage between the thin film encapsulant and an adhesive layer applied thereto which bonds the thin film encapsulant to the top substrate layer. It can be observed here that the occurrence of the problem is dependent on the design of the component and in particular occurs in corner regions, which form an angle of maximum 90 ° in plan view of the component, while in blunt, i. larger angles no adhesion break occurs.
Es ist bekannt, dass ein guter Schutz gegen Feuchtigkeit und Sauerstoff dadurch erreicht wird, dass die Dünnfilmverkapselungsschicht ein Siliziumoxid, ein Siliziumnitrid oder ein Siliziumcarbid enthält oder aus einem oder mehreren dieser Materialien besteht. Durch Erhöhung der Dicke einer solchen Schicht wird zwar der Schutz vergrößert und somit eine Lagerbeständigkeit der Bauelemente verbessert, gleichzeitig weisen die Bauelemente jedoch größere innere mechanische Verspannungen auf. Des Weiteren sind längere Produktionszeiten erforderlich, um die Dünnfilmverkapselungsschichten herzustellen.It is known that good protection against moisture and oxygen is achieved in that the thin-film encapsulation layer contains a silicon oxide, a silicon nitride or a silicon carbide or consists of one or more of these materials. By increasing the thickness of such a layer, although the protection is increased and thus improved storage stability of the components, at the same time, however, the components have greater internal mechanical stresses. Furthermore, longer production times are required to produce the thin film encapsulant layers.
Zur Dichtigkeitssteigerung kann auf der Schicht, welche die oben genannten Siliziumverbindungen aufweist, ein Nanolaminat aus einem Metalloxid, wie beispielsweise aus einem Titanoxid oder einem Aluminiumoxid, aufgebracht werden. In diesem Fall kann die Dünnfilmverkapselungsschicht bei gleicher Schutzwirkung dünner ausgebildet werden. Ein Problem tritt jedoch dadurch auf, dass das Bauelement bei der Ausbildung des mindestens 10 nm dicken Nanolaminats, welches typischerweise durch Atomlagenabscheidung erfolgt, über einen längeren Zeitraum auf Temperaturen gehalten werden muss, welche die organische Funktionsschicht beschädigen und hierdurch eine Reduzierung der Lebensdauer des Bauelements verursachen. To increase the density, a nanolaminate of a metal oxide, such as a titanium oxide or an aluminum oxide, may be applied to the layer comprising the above-mentioned silicon compounds. In this case, the thin film encapsulation layer can be made thinner with the same protective effect. A problem arises, however, in that in the formation of the at least 10 nm thick nanolaminate, which typically takes place by atomic layer deposition, the component must be kept at temperatures for a relatively long period of time, which damage the organic functional layer and thereby cause a reduction in the service life of the component ,
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein optoelektronisches Bauelement mit einer strahlungsemittierenden oder strahlungsabsorbierenden Schichtenfolge anzugeben, bei welchem eine Beschädigung der Dünnfilmverkapselung in bestimmten Fällen reduziert oder vermieden wird.At least one object of certain embodiments is to specify an optoelectronic component with a radiation-emitting or radiation-absorbing layer sequence in which damage to the thin-film encapsulation is reduced or avoided in certain cases.
Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung desselben mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.This object is achieved by an optoelectronic component and a method for producing the same having the features of the independent claims. Advantageous embodiments and further developments of the subject matter and of the method are characterized in the dependent claims and furthermore emerge from the following description and the drawings.
Ein optoelektronisches Bauelement gemäß einer Ausführungsform umfasst insbesondere ein Substrat, eine erste Elektrode auf dem Substrat, eine strahlungsemittierende oder strahlungsabsorbierende Schichtenfolge auf der ersten Elektrode, eine zweite Elektrode auf der Schichtenfolge, eine auf der zweiten Elektrode angeordnete Verkapselungsschicht und eine auf der Verkapselungsschicht angeordnete Abdeckungsschicht. Zwischen der Verkapselungsschicht und der Abdeckungsschicht ist eine Haftvermittlungsschicht angeordnet, welche eine Dicke von kleiner als 3 nm aufweist.An optoelectronic component according to an embodiment comprises in particular a substrate, a first electrode on the substrate, a radiation-emitting or radiation-absorbing layer sequence on the first electrode, a second electrode on the layer sequence, an encapsulation layer arranged on the second electrode and a cover layer arranged on the encapsulation layer. Between the encapsulation layer and the cover layer, an adhesion-promoting layer is provided, which has a thickness of less than 3 nm.
Dass eine Schicht oder ein Element „auf“ oder „über“ einer anderen Schicht oder einem anderen Element angeordnet oder aufgebracht ist, kann dabei hier und im Folgenden bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element unmittelbar im direkten mechanischen und/oder elektrischen Kontakt auf der anderen Schicht oder dem anderen Element angeordnet ist. Weiterhin kann es auch bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element mittelbar auf beziehungsweise über der anderen Schicht oder dem anderen Element angeordnet ist. Dabei können dann weitere Schichten und/oder Elemente zwischen der einen und der anderen Schicht angeordnet sein.The fact that a layer or an element is arranged or applied "on" or "above" another layer or another element can mean here and below that the one layer or the one element is directly in direct mechanical and / or electrical contact is arranged on the other layer or the other element. Furthermore, it can also mean that the one layer or the one element is arranged indirectly on or above the other layer or the other element. In this case, further layers and / or elements can then be arranged between the one and the other layer.
Die Abdeckungsschicht muss nicht homogen ausgeformt sein, sondern kann beispielsweise aus einer Mehrzahl von Einzelschichtelementen bestehen. Die Haftvermittlungsschicht muss nicht unterbrechungsfrei ausgebildet sein. Vielmehr können gewisse Bereiche der Oberfläche der Verkapselungsschicht vorhanden sein, welche die Haftvermittlungsschicht gar nicht oder mit einer Dicke, welche 3 nm übersteigt, bedeckt. Zumindest 90 % der Oberfläche der Verkapselungsschicht werden jedoch durch Bereiche der Haftvermittlungsschicht bedeckt, welche eine Dicke von weniger als 3 nm aufweisen.The cover layer does not have to be formed homogeneously, but may for example consist of consist of a plurality of single-layer elements. The bonding layer does not have to be uninterrupted. Rather, certain areas of the surface of the encapsulation layer may be present, which does not cover the adhesion-promoting layer at all or with a thickness which exceeds 3 nm. However, at least 90% of the surface of the encapsulant layer is covered by areas of the primer layer which have a thickness of less than 3 nm.
Bei der beschriebenen Dicke von weniger als 3 nm entfaltet die Haftvermittlungsschicht gewöhnlich keine nennenswerte Barrierewirkung gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff. Durch die sehr dünn ausgebildete Haftvermittlungsschicht wird jedoch eine erhebliche Vergrößerung der Adhäsion zwischen der Verkapselungsschicht und der Abdeckungsschicht erreicht – auch unabhängig von dem Design des Bauelementes. Gleichzeitig erfordert die Ausbildung der Haftvermittlungsschicht beispielsweise durch Atomlagenabscheidung einen zeitlich sehr begrenzten Verfahrensschritt, so dass die vorübergehende Temperaturerhöhung gar nicht oder nur unerheblich zu einer Reduzierung der Lebensdauer des Bauelements führt.At the described thickness of less than 3 nm, the primer layer usually does not exhibit significant barrier to moisture and oxygen. However, due to the very thinly formed adhesion-promoting layer, a considerable increase in the adhesion between the encapsulation layer and the cover layer is achieved, regardless of the design of the component. At the same time, the formation of the adhesion-promoting layer, for example by atomic layer deposition, requires a time-limited process step, so that the temporary increase in temperature does not lead to a reduction in the lifetime of the component, if at all.
Unter „Verkapselungsschicht“ wird vorliegend eine Schicht bezeichnet, die dazu geeignet ist, eine erste Barriere gegenüber atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff, zu bilden. Durch die Verkapselungsschicht wird das organische elektronische Bauelement vorgekapselt. Mit anderen Worten ist die Verkapselungsschicht derart ausgebildet, dass sie von atmosphärischen Stoffen wie Wasser oder Sauerstoff höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann bzw. die Luft- und Feuchtediffusion gegenüber bisherigen Verkapselungen deutlich verzögert wird. Das Bauelement besitzt durch die Verkapselungsschicht schon eine erste Grunddichtigkeit gegenüber Umwelteinflüssen.In the present context, "encapsulation layer" refers to a layer which is suitable for forming a first barrier to atmospheric substances, in particular to moisture and oxygen. The encapsulation layer pre-encapsulates the organic electronic device. In other words, the encapsulation layer is designed such that it can be penetrated by atmospheric substances such as water or oxygen at most very small proportions or the air and moisture diffusion is significantly delayed compared to previous encapsulations. Due to the encapsulation layer, the component already has a first basic seal against environmental influences.
Die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode können flächig oder besonders bevorzugt großflächig ausgebildet sein. Großflächig kann dabei bedeuten, dass die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode eine Fläche von größer oder gleich einigen Quadratmillimetern, bevorzugt größer oder gleich einem Quadratzentimeter und besonders bevorzugt größer oder gleich einem Quadratdezimeter aufweisen. The first electrode and / or the second electrode may be formed over a large area or particularly preferably over a large area. Large areas may mean that the first electrode and / or the second electrode has an area of greater than or equal to a few square millimeters, preferably greater than or equal to one square centimeter, and particularly preferably greater than or equal to one square decimeter.
Alternativ können die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode in erste beziehungsweise zweite Elektrodenteilbereiche strukturiert ausgeführt sein. Beispielsweise kann die erste Elektrode in Form parallel nebeneinander angeordneter erster Elektrodenstreifen ausgeführt sein und die zweite Elektrode als bevorzugt senkrecht dazu verlaufende parallel nebeneinander angeordnete zweite Elektrodenstreifen. Überlappungen der ersten und zweiten Elektrodenstreifen können damit als separat ansteuerbare Leuchtbereiche ausgeführt sein. Weiterhin können auch nur die erste oder nur die zweite Elektrode strukturiert sein. Besonders bevorzugt sind die erste und/oder die zweite Elektrode oder Elektrodenteilbereiche elektrisch leitend mit ersten Leiterbahnen verbunden. Dabei kann eine Elektrode oder ein Elektrodenteilbereich beispielsweise in eine erste Leiterbahn übergehen oder getrennt von einer ersten Leiterbahn ausgeführt und elektrisch leitend mit dieser verbunden sein.Alternatively, the first electrode and / or the second electrode can be structured in first or second electrode subregions. By way of example, the first electrode can be embodied in the form of first electrode strips arranged parallel to one another and the second electrode as second electrode strips arranged preferably parallel to one another and running parallel thereto. Overlaps of the first and second electrode strips can thus be designed as separately controllable lighting areas. Furthermore, only the first or only the second electrode can be structured. Particularly preferably, the first and / or the second electrode or electrode subregions are electrically conductively connected to first conductor tracks. In this case, an electrode or an electrode subarea can, for example, pass into a first conductor track or be carried out separately from a first conductor track and be electrically conductively connected thereto.
Die Verkapselungsschicht kann die gesamte Schichtenfolge mit den Elektroden bedecken. Weiterhin kann sie zumindest einen Teil der Oberfläche des Substrats bedecken, auf dem die Schichtenfolge mit der ersten und zweiten Elektrode angeordnet ist. Zusätzlich kann sie auch das gesamte Substrat umgeben. The encapsulation layer can cover the entire layer sequence with the electrodes. Furthermore, it can cover at least a part of the surface of the substrate on which the layer sequence with the first and second electrodes is arranged. In addition, it can also surround the entire substrate.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schichtenfolge eine oder mehrere funktionale Schichten aus organischem Material umfassen. Insbesondere kann das optoelektronische Bauelement als organische lichtemittierende Diode (OLED) oder als organische Solarzelle ausgebildet sein, je nachdem, ob die Schichtenfolge strahlungsemittierend bzw. strahlungsabsorbierend ausgebildet ist.In accordance with a further embodiment, it is provided that the layer sequence comprises one or more functional layers of organic material. In particular, the optoelectronic component can be designed as an organic light-emitting diode (OLED) or as an organic solar cell, depending on whether the layer sequence is radiation-emitting or radiation-absorbing.
Über der ersten Elektrode kann beispielsweise ein funktionaler Bereich mit einer oder mehreren funktionalen Schichten aus organischen Materialien aufgebracht sein. Die funktionalen Schichten können dabei beispielsweise als Elektronentransportschichten, elektrolumineszierende Schichten und/oder Lochtransportschichten ausgebildet sein. Über den funktionalen Schichten kann eine zweite Elektrode aufgebracht sein. In den funktionalen Schichten kann in einem aktiven Bereich durch Elektronen- und Löcherinjektion und -rekombination elektromagnetische Strahlung mit einer einzelnen Wellenlänge oder einem Bereich von Wellenlängen erzeugt werden. By way of example, a functional region having one or more functional layers of organic materials can be applied over the first electrode. The functional layers can be formed, for example, as electron-transport layers, electroluminescent layers and / or hole-transport layers. A second electrode may be applied over the functional layers. In the functional layers, electromagnetic radiation having a single wavelength or a range of wavelengths can be generated in an active region by electron and hole injection and recombination.
Die funktionalen Schichten können organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nicht-polymere Moleküle („small molecules“) oder Kombinationen daraus aufweisen. Geeignete Materialien sowie Anordnungen und Strukturierungen der Materialien für funktionale Schichten sind dem Fachmann bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht weiter ausgeführt.The functional layers may include organic polymers, organic oligomers, organic monomers, organic small, non-polymeric molecules ("small molecules"), or combinations thereof. Suitable materials as well as arrangements and structuring of the materials for functional layers are known to the person skilled in the art and are therefore not further elaborated here.
Das optoelektronische Bauelement kann aber auch als strahlungsemittierende oder strahlungsabsorbierende Schichtenfolge eine Halbleiterschichtenfolge aufweisen.However, the optoelectronic component can also have a semiconductor layer sequence as a radiation-emitting or radiation-absorbing layer sequence.
Die zweite Elektrode, die Verkapselungsschicht und die Abdeckungsschicht können transparent ausgebildet sein, so dass das optoelektronische Bauelement als so genannter „top emitter“ ausgeführt ist. Alternativ kann das optoelektronische Bauelement als so genannter „bottom emitter“ ausgeführt sein, wenn das Substrat und die erste Elektrode transparent ausgebildet sind. Außerdem kann das optoelektronische Bauelement sowohl als „top emitter“ als auch als „bottom emitter“ ausgeführt sein. The second electrode, the encapsulation layer and the cover layer may be transparent, so that the optoelectronic component is designed as a so-called "top emitter". Alternatively, the optoelectronic component can be designed as a so-called "bottom emitter" if the substrate and the first electrode are transparent. In addition, the optoelectronic component can be embodied both as a "top emitter" and as a "bottom emitter".
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verkapselungsschicht dazu ausgebildet ist, die Elektroden und die Schichtenfolge vor Feuchtigkeit und/oder Luftsauerstoff zu schützen. According to a further embodiment, it is provided that the encapsulation layer is designed to protect the electrodes and the layer sequence from moisture and / or atmospheric oxygen.
Die Verkapselungsschicht ist vorzugsweise eine sogenannte Dünnfilmverkapselungsschicht, die aus einer oder mehreren dünnen Schichten gebildet ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Dünnfilmverkapselungsschicht nur „dünne Schichten“ mit einer Dicke kleiner oder gleich einige 100 nm auf. Die einzelnen Schichten der Dünnfilm-Verkapselung können zum Beispiel jeweils eine Dicke zwischen einer Atomlage und etwa 1 µm aufweisen. Insgesamt weist die Dünnfilmverkapselungsschicht bevorzugt eine Dicke zwischen 400 nm und 5 µm, insbesondere zwischen 600 nm und 1,2 µm auf.The encapsulation layer is preferably a so-called thin-film encapsulation layer formed of one or more thin layers. According to one embodiment of the invention, the thin-film encapsulation layer has only "thin layers" with a thickness less than or equal to a few 100 nm. The individual layers of the thin-film encapsulation may, for example, each have a thickness between an atomic layer and about 1 μm. Overall, the thin-film encapsulation layer preferably has a thickness of between 400 nm and 5 μm, in particular between 600 nm and 1.2 μm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dünnfilmverkapselungsschicht ein Siliziumnitrid enthält oder daraus besteht. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Siliziumnitrid amorph sein und eine stöchiometrische Zusammensetzung gemäß der Formel SiNx aufweisen, wobei für x gilt 0 ≤ x < 2.According to a further embodiment, it is provided that the thin-film encapsulation layer contains or consists of a silicon nitride. In various embodiments, the silicon nitride may be amorphous and have a stoichiometric composition according to the formula SiN x , where x ≦ x <2.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dünnfilmverkapselungsschicht ein Siliziumoxid, beispielsweise SiO2, enthält oder daraus besteht. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Siliziumdioxid amorph sein.According to a further embodiment, it is provided that the thin-film encapsulation layer contains or consists of a silicon oxide, for example SiO 2 . In various embodiments, the silica may be amorphous.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dünnfilmverkapselungsschicht ein Siliziumcarbid enthält oder daraus besteht. According to a further embodiment, it is provided that the thin-film encapsulation layer contains or consists of a silicon carbide.
Gemäß weiterer Ausführungsformen sind beliebige Mischungen aus Siliziumoxid, Siliziumnitrid und Siliziumcarbid möglich, wobei die genannten Materialien unterschiedliche stöchiometrische Zusammensetzungen aufweisen können.According to further embodiments, any mixtures of silicon oxide, silicon nitride and silicon carbide are possible, wherein said materials may have different stoichiometric compositions.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Haftvermittlungsschicht eine Dicke zwischen 0,3 nm und 2 nm, bevorzugt zwischen 0,7 nm und 1,5 nm, aufweist.According to a further embodiment, it is provided that the adhesion-promoting layer has a thickness of between 0.3 nm and 2 nm, preferably between 0.7 nm and 1.5 nm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Haftvermittlungsschicht ein Metalloxid enthält oder aus diesem besteht.According to a further embodiment, it is provided that the adhesion-promoting layer contains or consists of a metal oxide.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Haftvermittlungsschicht ein Titanoxid, beispielsweise TiO2, oder ein Aluminiumoxid, beispielsweise Al2O3, enthält oder aus diesem besteht.According to a further embodiment, it is provided that the adhesion-promoting layer contains or consists of a titanium oxide, for example TiO 2 , or an aluminum oxide, for example Al 2 O 3 .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine durch die Haftvermittlungsschicht vermittelte Adhäsionskraft zwischen der Abdeckungsschicht und der Verkapselungsschicht so groß ist, dass die Abdeckungsschicht bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen Bauelements an der Verkapselungsschicht haften bleibt.According to a further embodiment, it is provided that an adhesion force mediated by the adhesion-promoting layer between the cover layer and the encapsulation layer is so great that the cover layer adheres to the encapsulation layer upon mechanical loading of the optoelectronic component.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Abdeckungsschicht eine Kleberschicht und eine auf der Kleberschicht angeordnete Decksubstratschicht umfasst.According to a further embodiment, it is provided that the cover layer comprises an adhesive layer and a cover substrate layer arranged on the adhesive layer.
Die Kleberschicht kann aus flüssigem Epoxidharz, welcher durch UV-Bestrahlung ausgehärtet ist, bestehen oder dieses enthalten. Das Material der Kleberschicht ist allerdings nicht auf flüssige Klebstoffe beschränkt. Weiterhin ist bevorzugt, dass eine Dicke der Kleberschicht zwischen 10 µm und 50 µm, besonders bevorzugt zwischen 15 µm und 40 µm, beträgt.The adhesive layer may consist of or contain liquid epoxy resin cured by UV irradiation. However, the material of the adhesive layer is not limited to liquid adhesives. Furthermore, it is preferred that a thickness of the adhesive layer is between 10 μm and 50 μm, particularly preferably between 15 μm and 40 μm.
Die Decksubstratschicht kann beispielsweise eines oder mehrere Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder einem Laminat aufweisen, die ausgewählt sind aus Glas, Quarz, Kunststoff, Metall und Siliziumwafer. Besonders bevorzugt weist die Decksubstratschicht Glas, beispielsweise in Form einer Glasschicht, Glasfolie oder Glasplatte, auf oder besteht daraus. Weiterhin ist bevorzugt, dass eine Dicke der Decksubstratschicht zwischen 0,05 und 4 mm beträgt.The cover substrate layer may comprise, for example, one or more materials in the form of a layer, a plate, a foil or a laminate, which are selected from glass, quartz, plastic, metal and silicon wafers. Particularly preferably, the top substrate layer comprises or consists of glass, for example in the form of a glass layer, glass film or glass plate. Furthermore, it is preferred that a thickness of the cover substrate layer is between 0.05 and 4 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kleberschicht direkt auf der Haftvermittlungsschicht angeordnet ist und eine Adhäsionskraft zwischen der Kleberschicht und der Haftvermittlungsschicht so groß ist, dass die Kleberschicht bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen Bauelements an der Haftvermittlungsschicht haften bleibt.In accordance with a further embodiment, it is provided that the adhesive layer is arranged directly on the adhesion-promoting layer and an adhesion force between the adhesive layer and the adhesion-promoting layer is so great that the adhesive layer adheres to the adhesion-promoting layer upon mechanical loading of the optoelectronic component.
Damit ist nicht notwendigerweise gemeint, dass die gesamte Kleberschicht an der Haftvermittlungsschicht haften bleibt. Vielmehr reicht es aus, dass zumindest eine Teilschicht der Kleberschicht, deren eine Hauptfläche mit der Grenzfläche zwischen Kleberschicht und Haftvermittlungsschicht zusammenfällt, an der Haftvermittlungsschicht haften bleibt, so dass die Grenzfläche zwischen Kleberschicht und Haftvermittlungsschicht nicht beschädigt wird.This does not necessarily mean that the entire adhesive layer adheres to the primer layer. Rather, it is sufficient that at least one partial layer of the adhesive layer, whose one major surface coincides with the interface between the adhesive layer and the adhesion-promoting layer, adheres to the adhesion-promoting layer, so that the interface between Adhesive layer and adhesion-promoting layer is not damaged.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei einer mechanischen Belastung die gesamte Kleberschicht an der Haftvermittlungsschicht haftet oder haften bleibt.According to a further embodiment, it is provided that, in the case of a mechanical load, the entire adhesive layer adheres or adheres to the adhesion-promoting layer.
Ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements gemäß einer Ausführungsform umfasst insbesondere die Verfahrensschritte:
- – Bereitstellen eines Schichtenstapels umfassend ein Substrat, eine erste Elektrode auf dem Substrat, eine strahlungsemittierende oder strahlungsabsorbierende Schichtenfolge auf der ersten Elektrode, eine zweite Elektrode auf der Schichtenfolge und eine auf der zweiten Elektrode angeordnete Verkapselungsschicht,
- – Auftragen einer Haftvermittlungsschicht auf die Verkapselungsschicht, wobei die Haftvermittlungsschicht eine Dicke
von kleiner als 3 nm aufweist, und - – Auftragen einer Abdeckungsschicht auf die Haftvermittlungsschicht.
- Providing a layer stack comprising a substrate, a first electrode on the substrate, a radiation-emitting or radiation-absorbing layer sequence on the first electrode, a second electrode on the layer sequence and an encapsulation layer arranged on the second electrode,
- Applying an adhesion-promoting layer to the encapsulation layer, wherein the adhesion-promoting layer has a thickness of less than 3 nm, and
- - Applying a cover layer on the adhesion-promoting layer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Haftvermittlungsschicht durch Atomlagenabscheidung auf die Verkapselungsschicht aufgetragen wird.According to a further embodiment, it is provided that the adhesion-promoting layer is applied to the encapsulation layer by atomic layer deposition.
Mit „Atomlagenabscheidung“ (ALD) ist vorliegend insbesondere ein Verfahren bezeichnet, bei dem eine erste gasförmige Ausgangsverbindung einem Volumen zugeführt wird, in dem eine zu beschichtende Oberfläche bereitgestellt ist, so dass die erste gasförmige Verbindung auf der Oberfläche adsorbieren kann. Nach einer bevorzugt vollständigen oder nahezu vollständigen Bedeckung der Oberfläche mit der ersten Ausgangsverbindung wird der Teil der ersten Ausgangsverbindung, der noch gasförmig und/oder nicht auf der Oberfläche adsorbiert vorliegt, in der Regel wieder aus dem Volumen entfernt und eine zweite Ausgangsverbindung zugeführt. Die zweite Ausgangsverbindung ist dafür vorgesehen, mit der an der Oberfläche adsorbierten, ersten Ausgangsverbindung unter Bildung einer festen ALD-Schicht chemisch zu reagieren.In this case, "atomic layer deposition" (ALD) refers in particular to a process in which a first gaseous starting compound is supplied to a volume in which a surface to be coated is provided, so that the first gaseous compound can adsorb on the surface. After a preferably complete or almost complete covering of the surface with the first starting compound, the part of the first starting compound which is still present in gaseous form and / or not adsorbed on the surface is usually removed from the volume again and fed to a second starting compound. The second starting compound is intended to chemically react with the first starting compound adsorbed on the surface to form a solid ALD layer.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass bei der Atomlagenabscheidung auch mehr als zwei Ausgangsverbindungen zum Einsatz kommen können. Bei der Atomlagenabscheidung ist es in der Regel vorteilhaft, wenn die zu beschichtende Oberfläche auf eine Temperatur über Raumtemperatur erhitzt wird. Dies führt jedoch auch zu den oben genannten Problemen bei der Abscheidung von Schichten aus Metalloxid, welche eine Dicke von größer als 10 nm aufweisen, da das Bauelement hierbei über einen längeren Zeitraum auf Temperaturen gehalten werden muss, welche die organische Funktionsschicht beschädigen und hierdurch eine Reduzierung der Lebensdauer des Bauelements oder eine Verschlechterung bestimmter optoelektronischer Parameter, beispielsweise der Effizizenz, verursachen.It should be noted at this point that in the atomic layer deposition more than two starting compounds can be used. In the atomic layer deposition, it is generally advantageous if the surface to be coated is heated to a temperature above room temperature. However, this also leads to the above-mentioned problems in the deposition of layers of metal oxide, which have a thickness of greater than 10 nm, since the component must be kept for a longer period at temperatures which damage the organic functional layer and thereby a reduction the lifetime of the device or a deterioration of certain opto-electronic parameters, such as the efficiency license cause.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verkapselungsschicht mittels eines Abscheideverfahrens gebildet wird. Beispielsweise kann das Abscheideverfahren ein chemisches Gasphasenabscheideverfahren (Chemical Vapor Deposition (CVD)) sein. In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Gasphasenabscheideverfahren ein plasmaunterstütztes Gasphasenabscheideverfahren (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD)) sein. Beispielsweise kann hierbei in einem Volumen über und/oder um das optoelektronische Bauelement herum ein Plasma erzeugt werden. Dem Volumen werden mindestens zwei gasförmige Ausgangsverbindungen zugeführt und zur Reaktion miteinander angeregt. In einer Ausführungsform des Verfahrens kann dem Volumen Ammoniak und Silan zur Bildung von Siliziumnitrid zugeführt werden. In noch einer Ausführungsform des Verfahrens kann dem Volumen Tetraethylorthosilikat (TEOS) oder N2O zur Bildung von Siliziumoxid zugeführt werden. According to a further embodiment, it is provided that the encapsulation layer is formed by means of a deposition method. For example, the deposition process may be a chemical vapor deposition (CVD) process. In yet another embodiment of the method, the vapor deposition method may be a Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) process. For example, in this case, a plasma can be generated in a volume above and / or around the optoelectronic component. The volume of at least two gaseous starting compounds are supplied and excited to react with each other. In one embodiment of the method, ammonia and silane may be added to the volume to form silicon nitride. In yet another embodiment of the method, tetraethyl orthosilicate (TEOS) or N 2 O may be added to the volume to form silica.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Kleberschicht auf die Haftvermittlungsschicht und eine Decksubstratschicht auf die Kleberschicht aufgetragen wird.According to a further embodiment, it is provided that an adhesive layer is applied to the adhesion-promoting layer and a cover substrate layer is applied to the adhesive layer.
Das vorstehend beschriebene Verfahren ist für die Herstellung des oben beschriebenen optoelektronischen Bauelements besonders geeignet. Im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Merkmale können daher auch für das optoelektronische Bauelement herangezogen werden und umgekehrt.The method described above is particularly suitable for the production of the above-described optoelectronic component. Therefore, features described in connection with the method can also be used for the optoelectronic component and vice versa.
Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.Further features, embodiments and expediencies will become apparent from the following description of the embodiments in conjunction with the figures.
Es zeigen:Show it:
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.In the exemplary embodiments and figures, identical or identically acting components may each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are basically not to be regarded as true to scale, but individual elements, such as layers, components, components and areas, for better representability and / or better understanding exaggerated thick or large dimensions.
Auf einer Substratsschicht
Auf der zweiten Elektrodenschicht
Die Grenzfläche zwischen der Dünnfilmverkapselungsschicht
Zwischen der Dünnfilmverkapselungsschicht
Die Erfinder haben festgestellt, dass die Ausbildung der Haftvermittlungsschicht
In dem in den
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the claims or exemplary embodiments.
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