EP2367768A1 - Verfahren zur herstellung eines organischen optoelektronischen bauelements und organisches otpoelektronisches baulelement - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines organischen optoelektronischen bauelements und organisches otpoelektronisches baulelement

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Publication number
EP2367768A1
EP2367768A1 EP09797000A EP09797000A EP2367768A1 EP 2367768 A1 EP2367768 A1 EP 2367768A1 EP 09797000 A EP09797000 A EP 09797000A EP 09797000 A EP09797000 A EP 09797000A EP 2367768 A1 EP2367768 A1 EP 2367768A1
Authority
EP
European Patent Office
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layer
connection
substrate
region
connection layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09797000A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Angela Eberhardt
Tilman Schlenker
Marc Philippens
Ulrike Beer
Joachim Wirth-Schoen
Florian Peskoller
Ewald Poesl
Karsten Heuser
Alfred Langer
Martin Mueller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram Oled GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Publication of EP2367768A1 publication Critical patent/EP2367768A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/06Joining glass to glass by processes other than fusing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • H05B33/04Sealing arrangements, e.g. against humidity
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/842Containers
    • H10K50/8426Peripheral sealing arrangements, e.g. adhesives, sealants
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844Encapsulations
    • H10K50/8445Encapsulations multilayered coatings having a repetitive structure, e.g. having multiple organic-inorganic bilayers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/846Passivation; Containers; Encapsulations comprising getter material or desiccants

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an organic optoelectronic component and to an organic optoelectronic component.
  • OLED organic light-emitting diodes
  • the oxygen- and / or moisture-sensitive components of an OLED can be arranged between two glass plates, which are connected by means of an adhesive circulating around the components, whereby an encapsulation is formed.
  • the adhesive usually contains fillers in the form of beads or fibers which, for example, provide spacers ("spacers") for a defined distance between the two glass plates.
  • the adhesive is typically not completely oxygen and water vapor tight, these gases may diffuse through the adhesive into the OLED over time.
  • An object of at least one embodiment is to specify a method for producing an organic optoelectronic component.
  • a task of At least one further embodiment is to specify an organic optoelectronic component.
  • an organic optoelectronic component comprises in particular
  • a first substrate having an active region and a first connection region surrounding the active region, an organic functional layer sequence being formed in the active region,
  • a second substrate having a cover region above the active region and a second connection region surrounding the cover region above the first connection region
  • the first connection layer is directly adjacent to the second connection region and from a first
  • the second connection layer connects the first connection layer with the first connection region.
  • 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 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 indirectly on or above the another layer or the other element is arranged. In this case, further layers and / or elements can then be arranged between the one and the other layer or between the one and the other element.
  • the second connection layer is applied on the first connection layer and on the first substrate in method step E, this may mean, in particular, that a part of the second connection layer is applied to the first connection layer and a further part of the second connection layer is applied to the first substrate be joined in process step F to the actual second connection layer.
  • the second connection layer can in particular be applied directly and directly on the first connection layer and / or directly and directly on the first substrate in method step E.
  • optical radiation may refer in particular to the property of converting electromagnetic radiation or light into an electrical voltage and / or an electric current and / or converting an electrical voltage and / or an electrical current into electromagnetic radiation or light
  • the component can thus be embodied as an organic radiation-receiving or radiation-detecting component, such as an organic photodiode or solar cell
  • an organic radiation-emitting component such as an organic light-emitting diode (OLED)
  • Electromagnetic radiation equally mean in particular electromagnetic radiation having at least one wavelength or a wavelength range from an infrared to ultraviolet wavelength range
  • the electromagnetic radiation comprises a visible, ie a near-infrared to blue wavelength range with one or more wavelengths between approximately 350 nm and approximately 1000 nm.
  • the first connection layer of the first glass solder material is arranged, in comparison to a known OLED with a pure adhesive layer against a denser oxygen and moisture and water vapor encapsulation can be created.
  • the second substrate or else the first and second substrate may comprise a glass, for example with a silicate glass, such as borosilicate glass or aluminosilicate glass, and / or quartz glass or another glass material suitable for organic components.
  • the optoelectronic component can be designed as an organic light-emitting diode (OLED).
  • OLED organic light-emitting diode
  • the OLED may have a first electrode on the first substrate in the active region. Over the first electrode may be an active layer having one or more functional layers of organic materials.
  • the functional layers can be used, for example, as electron-transport layers, hole-blocking layers, electroluminescent layers,
  • Electron barrier layers and / or hole transport layers may be formed.
  • a second electrode may be applied over the functional layers.
  • electron and hole injection and recombination can generate electromagnetic radiation having a single wavelength or a range of wavelengths. In this case, a monochrome, a multicolored and / or a mixed-color luminous impression can be awakened in a viewer.
  • first electrode and / or the second electrode may particularly preferably have a planar or alternatively structured pattern in first or second electrode subregions.
  • first electrode may be designed in the form of first electrode strips arranged parallel to one another, and the second electrode as second electrode strips arranged perpendicularly parallel to one another and arranged parallel to one another. Overlaps of First and second electrode strips can thus be designed as separately controllable lighting areas.
  • only the first or the second electrode can be structured.
  • the first and / or the second electrode or electrode subregions are electrically conductively connected to first conductor tracks.
  • 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.
  • Conductor tracks may be led out of the active region and the first connection region between the first substrate and the second connection layer, so that the organic functional layer sequence outside the first connection region can be electrically contacted.
  • the organic optoelectronic component is designed as an OLED and in particular as a so-called “bottom emitter", that is to say that the radiation generated in the organic functional layer sequence is emitted by the first substrate
  • the first substrate can advantageously have a transparency for have at least a portion of the electromagnetic radiation generated in the active layer.
  • the first electrode may also have transparency for at least a portion of the electromagnetic radiation generated in the active layer.
  • a transparent first electrode which may be embodied as an anode and thus serves as a hole-injecting material, may for example comprise a transparent electrically conductive oxide or consist of a transparent conductive oxide.
  • transparent electrically conductive oxides transparent conductive oxides, in short "TCO" are transparent, conductive materials, usually metal oxides, such as, for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide or particularly preferably indium tin oxide (ITO)
  • Metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2 or In 2 O 3 also include metal ternary compounds such as Zn 2 SnO 4 , CdSnO 3, ZnSnO 3, MgIn 2 O 4 , GaIn 3, Zn 2 In 2 Os or In 4 Sn 3 ⁇ i 2 or mixtures of different transparent electrically conductive oxides to the group of TCOs.
  • the TCOs do not necessarily have to correspond to a stoichiometric composition and can also be p- or n-doped.
  • 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 functional layer materials, are known to those skilled in the art and are therefore useful this point not further elaborated.
  • the second electrode can be designed as a cathode and thus serve as an electron-injecting material.
  • the cathode material may, inter alia, in particular
  • the second electrode may also be transparent and / or the first electrode may be designed as a cathode and the second electrode as an anode.
  • the OLED can also be designed as a "top emitter.”
  • the organic Optoelectronic device simultaneously as bottom and top emitter and thus be made transparent.
  • the active area can still have features and components for active or passive ads or
  • the first glass solder material may preferably be a glassy, that is to say amorphous, or crystalline, meltable and curable material or composite with several
  • the first glass solder material which may also be referred to as "glass frits" may comprise the actual material to be glazed and fillers, for example comprising a mixture of oxides selected from vanadium oxide, phosphorus oxide, titanium oxide, iron oxide, such as iron oxide. III oxide (Fe 2 ⁇ 03), tin oxide, boron oxide, lead oxide, aluminum oxide, alkaline earth metal oxides, silicon oxide, zinc oxide, bismuth oxide,
  • the first glass solder material may also be free of lead compounds, if this is necessary for environmental and -compatible viewpoints.
  • the first glass solder material can be applied in particular as a moldable glass solder material in a solvent-binder mixture in process step C.
  • a solvent-binder mixture for example, a mixture of amyl acetate and nitrocellulose is suitable.
  • Further examples and embodiments of glass solder materials, fillers and mixtures thereof are described in the publications US Pat. No. 6,936,963 B2 and US Pat. No. 6,998,776 B2, the disclosure content of which is hereby incorporated by reference.
  • the application of the first glass solder material in method step C to the second connection region of the second substrate can be effected for example as a paste by screen printing, stencil printing or dispensing, so that a so-called glass solder bead with the first glass solder material surrounds the cover region and directly, ie directly and in direct mechanical contact , is applied.
  • the still moldable first glass solder material can be dried in an oven by heat, debindered, sintered and glazed.
  • a permanent and impermeable oxygen and moisture first bonding layer can be produced on the second substrate whose interface with the second substrate is also impermeable to oxygen and moisture.
  • a first glass solder material with a matched to the second substrate temperature expansion coefficient can be fused with the second substrate without causing tension in the first connection layer and / or in the second substrate by known local fusion processes, for example by means of laser action.
  • a cost-intensive and complex processing of the second substrate can also be omitted.
  • the first connection layer may be formed with a first thickness, while the second connection layer is subsequently formed with a second thickness.
  • the second thickness may be less than or equal to the first thickness be.
  • the second thickness is formed compared to the first thickness, the lower the probability that oxygen and / or moisture in the active region with the organic optoelectronic
  • the distance between the first and second substrate is decisively determined by the first connection layer, which means that the second thickness is less than or equal to one fifth and preferably less than or equal to one tenth of the first thickness.
  • the first thickness may preferably have a first thickness of greater than or equal to 5 micrometers, particularly preferably greater than or equal to 10
  • Micrometer and less than or equal to 20 microns.
  • a distance between the first and second substrate of 10 micrometers or more is possible, which may be advantageous, for example, in the case of large-area organic optoelectronic components, since thereby deformations of the first and / or the second substrate due to pressure differences between the internal volume of the component with the layer sequence and the environment can be compensated.
  • the second connection layer may have a second thickness, which is optimized in terms of its connection and adhesion properties.
  • the second Connecting layer a second thickness greater than or equal to one or more atomic layers of the material of the second compound layer and less than or equal to a few microns, preferably less than or equal to 5 microns, in particular less than or equal to 2 microns and more preferably less than or equal to 1 micron.
  • the second connection layer can be particularly preferably free from a spacer-defining filler ("spacer”) material.
  • the second bonding layer may include an organic curable adhesive that may be cured after joining the first substrate to the second substrate in step F.
  • “Curing” here and hereinafter may designate suitable reactions and mechanisms in the adhesive itself and at the respective interfaces of the adhesive with the first connection layer and the first substrate, by means of which a permanent connection of the first substrate to the second substrate is made possible
  • the curing can be caused by a self-initiated reaction or by the supply of energy from the outside, in the second case, in particular by the application of heat or electromagnetic radiation, in particular in the form of ultraviolet or infrared
  • the adhesive may in particular comprise an organic crosslinkable material or a plurality of such materials, for example siloxanes, epoxides, acrylates, methyl methacrylates, urethanes or derivatives thereof in the form of monomers, oligomers or polymers or widely It also mixtures, copolymers or compounds with it.
  • the matrix material may comprise or be an epoxy resin and / or be curable by means
  • the second connection layer may comprise or be a second glass solder material.
  • the second glass solder material may have features, properties and combinations thereof as described in connection with the first glass solder material.
  • the second interconnect layer may comprise an electromagnetic radiation absorbing material selected from one or more of rare earth transition metal metals, and more particularly of the metals iron, copper, vanadium, and neodymium.
  • an electromagnetic radiation absorbing material selected from one or more of rare earth transition metal metals, and more particularly of the metals iron, copper, vanadium, and neodymium.
  • the electromagnetic radiation absorptivity can be increased, thereby accelerating the curing of the second bonding layer.
  • the first connection layer can be free of the absorbing materials or can have at least a lower concentration of these, so that a targeted absorption of irradiated electromagnetic radiation in the second connection layer can be achieved.
  • absorbent materials in combination with a second bonding layer are made of a second glass solder material, since the absorptive properties can be used to achieve targeted local heating of the second bonding layer, ie of the second glass solder material, and thus improved glazing.
  • the second glass solder material of the second bonding layer can be glazed. This can be done in particular by melting the second glass solder material by irradiation with ultraviolet or infrared light. This can for example be irradiated by means of a laser or other suitable radiation source on the second connection layer.
  • the vitrification of the second glass solder material does not cause a large temperature increase of the further components of the organic optoelectronic component to be produced.
  • the encapsulation of the organic optoelectronic layer sequence can be carried out at low temperature and without
  • the thinner the second connecting layer the easier it is to melt and vitrify it, and the easier it is to produce a permanent connection of the second connecting layer to the first connecting layer and to the first substrate.
  • the already vitrified first glass solder material of the first bonding layer can remain highly viscous and particularly preferably solid during the melting and vitrification of the second glass solder material, except in areas of the interface with the second glass solder material, so that the distance of the first
  • Substrate can be defined to the second substrate substantially over the first thickness of the first interconnect layer.
  • the first glass solder material may have a higher melting point than the second glass solder material.
  • first and second glass solder materials can be used in terms of their compositions be different in particular with respect to their melting points.
  • first connection layer can be planarized during or after method step D on a surface facing away from the second substrate. This can be done, for example, by etching and / or preferably by grinding the already glazed first glass solder material or alternatively or additionally also by a corresponding shaping process in the glazing process of the
  • Process step D done in the oven.
  • planarizing it may be possible, for example, to achieve adhesion of the first connection layer and the second connection layer to one another and to optimize the spacing of the first and second substrates from one another in the finished component.
  • the first substrate in the first connection region can be provided with a depression.
  • the depression can be designed such that it surrounds the active region.
  • the recess can be provided for that after the method step F, the second connection layer is at least partially disposed in the recess. This may mean that the second connection layer is at least partially applied in the recess in method step E.
  • the second connection layer can also be applied to the first connection layer and then be arranged at least partially in the recess in method step F when the first substrate is connected to the second substrate.
  • the fact that the second connection layer is at least partially disposed in the recess may mean that the recess has a depth that is, for example, smaller than the second thickness of the second connection layer. In this case, the second connection layer may still protrude from the recess.
  • the recess may then have a width that is independent of a width of the first
  • Connection layer can be selected.
  • the depth of the recess may be greater than or equal to the second thickness of the second connection layer, so that the second connection layer after method step F may be disposed entirely in the recess and thus completely surrounded by the first substrate and the first connection layer.
  • the recess may have a width which is greater than or equal to a width of the first connection layer.
  • the first connection layer can also extend into the recess and thus be arranged partially in the recess.
  • an adhesive and / or a getter material can be arranged in the cover region of the second substrate.
  • the getter material used may preferably be an oxidizable and / or moisture-binding material which reacts with oxygen and moisture and binds these harmful substances for the organic functional layer sequence, which can still diffuse, for example, in minute amounts through a second bonding layer of adhesive.
  • Particularly easily oxidizing materials are metals from the group of alkali metals and alkaline earth metals and oxides with them, for example calcium oxide and / or barium oxide, used as chemisorbent materials.
  • other metals such as titanium or oxidizable non-metallic materials are suitable.
  • spicy-dried zeolites are also suitable as physisorbent materials.
  • the getter material can be applied directly to the cover region of the second substrate or in a mixture of the getter material and adhesive, wherein the getter material can be dispersed in the adhesive, for example in particle form.
  • the adhesive may comprise one of the adhesives described above in connection with the second tie layer.
  • the adhesive may comprise an epoxide or be of an epoxy resin, which does not damage epoxides, for example, the cathode materials mentioned in connection with the embodiments of the organic functional layer sequence.
  • the particles of the getter material are ground so finely that the particles can lead neither to mechanical damage to the organic functional layer sequence, for example the cathode, nor the second bonding layer between the first bonding layer and the first substrate can influence.
  • the getter material and / or the adhesive can be applied before method step F and after vitrification of the first glass solder material in method step D.
  • This can mean that the getter material and / or the adhesive are arranged on the side of the second substrate, on which the first connection layer is also arranged is, so that after the joining of the first and second substrates in the method step F, the getter material and / or the adhesive in the cavity enclosed by the first and second substrate and the first and second connection layer are arranged together with the organic layer sequence.
  • the getter material and / or the adhesive may be arranged at a distance from the organic functional layer sequence so that there is still a remaining cavity between the first and second substrate, which may be filled with gas, for example.
  • the distance may be adjustable mainly by the thickness of the getter material and the first thickness of the first connection layer.
  • the second substrate may additionally have a cavity, that is to say a depression, in the covering region, in which the getter material and / or the adhesive is at least partially arranged and thus for example suitably spaced apart from the organic functional layer sequence.
  • the getter material and / or the adhesive may fill the entire enclosed cavity around the organic functional layer sequence.
  • the adhesive is arranged, for example, in the entire cavity, it can simultaneously form the second connecting layer. If monodisperse nanoparticles are used as getter material, then the second Bonding layer even be formed by a getter material adhesive mixture. The getter material concentration in the adhesive must then be so low that the getter material particles can not touch and form a diffusion channel.
  • the organic functional layer sequence may be stacked in a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process.
  • PECVD plasma-enhanced chemical vapor deposition
  • SiN x silicon nitride
  • SiO 2 silicon oxide
  • Diffusion channels each of which could lead to a visible defect in the active surface of the organic functional layer sequence, are closed. however Even with a stack of NONONON there can still be single non-dense dot defects.
  • an organic barrier layer-like functional layer sequence is additionally encapsulated with the above-described method by means of the second substrate and the first and second bonding layers, the diffusion path of water and oxygen can be extended to such an extent that the aging of the organic optoelectronic component by the action of water is so great is delayed, that the device can withstand a typical humidity test at a temperature of 60 0 C and 90% relative humidity 504 hours, without causing a water-related defect, which is about greater than 400 microns.
  • the organic optoelectronic component can also have a combination of the getter material and the barrier layer.
  • the first connection layer can thus also be formed and glazed on the first substrate. Characterized in that the organic functional layer sequence only after the vitrification of the first compound layer on the first substrate in the
  • Process step D ' is applied, damage to the organic functional layer sequence by the method step D can be avoided.
  • the organic optoelectronic component which can be produced in this way can have the following features:
  • first substrate having an active region and a first connection region surrounding the active region, an organic functional layer sequence being formed in the active region, a second substrate having a cover region above the active region and a second connection region surrounding the cover region the first connection area and
  • first and second connection layer Between the first and second connection region, a first and a second connection layer, wherein - The first connection layer is directly adjacent to the second connection region and from a first glass solder material and
  • the second connection layer connects the first connection layer with the first connection region.
  • Such an organic optoelectronic component has a reverse construction with regard to the spatial arrangement of the first and second connection layer relative to the organic functional layer sequence in comparison to the organic optoelectronic component described above.
  • the method and the device manufacturable thereby may include one or more of the features, features, embodiments, and combinations thereof described above.
  • an organic optoelectronic component having the properties and features described above can be produced, which is a sealing section, that is to say a first and a second
  • Connecting layer between the first and the second substrate in the first and the second connection region having a variable and arbitrary proportion of the first and the second connection layer.
  • the width and first thickness of the first connection layer as well as the width and second thickness of the second connection layer can be freely selectable in each case and also in the respective proportions in terms of material cost and density optimization.
  • the second thickness of the second interconnect layer may be reduced as much as is required for a tight interconnection between the first and second substrates compared to the first interconnect layer thickness. The thinner the second Bonding layer is, the lower the risk that oxygen and / or moisture penetrates into the organic optoelectronic device and the higher this can be the achievable life of the device.
  • FIGS 2 to 6 are schematic representations of organic optoelectronic devices according to further embodiments.
  • 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.
  • FIGS. 1A to 1H show a method for producing an organic optoelectronic component 100 according to one exemplary embodiment.
  • a first substrate 1 is produced which has an active region 12 and a first connection region 11 surrounding it.
  • the substrate 1 is made of glass in the embodiment shown.
  • an organic functional layer sequence 3 is formed, which is embodied in the embodiment shown as an organic light-emitting diode (OLED).
  • OLED organic light-emitting diode
  • This comprises on the substrate 1 a first electrode 31, on which an active organic layer 30 comprising a plurality of organic functional
  • the first electrode 31 and the second electrode 32 are formed as an anode and a cathode, respectively, which are suitable for injecting holes and electrons into the active layer 30.
  • the active layer 30 comprises at least one electroluminescent layer capable of emitting electromagnetic radiation during operation by recombination of the injected electrons and holes.
  • the active layer 30 may comprise further organic functional layers, such as at least one hole and / or an electron transport layer, and / or further features described in the general part.
  • the organic functional layer sequence 3 can also be designed as a multilayer OLED having a plurality of electroluminescent layers arranged one above the other and further organic functional layers arranged between them.
  • the functional layers of the active layer 30 may include organic materials in the form of polymers or small organic molecules as described in the general part.
  • the first and second electrodes 31, 32 are each transparent in the embodiment shown and have, for example, a TCO and / or a metal as described in the general part.
  • the organic optoelectronic component 100 which can be produced by the method described below is designed as a bottom emitter and as a top emitter, so that the electromagnetic radiation generated in operation in the active layer 30 both through the first substrate 1 and through the following described second substrate 2 can be radiated and the organic optoelectronic component 100 is formed as a transparent, double-sided emitting OLED.
  • the organic functional layer 3 may also be formed as a radiation-detecting layer sequence, for example as an organic photodiode or solar cell, and / or have further organic electronic components such as thin-film transistors.
  • a second substrate 2 made of glass which has a covering region 22 and a second connecting region 21 surrounding it.
  • a first connection layer 4 with a first glass solder material is applied to the second connection region 21, wherein the first glass solder material is preferably lead-free and has materials and compositions as described in the general part.
  • the first glass solder material is applied in the form of a so-called glass solder bead or paste in a moldable state, for example by dispensing, screen or stencil printing.
  • the first bonding layer 4, the solvents added for application and not hardened binder, encloses the cover region 22 along the second connection region 21.
  • the first connection layer 4 is glazed, which is indicated by the arrows 91.
  • the first bonding layer 4 is dried together with the second substrate 2 in an oven by supplying heat, debindered, sintered and vitrified.
  • the first connection layer 4 connects to the second substrate 2 in the second connection region 21, wherein the first glass solder material is adapted to the second substrate 2 by suitable additives
  • Temperature expansion coefficient may have.
  • Thickness and width of the first connection layer 4 are variably selectable and can already be set during the application of the first connection layer 4 without costly glass processing of the second substrate 2. Since the organic functional layer sequence 3 is not affected by the glazing process of the first glass solder material, the glazing 91 of the first bonding layer 4 can be performed under optimum conditions.
  • the first connection layer 4 can also be irradiated with light in the ultraviolet to infrared
  • the glazing 91 can be made under optimal conditions for a hermetically sealed connection of the first connection layer 4 to the second substrate 2, without having to take account of the organic functional layer sequence 3.
  • the first connection layer 4 can be planarized on the surface facing away from the second substrate 2 after the glazing 91. This can be done for example by surface grinding. Alternatively, a planarizing shaping can already take place during or before vitrification 91 in the oven process.
  • a second connection layer 5 is applied to the surface of the first connection layer 4 that faces away from the second substrate 2 and that surrounds the cover region 12.
  • the second connection layer 5 in this case has a preferably filler-free organic curable adhesive, in particular an epoxy resin. While the first interconnect layer 4 has a first thickness selected with respect to the desired spacing of the first and second substrates 1 and 2 in the final organic optoelectronic device 100, the second
  • Bonding layer 5 are applied with a second thickness, which is substantially less than the first thickness.
  • the second thickness is less than or equal to one-fifth, and more preferably less than or equal to one-tenth of the first thickness.
  • the second thickness of the second connection layer 5 can be reduced so far that just a dense bond between the first and second substrate 1, 2 is possible.
  • the second connection layer 5 may for this purpose have a second thickness of a few atomic layers to a few micrometers. The thinner the second bonding layer 5 with the organic curable adhesive, the lower the diffusion rate of moisture and oxygen through the adhesive second connection layer 5 and the higher the lifetime of the thus produced organic optoelectronic device 100 may be.
  • the second connection layer 5 can also be applied to the first connection region 11 of the first substrate 1 in method step E, as shown in FIG.
  • the second substrate 2 is arranged above the first substrate 1 and connected thereto by means of the first and second connection layers 4, 5.
  • Cover region 22 and the active region 12 and the first and second connection region 11, 21 are each arranged one above the other, so that the second connection layer 5 connects the first connection layer 4 with the first connection region 11 of the first substrate 1.
  • the widths of the first and second connecting layers 4, 5 may be at least approximately the same, as indicated in FIG.
  • the second connection layer 5 may, for example, also have a greater width than the first connection layer 4 and, for example, form an edge which encloses the interface between the first and second connection layers 4, 5.
  • the second bonding layer 5 is cured by a further method step for producing the organic optoelectronic component 100 according to FIG. This can, as indicated in Figure IH by the arrows 92, by heat or radiation-induced crosslinking of the organic curable adhesive in the second connection layer 5 done.
  • the adhesive can also be chemically initiated crosslinked and cured, for example, according to the principle of a multi-component adhesive.
  • the energy and heat input to the organic functional layer sequence 3 during curing 92 of the second connection layer 5 is low enough, in order not to damage them, due to the small second thickness of the second connection layer 5.
  • a second solder material may also be applied to the first bonding layer 4 and / or to the first bonding region 11 of the first substrate 1 as the second bonding layer 5.
  • the aforementioned advantages also apply to the use of a second glass solder material instead of the adhesive.
  • Bonding layer 5 are selectively melted and vitrified, wherein the respective heat input to the first substrate 1, the organic functional layer sequence 3 and the first bonding layer 4 can be kept low.
  • the second glass solder material softens at lower temperatures than the first glass solder material.
  • a small second thickness of the second bonding layer 5 is advantageous also in the case of the second solder glass material, because the thinner it is, the easier it is to be melted and vitrified. In this case, depending on the requirements, the second thickness of the second connecting layer 5 from a few atomic layers up to a few micrometers.
  • the second bonding layer 5 may additionally comprise a material that can absorb electromagnetic radiation while the first bonding layer 4 is free of this material.
  • the absorbent material preferably comprises a metal or a metal compound, preferably a metal oxide.
  • it can be a rare earth metal or a transition metal, for example vanadium, iron, copper, chromium and / or neodymium or an oxide thereof.
  • the method described herein can produce an organic optoelectronic device 100 in which the second thickness of the second interconnect layer 5 is significantly reduced compared to the total thickness of the first and second interconnect layers 4, 5 and the interconnection between the first and second substrate 1, 2 is largely formed by the oxygen and moisture impermeable first connecting layer 4 of the first glass solder material.
  • the first connection layer 4 can also be applied in the first connection region 11 of the first substrate and subsequently glazed. In order not to damage the organic functional layer sequence 3 by the vitrification of the first bonding layer 4, this is applied only after vitrification.
  • the method has the following steps in comparison with the previously described method: A) providing a first substrate 1 with an active region 12 and a first connection region 11 surrounding the active region 12,
  • FIGS. 2 and 3 show organic optoelectronic components 200 and 300 in which the first substrate 1 in the first connection region 11 has a recess 10 surrounding the active region 12.
  • the depression 10 has a depth which is smaller than the second thickness of the second connection layer 5.
  • the depression 10 it is possible to further increase the tightness of the interface between the first substrate 1 and the second bonding layer 5 due to a longer permeation path for oxygen and moisture, wherein the width of the depression can be selected independently of the width of the first bonding layer.
  • the proportion of the second connection layer 5, which directly adjoins the atmosphere surrounding the organic optoelectronic component 200, can be reduced.
  • the depression 10 has a depth which is greater than the second thickness of the second connection layer 5.
  • the first connection layer 4 also extends into the depression 10, as a result of which the second connection layer 5 is enclosed by the substrate 1 and the first connection layer 4 except for a gap in the edge region of the depression 10.
  • FIGS. 4 to 6 show organic optoelectronic components 400, 500 and 600, which provide further additional measures for increasing the Have life of the components, which can be used with advantage with the combination of first and second bonding layer 4, 5 described here.
  • an organic functional layer sequence 3 having a barrier layer 33 is provided.
  • the barrier layer 33 comprises a stack of PECVD deposited silicon oxide and silicon nitride layers.
  • the layer combination of SiN x (N) and SiO 2 (O) is repeated several times, preferably at least twice, so that individual diffusion channels, each of which could lead to a visible defect in the active surface of the organic functional layer sequence 3, are sealed.
  • the organic optoelectronic component 400 can withstand a typical moisture test at a temperature of 60 ° C. and 90% relative humidity of 504 hours, without creating a water- or oxygen-related defect that is larger than 400 microns in a length dimension.
  • the organic optoelectronic component 500 has, in the covering region 22 of the second substrate 2, a cavity 20, that is to say a depression, in which a getter material 6 is arranged.
  • the getter material 6 comprises an oxygen and moisture binding material as described in the general part, preferably BaO and / or CaO.
  • the getter material 6 can also be used without the cavity 20 in the cover region 22 be arranged of the second substrate 2.
  • a lower external height of the organic optoelectronic component 500 can advantageously be achieved.
  • the previously described organic optoelectronic components 100, 200, 300, 400 can also have a cavity 20 in the second substrate 2.
  • the organic optoelectronic component 600 has a mixture of a getter material 6 and an adhesive around the organic functional layer sequence 3 in the entire cavity formed by the first and second substrates 1, 2 and the first and second connection layers 4, 5 7 on.
  • the adhesive 7, which is preferably an epoxy resin, can simultaneously form the second bonding layer 5.
  • the getter material 6 is dispersed in the form of finely ground particles in the adhesive 7, particularly preferably in the form of monodisperse nanoparticles.

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines organischen optoelektronischen Bauelements angegeben mit den Schritten: A) Bereitstellen eines ersten Substrats (1) mit einem aktiven Bereich (12) und einem den aktiven Bereich (12) umgebenden ersten Verbindungsbereich (11), wobei im aktiven Bereich (12) eine organische funktionelle Schichtenfolge (3) ausgebildet ist, B) Bereitstellen eines zweiten Substrats (2) mit einem Abdeckbereich (22) und einem den Abdeckbereich (22) umgebenden zweiten Verbindungsbereich (21), C) Aufbringen einer ersten Verbindungsschicht (4) aus einem ersten Glaslotmaterial direkt auf dem zweiten Substrat (2) im zweiten Verbindungsbereich (21), D) Verglasen (91) des ersten Glaslotmaterials der ersten Verbindungsschicht (4), E) Aufbringen einer zweiten Verbindungsschicht (5) auf der verglasten ersten Verbindungsschicht (4) oder auf dem ersten Verbindungsbereich (11) des ersten Substrats (1) und F) Verbinden des ersten Substrats (1) mit dem zweiten Substrat (2) derart, dass die zweite Verbindungsschicht (5) den ersten Verbindungsbereich (11) mit der ersten Verbindungsschicht (4) verbindet. Weiterhin wird ein organisches optoelektronisches Bauelement angegeben.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines organischen optoelektronischen Bauelements und organisches optoelektronisches Bauelement
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102008063636.3, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Es werden ein Verfahren zur Herstellung eines organischen optoelektronischen Bauelements und ein organisches optoelektronisches Bauelement angegeben.
Für einen dauerhaften und zuverlässigen Betrieb von organischen lichtemittierenden Dioden (OLED) ist es erforderlich, diese zum Schutz vor Sauerstoff und Feuchtigkeit zu verschließen. Dazu können die sauerstoff- und/oder feuchtigkeitsempfindlichen Bauteile einer OLED zwischen zwei Glasplatten angeordnet sein, die mittels eines um die Bauteile umlaufenden Klebers verbunden sind, wodurch eine Verkapselung gebildet wird. Im Kleber sind üblicherweise Füllstoffe in Form von Kügelchen oder Fasern enthalten, die beispielsweise als Abstandshalter („spacer") für einen definierten Abstand zwischen den beiden Glasplatten sorgen.
Da der Kleber typischerweise nicht vollkommen Sauerstoff- und wasserdampfdicht ist, können diese Gase jedoch mit der Zeit durch den Kleber hindurch in die OLED hinein diffundieren.
Eine Aufgabe zumindest einer Ausführungsform ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines organischen optoelektronischen Bauelements anzugeben. Eine Aufgabe von zumindest einer weiteren Ausführungsform ist es, ein organisches optoelektronisches Bauelement anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch das Verfahren und den Gegenstand 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.
Ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform zur Herstellung eines organischen optoelektronischen Bauelements umfasst insbesondere die Schritte:
A) Bereitstellen eines ersten Substrats mit einem aktiven Bereich und einem den aktiven Bereich umgebenden ersten
Verbindungsbereich, wobei im aktiven Bereich eine organische funktionelle Schichtenfolge ausgebildet ist,
B) Bereitstellen eines zweiten Substrats mit einem Abdeckbereich und einem den Abdeckbereich umgebenden zweiten Verbindungsbereich,
C) Aufbringen einer ersten Verbindungsschicht aus einem ersten Glaslotmaterial direkt auf dem zweiten Substrat im zweiten Verbindungsbereich,
D) Verglasen des ersten Glaslotmaterials der ersten Verbindungsschicht,
E) Aufbringen einer zweiten Verbindungsschicht auf der verglasten ersten Verbindungsschicht oder auf dem ersten Verbindungsbereich des ersten Substrats und
F) Verbinden des ersten Substrats mit dem zweiten Substrat derart, dass die zweite Verbindungsschicht den ersten
Verbindungsbereich mit der ersten Verbindungsschicht verbindet . Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst ein organisches optoelektronisches Bauelement insbesondere
- ein erstes Substrat mit einem aktiven Bereich und einem den aktiven Bereich umgebenden ersten Verbindungsbereich, wobei im aktiven Bereich eine organische funktionelle Schichtenfolge ausgebildet ist,
- ein zweites Substrat mit einem Abdeckbereich über dem aktiven Bereich und einem den Abdeckbereich umgebenden zweiten Verbindungsbereich über dem ersten Verbindungsbereich,
- zwischen dem ersten und zweiten Verbindungsbereich eine erste und eine zweite Verbindungsschicht, wobei
- die erste Verbindungsschicht direkt an den zweiten Verbindungsbereich angrenzt und aus einem ersten
Glaslotmaterial ist und
- die zweite Verbindungsschicht die erste Verbindungsschicht mit dem ersten Verbindungsbereich verbindet.
Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen, Merkmale und Kombinationen davon beziehen sich gleichermaßen auf das organische optoelektronische Bauelement und auf das Verfahren zur Herstellung des organischen optoelektronischen Bauelements soweit nichts anderes explizit vermerkt ist.
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 in direktem 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 beziehungsweise zwischen dem einen und dem anderen Element angeordnet sein.
Dass eine Schicht oder ein Element „zwischen" zwei anderen Schichten oder Elementen angeordnet ist, kann hier und im Folgenden bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element unmittelbar in direktem mechanischen und/oder elektrischen Kontakt oder in mittelbarem Kontakt zur einen der zwei anderen Schichten oder Elementen und in direktem mechanischen und/oder elektrischen Kontakt oder in mittelbarem Kontakt zur anderen der zwei anderen Schichten oder Elementen angeordnet ist. Dabei können bei mittelbarem Kontakt dann weitere Schichten und/oder Elemente zwischen der einen und zumindest einer der zwei anderen Schichten beziehungsweise zwischen dem einen und zumindest einem der zwei anderen Elemente angeordnet sein.
Wird die zweite Verbindungsschicht im Verfahrensschritt E auf der ersten Verbindungsschicht und auf dem ersten Substrat aufgebracht, so kann das insbesondere bedeuten, dass ein Teil der zweiten Verbindungsschicht auf der ersten Verbindungsschicht und ein weiterer Teil der zweiten Verbindungsschicht auf dem ersten Substrat aufgebracht werden, die dann im Verfahrensschritt F zur eigentlichen zweiten Verbindungsschicht zusammengefügt werden. Die zweite Verbindungsschicht kann im Verfahrensschritt E insbesondere direkt und unmittelbar auf der ersten Verbindungsschicht und/oder direkt und unmittelbar auf dem ersten Substrat aufgebracht werden. Damit kann die zweite Verbindungsschicht im fertigen organischen optoelektronischen Bauelement direkt an die erste Verbindungsschicht und direkt an das erste Substrat angrenzen und mit diesen jeweils eine gemeinsame Grenzfläche aufweisen.
Hier und im Folgenden kann „optoelektronisch" insbesondere die Eigenschaft bezeichnen, elektromagnetische Strahlung beziehungsweise Licht in eine elektrische Spannung und/oder einen elektrischen Strom umzuwandeln und/oder eine elektrische Spannung und/oder einen elektrischen Strom in elektromagnetische Strahlung beziehungsweise Licht umzuwandeln. Das organische optoelektronische Bauelement kann somit im ersten Fall als organisches Strahlungsempfangendes beziehungsweise strahlungsdetektierendes Bauelement, etwa eine organische Photodiode oder Solarzelle, und im zweiten Fall als organisches Strahlungsemittierendes Bauelement, etwa eine organische lichtemittierende Diode (OLED) , ausgeführt sein. Hier und im Folgenden kann „Licht" oder „elektromagnetische Strahlung" gleichermaßen insbesondere elektromagnetische Strahlung mit zumindest einer Wellenlänge oder einem Wellenlängenbereich aus einem infraroten bis ultravioletten Wellenlängenbereich bedeuten. Dabei kann das Licht beziehungsweise die elektromagnetische Strahlung einen sichtbaren, also einen nah-infraroten bis blauen Wellenlängenbereich mit einer oder mehreren Wellenlängen zwischen etwa 350 nm und etwa 1000 nm umfassen.
Dadurch, dass zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat die erste Verbindungsschicht aus dem ersten Glaslotmaterial angeordnet ist, kann im Vergleich zu einer bekannten OLED mit einer reinen KlebstoffSchicht eine gegenüber Sauerstoff und Feuchtigkeit und Wasserdampf dichtere Verkapselung geschaffen werden. Insbesondere können das zweite Substrat oder auch das erste und zweite Substrat ein Glas, beispielsweise mit einem Silikatglas, wie etwa Borsilikatglas oder Aluminosilikatglas, und/oder Quarzglas oder einem anderen für organische Bauelemente geeigneten Glasmaterial, aufweisen.
Besonders bevorzugt kann das optoelektronische Bauelement als organische lichtemittierende Diode (OLED) ausgeführt sein. Die OLED kann beispielsweise im aktiven Bereich eine erste Elektrode auf dem ersten Substrat aufweisen. Über der ersten Elektrode kann eine aktive Schicht mit einer oder mehreren funktionalen Schichten aus organischen Materialien aufgebracht sein. Die funktionalen Schichten können dabei beispielsweise als Elektronentransportschichten, Lochsperrschichten, elektrolumineszierende Schichten,
Elektronensperrschichten und/oder Lochtransportschichten ausgebildet sein. Über den funktionalen Schichten kann eine zweite Elektrode aufgebracht sein. In den funktionellen Schichten kann durch Elektronen- und Löcherinjektion und - rekombination elektromagnetische Strahlung mit einer einzelnen Wellenlänge oder einem Bereich von Wellenlängen erzeugt werden. Dabei kann bei einem Betrachter ein einfarbiger, ein mehrfarbiger und/oder ein mischfarbiger Leuchteindruck erweckt werden.
Insbesondere können die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode besonders bevorzugt flächig oder alternativ 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 senkrecht dazu verlaufende parallel nebeneinander angeordnete zweite Elektrodenstreifen. Überlappungen der ersten und zweiten Elektrodenstreifen können damit als separat ansteuerbare Leuchtbereiche ausgeführt sein. Weiterhin kann auch nur die erste oder 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. Die
Leiterbahnen können zwischen dem ersten Substrat und der zweiten Verbindungsschicht aus dem aktiven Bereich und dem ersten Verbindungsbereich herausgeführt sein, so dass die organische funktionelle Schichtenfolge außerhalb des ersten Verbindungsbereichs elektrisch kontaktiert werden kann.
Ist das organische optoelektronische Bauelement als OLED und dabei insbesondere als so genannter „Bottom-Emitter" ausgeführt, das heißt, dass die in der organischen funktionellen Schichtenfolge erzeugte Strahlung durch das erste Substrat abgestrahlt wird, so kann das erste Substrat auf vorteilhafte Weise eine Transparenz für zumindest einen Teil der in der aktiven Schicht erzeugten elektromagnetischen Strahlung aufweisen.
In der Bottom-Emitter-Konfiguration kann auch die erste Elektrode eine Transparenz für zumindest einen Teil der in der aktiven Schicht erzeugten elektromagnetischen Strahlung aufweisen. Eine transparente erste Elektrode, die als Anode ausgeführt sein kann und somit als löcherinjizierendes Material dient, kann beispielsweise ein transparentes elektrisch leitendes Oxid aufweisen oder aus einem transparenten leitenden Oxid bestehen. Transparente elektrisch leitende Oxide (transparent conductive oxides, kurz „TCO") sind transparente, leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid oder besonders bevorzugt Indiumzinnoxid (ITO) . Neben binären
Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise ZnO, Snθ2 oder In2θ3 gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise Zn2SnO4, CdSnθ3, ZnSnθ3, MgIn2O4, Galnθ3, Zn2In2Os oder In4Sn3θi2 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter elektrisch leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs. Weiterhin müssen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung entsprechen und können auch p- oder n-dotiert sein.
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.
Die zweite Elektrode kann als Kathode ausgeführt sein und somit als elektroneninjizierendes Material dienen. Als Kathodenmaterial können sich unter anderem insbesondere
Aluminium, Barium, Indium, Silber, Gold, Magnesium, Calcium oder Lithium sowie Verbindungen, Kombinationen und Legierungen davon als vorteilhaft erweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die zweite Elektrode auch transparent ausgeführt sein und/oder die erste Elektrode kann als Kathode und die zweite Elektrode als Anode ausgeführt sein. Das bedeutet insbesondere, dass die OLED auch als „Top-Emitter" ausgeführt sein kann. Insbesondere kann das organische optoelektronische Bauelement gleichzeitig als Bottom- und als Top-Emitter und damit transparent ausgeführt sein.
Der aktive Bereich kann weiterhin Merkmale und Komponenten für aktive oder passive Anzeigen oder
Beleuchtungseinrichtungen aufweisen, etwa TFTs.
Beim ersten Glaslotmaterial kann es sich bevorzugt um ein glasartiges, also amorphes, oder kristallines aufschmelzbares und aushärtbares Material oder Komposit mit mehreren
Materialien handeln, das weiterhin auch geeignete Füllstoffe beispielsweise zur Anpassung von
Temperaturausdehnungskoeffizienten aufweisen kann. Das erste Glaslotmaterial, das auch als Glasfritten („glass frits") bezeichnet werden kann, kann das eigentliche zur verglasende Material sowie Füllstoffe aufweisen und beispielsweise eine Mischung aus Oxiden umfassen, die ausgewählt sind aus Vanadiumoxid, Phosphoroxid, Titanoxid, Eisenoxid, etwa Eisen- III-Oxid (Fe2<03) , Zinnoxid, Boroxid, Bleioxid, Aluminiumoxid, Erdalkalimetalloxide, Siliziumoxid, Zinkoxid, Bismutoxid,
Hafniumoxid, Zirkonoxid und Alkalioxiden. Insbesondere kann das erste Glaslotmaterial auch frei von Bleiverbindungen sein, wenn dies aus umwelttechnischen und -verträglichen Gesichtspunkten erforderlich ist. Das erste Glaslotmaterial kann insbesondere als formbares Glaslotmaterial in einem Lösungsmittel-Binder-Gemisch im Verfahrensschritt C aufgebracht werden. Als Lösungsmittel-Binder-Gemisch eignet sich beispielsweise eine Mischung aus Amylacetat und Nitrocellulose . Weitere Beispiele und Ausführungsformen für Glaslotmaterialien, Füllstoffe und deren Mischungen sind in den Druckschriften US 6,936,963 B2 und US 6,998,776 B2 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insofern durch Rückbezug hiermit aufgenommen wird. Das Aufbringen des ersten Glaslotmaterials im Verfahrensschritt C auf den zweiten Verbindungsbereich des zweiten Substrats kann beispielsweise als Paste durch Siebdruck, Schablonendruck oder Dispensen erfolgen, so dass eine so genannte Glaslotraupe mit dem ersten Glaslotmaterial den Abdeckbereich umgibt und direkt, also unmittelbar und in direktem mechanischen Kontakt, aufgebracht wird. Anschließend kann das noch formbare erste Glaslotmaterial in einem Ofen durch Wärmezufuhr getrocknet, entbindert, gesintert und verglast werden. Dadurch kann bereits vor dem Verfahrensschritt E eine dauerhafte und für Sauerstoff und Feuchtigkeit undurchlässige erste Verbindungsschicht auf dem zweiten Substrat hergestellt werden, deren Grenzfläche zum zweiten Substrat ebenfalls für Sauerstoff und Feuchtigkeit undurchlässig ist. Durch die Verglasung der ersten Verbindungsschicht in einem Ofen und nicht, wie bei bekannten OLEDs, mittels eines Lasers, kann ein kostengünstigerer und wirtschaftlicherer Herstellungsprozess ermöglicht werden. Durch das Verglasen der ersten Verbindungsschicht in einem
Ofen kann ein erstes Glaslotmaterial mit einem an das zweite Substrat angepassten Temperaturausdehnungskoeffizienten spannungsfrei mit dem zweiten Substrat verschmolzen werden, ohne dass in der ersten Verbindungsschicht und/oder im zweiten Substrat durch bekannte lokale Verschmelzprozesse beispielsweise mittels Lasereinwirkung Verspannungen auftreten. Eine kostenintensive und aufwändige Bearbeitung des zweiten Substrats kann weiterhin ebenfalls entfallen.
Die erste Verbindungsschicht kann mit einer ersten Dicke ausgebildet werden, während die zweite Verbindungsschicht anschließend dann mit einer zweiten Dicke ausgebildet wird. Die zweite Dicke kann kleiner oder gleich der ersten Dicke sein. Dadurch kann im Vergleich zu einer herkömmlichen OLED mit durchgehender KlebstoffSchicht eine Verringerung des Anteils an Sauerstoff- und/oder wasserdampfdurchlässigem Volumen bei gleicher Breite und Höhe der Dichtstrecke, also der ersten und zweiten Verbindungsschicht zusammen im
Vergleich zur bekannten reinen KlebstoffSchicht, erreicht werden. Je kleiner die zweite Dicke im Vergleich zur ersten Dicke ausgebildet wird, desto geringer wird die Wahrscheinlichkeit, dass Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit in den aktiven Bereich mit der organischen optoelektronischen
Schichtenfolge hinein diffundieren kann. Besonders bevorzugt wird durch die erste Verbindungsschicht der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Substrat maßgeblich festgelegt, das bedeutet, dass die zweite Dicke kleiner oder gleich einem Fünftel und bevorzugt kleiner oder gleich einem Zehntel der ersten Dicke beträgt. Die erste Dicke kann je nach Ausführung der organischen optoelektronischen Schichtenfolge und gegebenenfalls einer weiter unten beschriebenen Getterschicht bevorzugt eine erste Dicke von größer oder gleich 5 Mikrometer, besonders bevorzugt von größer oder gleich 10
Mikrometer, und kleiner oder gleich 20 Mikrometer aufweisen. Insbesondere ist so ein Abstand zwischen dem ersten und zweiten Substrat von 10 Mikrometer oder mehr möglich, was insbesondere beispielsweise bei großflächigen organischen optoelektronischen Bauelementen vorteilhaft sein kann, da dadurch etwa Verformungen des ersten und/oder des zweiten Substrats aufgrund von Druckdifferenzen zwischen dem Innenvolumen des Bauelements mit der Schichtenfolge und der Umgebung ausgeglichen werden können.
Die zweite Verbindungsschicht kann hingegen eine zweite Dicke aufweisen, die hinsichtlich ihrer Verbindungs- und Adhäsionseigenschaften optimiert ist. Dabei kann die zweite Verbindungsschicht eine zweite Dicke von größer oder gleich einer oder mehreren Atomlagen des Materials der zweiten Verbindungsschicht und kleiner oder gleich einigen Mikrometern, bevorzugt kleiner oder gleich 5 Mikrometer, insbesondere kleiner oder gleich 2 Mikrometer und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 1 Mikrometer, aufweisen. Die zweite Verbindungsschicht kann dabei besonders bevorzugt frei von einem abstandsdefinierenden Füllstoff- („spacer"-) Material sein .
Die zweite Verbindungsschicht kann einen organischen härtbaren Klebstoff aufweisen, der nach dem Zusammenfügen des ersten Substrats mit dem zweiten Substrat im Verfahrensschritt F ausgehärtet werden kann. „Aushärten" kann dabei hier und im Folgenden geeignete Reaktionen und Mechanismen im Klebstoff selbst und an den jeweiligen Grenzflächen des Klebstoffs mit der ersten Verbindungsschicht und dem ersten Substrat bezeichnen, durch die eine dauerhafte Verbindung des ersten Substrats mit dem zweiten Substrat ermöglicht wird. Dies kann Prozesse wie Vernetzungsreaktionen oder auch Verdampfen und/oder Verdunsten von Lösungsmitteln beinhalten. Das Aushärten kann durch eine selbstinitiierte Reaktion oder auch durch Zuführung von Energie von außen hervorgerufen werden, im zweiten Fall insbesondere durch Zuführung von Wärme oder elektromagnetischer Strahlung insbesondere in Form von ultraviolettem oder infrarotem Licht. Der Klebstoff kann insbesondere ein organisches vernetzbares Material oder eine Mehrzahl solcher Materialien aufweisen, beispielsweise Siloxane, Epoxide, Acrylate, Methylmethacrylate, Urethane oder Derivate davon in Form von Monomeren, Oligomeren oder Polymeren oder weiterhin auch Mischungen, Copolymere oder Verbindungen damit. Besonders bevorzugt kann das Matrixmaterial ein Epoxidharz umfassen oder sein und/oder mittels UV-Licht aushärtbar sein.
Weiterhin kann die zweite Verbindungsschicht ein zweites Glaslotmaterial umfassen oder aus einem solchen sein. Das zweite Glaslotmaterial kann Merkmale, Eigenschaften und Kombinationen daraus wie im Zusammenhang mit dem ersten Glaslotmaterial beschrieben aufweisen.
Insbesondere kann die zweite Verbindungsschicht ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Material aufweisen, das ausgewählt aus einem oder mehreren der Materialien aus der Gruppe der Metalle der seltenen Erden Übergangsmetalle und insbesondere aus den Metallen Eisen, Kupfer, Vanadium und Neodym ist. Durch Beimischung eines oder mehrerer derartiger absorbierender Materialien zur zweiten Verbindungsschicht kann die Absorptionsfähigkeit für elektromagnetische Strahlung erhöht werden und so die Aushärtung der zweiten Verbindungsschicht beschleunigt werden. Weiterhin kann die erste Verbindungsschicht frei von den absorbierenden Materialien sein oder kann zumindest eine niedrigere Konzentration dieser aufweisen, so dass eine gezielte Absorption von eingestrahlter elektromagnetischer Strahlung in der zweiten Verbindungsschicht erreicht werden kann. Insbesondere eignen sich absorbierende Materialien in Kombination mit einer zweiten Verbindungsschicht aus einem zweiten Glaslotmaterial, da durch die absorbierenden Eigenschaften eine gezielte lokale Erwärmung der zweiten Verbindungsschicht, also des zweiten Glaslotmaterials, und damit eine verbesserte Verglasung dieses erreicht werden kann . Nach dem Verfahrensschritt F kann das zweite Glaslotmaterial der zweiten Verbindungsschicht verglast werden. Dies kann insbesondere durch Aufschmelzen des zweiten Glaslotmaterials mittels Bestrahlung mit ultraviolettem oder infrarotem Licht erfolgen. Diese kann beispielsweise mittels eines Lasers oder einer anderen geeigneten Strahlungsquelle auf die zweite Verbindungsschicht eingestrahlt werden. Durch die vorab beschriebene geringere zweite Dicke der zweiten Verbindungsschicht im Vergleich zur ersten Dicke der ersten Verbindungsschicht kann ermöglicht werden, dass das Verglasen des zweiten Glaslotmaterials keine große Temperaturerhöhung der weiteren Bauteile des herzustellenden organischen optoelektronischen Bauelements hervorruft. Somit kann die Verkapselung der organischen optoelektronischen Schichtenfolge bei niedriger Temperatur erfolgen und ohne
Schädigung der Schichtenfolge erfolgen. Je dünner dabei die zweite Verbindungsschicht ist, desto leichter ist das Aufschmelzen und Verglasen dieser und desto leichter kann eine dauerhafte Verbindung der zweiten Verbindungsschicht zur ersten Verbindungsschicht und zum ersten Substrat herstellbar sein. Das bereits verglaste erste Glaslotmaterial der ersten Verbindungsschicht kann beim Aufschmelzen und Verglasen des zweiten Glaslotmaterials außer in Bereichen der Grenzfläche mit dem zweiten Glaslotmaterials hochviskos und besonders bevorzugt fest bleiben, so dass der Abstand des ersten
Substrats zum zweiten Substrat im Wesentlichen über die erste Dicke der ersten Verbindungsschicht definiert werden kann. Besonders bevorzugt kann das erste Glaslotmaterial dazu einen höheren Schmelzpunkt aufweisen als das zweite Glaslotmaterial.
Somit können das erste und das zweite Glaslotmaterial hinsichtlich ihrer Zusammensetzungen und weiterhin insbesondere hinsichtlich ihrer Schmelzpunkte verschieden sein .
Weiterhin kann die erste Verbindungsschicht während oder nach dem Verfahrensschritt D auf einer dem zweiten Substrat abgewandten Oberfläche planarisiert werden. Dies kann beispielsweise durch Ätzen und/oder bevorzugt durch Schleifen des bereits verglasten ersten Glaslotmaterials oder alternativ oder zusätzlich auch durch einen entsprechenden Formgebungsprozess im Verglasungsprozess des
Verfahrensschritts D im Ofen erfolgen. Durch das Planarisieren kann es beispielsweise möglich sein, die Haftung der ersten Verbindungsschicht und der zweiten Verbindungsschicht aneinander sowie eine Optimierung des Abstands des ersten und zweiten Substrats zueinander im fertigen Bauelement zu erreichen.
Weiterhin kann im Verfahrensschritt A das erste Substrat im ersten Verbindungsbereich mit einer Vertiefung bereitgestellt werden. Insbesondere kann die Vertiefung derart ausgebildet sein, dass sie den aktiven Bereich umgibt. Die Vertiefung kann dazu vorgesehen sein, dass nach dem Verfahrensschritt F die zweite Verbindungsschicht zumindest teilweise in der Vertiefung angeordnet ist. Das kann bedeuten, dass die zweite Verbindungsschicht im Verfahrensschritt E zumindest teilweise in der Vertiefung aufgebracht wird. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Verbindungsschicht im Verfahrensschritt auch auf der ersten Verbindungsschicht aufgebracht werden und dann im Verfahrensschritt F beim Verbinden des ersten Substrats mit dem zweiten Substrat zumindest teilweise in der Vertiefung angeordnet werden. Dass die zweite Verbindungsschicht zumindest teilweise in der Vertiefung angeordnet ist, kann bedeuten, dass die Vertiefung eine Tiefe aufweist, die beispielsweise kleiner als die zweite Dicke der zweiten Verbindungsschicht ist. In diesem Fall kann die zweite Verbindungsschicht noch aus der Vertiefung herausragen. Die Vertiefung kann dann eine Breite aufweisen, die unabhängig von einer Breite der ersten
Verbindungsschicht gewählt werden kann. Alternativ dazu kann die Tiefe der Vertiefung größer oder gleich der zweiten Dicke der zweiten Verbindungsschicht sein, so dass die zweite Verbindungsschicht nach dem Verfahrensschritt F gänzlich in der Vertiefung angeordnet und so gänzlich vom ersten Substrat und der ersten Verbindungsschicht umgeben sein kann. Insbesondere kann in diesem Fall die Vertiefung eine Breite aufweisen, die größer oder gleich einer Breite der ersten Verbindungsschicht ist. Dabei kann nach dem Verfahrensschritt F auch die erste Verbindungsschicht in die Vertiefung hineinreichen und somit teilweise in der Vertiefung angeordnet sein. Durch die Anordnung der zweiten Verbindungsschicht zumindest teilweise in der Vertiefung kann erreicht werden, dass die zweite Verbindungsschicht zumindest teilweise von der umgebenden Atmosphäre abgeschirmt sein kann .
Weiterhin kann im Abdeckbereich des zweiten Substrats ein Klebstoff und/oder ein Gettermaterial angeordnet werden. Als Gettermaterial kann vorzugsweise ein oxidierbares und/oder feuchtigkeitsbindendes Material eingesetzt werden, welches mit Sauerstoff und Feuchtigkeit reagieren und diese für die organische funktionelle Schichtenfolge schädlichen Stoffe, die beispielsweise noch in Kleinstmengen durch eine zweite Verbindungsschicht aus Klebstoff diffundieren können, dabei binden kann. Als leicht oxidierende Materialien werden insbesondere Metalle aus der Gruppe der Alkali- und Erdalkali-Metalle und Oxide damit, beispielsweise Calciumoxid und/oder Bariumoxid, als chemisorbierende Materialien eingesetzt. Weiterhin sind auch andere Metalle, wie beispielsweise Titan oder oxidierbare nichtmetallische Materialien geeignet. Ferner sind auch scharf getrocknete Zeolite als physisorbierende Materialien geeignet.
Das Gettermaterial kann auf den Abdeckbereich des zweiten Substrats direkt aufgebracht werden oder in einem Gemisch aus dem Gettermaterial und Klebstoff, wobei das Gettermaterial dabei beispielsweise in Partikelform im Klebstoff dispergiert sein kann. Der Klebstoff kann einen der oben in Verbindung mit der zweiten Verbindungsschicht beschriebenen Klebstoffe aufweisen. Insbesondere in dem unten beschriebenen Fall, dass der Klebstoff nicht beabstandet zur organischen funktionellen Schichtenfolge angeordnet ist, kann dieser ein Epoxid aufweisen oder aus einem Epoxidharz sein, das Epoxide beispielsweise die im Zusammenhang mit den Ausführungsformen der organischen funktionellen Schichtenfolge genannten Kathodenmaterialien nicht beschädigen. Für ein Gettermaterial-Klebstoff-Gemisch ist es vorteilhaft, wenn die Partikel des Gettermaterials derart fein gemahlen sind, dass die Partikel weder zu mechanischen Beschädigungen der organischen funktionellen Schichtenfolge, beispielsweise der Kathode, führen können, noch die zweite Verbindungsschicht zwischen der ersten Verbindungsschicht und dem ersten Substrat beeinflussen können.
Insbesondere können das Gettermaterial und/oder der Klebstoff vor dem Verfahrensschritt F und nach dem Verglasen des ersten Glaslotmaterials im Verfahrensschritt D aufgebracht werden. Dies kann bedeuten, dass das Gettermaterial und/oder der Klebstoff auf der Seite des zweiten Substrats angeordnet werden, auf der auch die erste Verbindungsschicht angeordnet ist, so dass nach dem Verbinden des ersten und zweiten Substrats im Verfahrensschritt F das Gettermaterial und/oder der Klebstoff in dem durch das erste und zweite Substrat und die erste und zweite Verbindungsschicht umschlossenen Hohlraum zusammen mit der organischen Schichtenfolge angeordnet sind. Das Gettermaterial und/oder der Klebstoff können nach dem Verfahrensschritt F beabstandet zur organischen funktionellen Schichtenfolge angeordnet sein, so dass sich noch ein verbleibender Hohlraum zwischen dem ersten und zweiten Substrat befindet, der beispielsweise mit Gas gefüllt sein kann. Dabei kann der Abstand hauptsächlich durch die Dicke des Gettermaterials und die erste Dicke der ersten Verbindungsschicht einstellbar sein. Das zweite Substrat kann zusätzlich im Abdeckbereich eine Kavität, also eine Vertiefung, aufweisen, in dem das Gettermaterial und/oder der Klebstoff zumindest teilweise angeordnet und so beispielsweise geeignet beabstandet zu organischen funktionellen Schichtenfolge ist. Alternativ dazu kann das Gettermaterial und/oder der Klebstoff den gesamten umschlossenen Hohlraum um die organische funktionelle Schichtenfolge ausfüllen.
Durch eine beabstandete Anordnung des Gettermaterials zur organischen funktionellen Schichtenfolge können in den Hohlraum hinein diffundierender Sauerstoff und/oder hinein diffundierende Feuchtigkeit flächig vom Gettermaterial aufgenommen werden, wodurch sich eine höhere so genannte Pumpkapazität ergeben kann, bis in der organischen funktionellen Schichtenfolge Defekte auftreten. Wird der Klebstoff hingegen beispielsweise im gesamten Hohlraum angeordnet, kann dieser gleichzeitig die zweite Verbindungsschicht bilden. Verwendet man monodisperse Nanopartikel als Gettermaterial, so kann die zweite Verbindungsschicht sogar durch eine Gettermaterial-Klebstoff- Mischung gebildet werden. Dabei muss dann die Gettermaterialkonzentration im Klebstoff derart gering sein, dass sich die Gettermaterialteilchen nicht berühren und keinen Diffusionskanal bilden können.
Insbesondere in Verbindung mit einer zweiten Verbindungsschicht aus einem zweiten Glaslotmaterial, aber auch bei einer geeignet dichten zweiten Verbindungsschicht aus einem Klebstoff kann es auch möglich sein, dass im Vergleich zu bekannten OLEDs weniger oder gar kein Gettermaterial im Abdeckbereich des zweiten Substrats angeordnet werden muss. In diesem Fall kann eine permanent dichte Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Substrat herstellbar sein, dass eine hohe Lebensdauer des organischen optoelektronischen Bauelements ermöglichen kann, ohne dass ein Gettermaterial notwendig ist.
Weiterhin kann im Verfahrensschritt die organische funktionelle Schichtenfolge mit zumindest einer
Barrierenschicht ausgebildet werden, die die organische funktionelle Schichtenfolge überdeckt. So kann die organische funktionelle Schichtenfolge mit einem Stapel aus in einem plasmaunterstützten chemischen Dampfphasen-Aufbringverfahren ( „plasma-enhanced chemical vapor deposition", PECVD-
Verfahren) oder durch Sputtern abgeschiedenen Oxid-, Nitrid- und/oder Oxinitridschichten, etwa Siliziumnitrid- (SiNx-) und/oder Siliziumoxid- (SiO2-) Schichten, verkapselt werden. Solch eine Schichtkombination von SiNx (N) und Siθ2 (O) kann vielfach wiederholt werden, so dass einzelne
Diffusionskanäle, von der jeder einzelne zu einem sichtbaren Defekt in der aktiven Fläche der organischen funktionellen Schichtenfolge führen könnte, verschlossen werden. Jedoch kann es selbst bei einem Stapel von NONONON noch einzelne nicht dichte Punktdefekte geben. Verkapselt man nun solch eine derartige organische funktionelle Schichtenfolge mit Barrierenschicht zusätzlich mit dem oben beschriebenen Verfahren mittels des zweiten Substrats und der ersten und zweiten Verbindungsschicht, kann der Diffusionsweg von Wasser und Sauerstoff soweit verlängert werden, dass die Alterung des organischen optoelektronischen Bauelements durch Wassereinwirkung so weit hinausgezögert wird, dass das Bauelement einen typischen Feuchtetest bei einer Temperatur von 600C und 90% relativer Luftfeuchtigkeit 504 Stunden überstehen kann, ohne dass ein wasserbedingter Defekt entsteht, der etwa größer als 400 μm wird.
Insbesondere kann das organische optoelektronische Bauelement auch eine Kombination des Gettermaterials und der Barrierenschicht aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform zur Herstellung eines organischen optoelektronischen Bauelements umfasst ein
Verfahren die Schritte:
A) Bereitstellen eines ersten Substrats mit einem aktiven
Bereich und einem den aktiven Bereich umgebenden ersten
Verbindungsbereich, B) Bereitstellen eines zweiten Substrats mit einem
Abdeckbereich und einem den Abdeckbereich umgebenden zweiten
Verbindungsbereich,
C) Aufbringen einer ersten Verbindungsschicht aus einem ersten Glaslotmaterial direkt auf dem ersten Substrat im ersten Verbindungsbereich,
D) Verglasen des ersten Glaslotmaterials der ersten Verbindungsschicht auf dem ersten Substrat, D' ) Ausbilden einer organischen funktionellen Schichtenfolge im aktiven Bereich des ersten Substrats,
E) Aufbringen einer zweiten Verbindungsschicht auf der verglasten ersten Verbindungsschicht oder auf dem zweiten Verbindungsbereich des zweiten Substrats und
F) Verbinden des ersten Substrats mit dem zweiten Substrat derart, dass die zweite Verbindungsschicht den zweiten Verbindungsbereich mit der ersten Verbindungsschicht verbindet .
Im Vergleich zum oben beschriebenen Verfahren kann somit auch die erste Verbindungsschicht auf dem ersten Substrat ausgebildet und verglast werden. Dadurch, dass die organische funktionelle Schichtenfolge erst nach dem Verglasen der ersten Verbindungsschicht auf dem ersten Substrat im
Verfahrensschritt D' aufgebracht wird, kann eine Schädigung der organischen funktionellen Schichtenfolge durch den Verfahrensschritt D vermieden werden. Das derart herstellbare organische optoelektronische Bauelement kann dabei die folgenden Merkmale aufweisen:
- ein erstes Substrat mit einem aktiven Bereich und einem den aktiven Bereich umgebenden ersten Verbindungsbereich, wobei im aktiven Bereich eine organische funktionelle Schichtenfolge (3) ausgebildet ist, - ein zweites Substrat mit einem Abdeckbereich über dem aktiven Bereich und einem den Abdeckbereich umgebenden zweiten Verbindungsbereich über dem ersten Verbindungsbereich und
- zwischen dem ersten und zweiten Verbindungsbereich eine erste und eine zweite Verbindungsschicht, wobei - die erste Verbindungsschicht direkt an den zweiten Verbindungsbereich angrenzt und aus einem ersten Glaslotmaterial ist und
- die zweite Verbindungsschicht die erste Verbindungsschicht mit dem ersten Verbindungsbereich verbindet.
Ein derartiges organisches optoelektronisches Bauelement weist hinsichtlich der räumlichen Anordnung der ersten und zweiten Verbindungsschicht relativ zur organischen funktionellen Schichtenfolge im Vergleich zum weiter oben beschriebenen organischen optoelektronischen Bauelement einen umgekehrten Aufbau auf. Das Verfahren und das dadurch herstellbare Bauelement können eines oder mehrere der vorab beschriebenen Merkmale, Eigenschaften, Ausführungsformen und Kombinationen daraus aufweisen.
Bei den hier beschriebenen Verfahren kann ein organisches optoelektronisches Bauelement mit den vorab beschriebenen Eigenschaften und Merkmalen hergestellt werden, das eine Dichtstrecke, also eine erste und eine zweite
Verbindungsschicht zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat im ersten und der zweiten Verbindungsbereich aufweist, mit einem variablen und frei wählbaren Anteil der ersten und der zweiten Verbindungsschicht aufweist. Die Breite und erste Dicke der ersten Verbindungsschicht wie auch die Breite und zweite Dicke der zweiten Verbindungsschicht können jeweils und auch in den jeweiligen Verhältnissen zueinander frei wählbar im Sinne einer Materialaufwands- und Dichtigkeitsoptimierung sein. Die zweite Dicke der zweiten Verbindungsschicht kann im Vergleich zur ersten Dicke der ersten Verbindungsschicht soweit reduziert werden, wie für eine dichte Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Substrat erforderlich ist. Je dünner die zweite Verbindungsschicht ist, desto geringer ist die Gefahr, dass Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit in das organische optoelektronische Bauelement eindringt und desto höher kann damit die erreichbare Lebensdauer des Bauelements sein.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren IA bis 6 beschriebenen Ausführungsformen.
Es zeigen:
Figuren IA bis IH schematische Darstellungen eines Verfahrens zur Herstellung eines organischen optoelektronischen Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel und
Figuren 2 bis 6 schematische Darstellungen organische optoelektronischer Bauelemente gemäß weiteren Ausführungsbeispielen .
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 den Figuren IA bis IH ist ein Verfahren zur Herstellung eines organischen optoelektronischen Bauelements 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt A gemäß Figur IA ein erstes Substrat 1 bereitgestellt, das einen aktiven Bereich 12 und diesen umgebend einen ersten Verbindungsbereich 11 aufweist. Das Substrat 1 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel aus Glas.
Im aktiven Bereich 12 ist eine organische funktionelle Schichtenfolge 3 ausgebildet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als organische lichtemittierende Diode (OLED) ausgeführt ist. Diese umfasst auf dem Substrat 1 eine erste Elektrode 31, auf der eine aktive organische Schicht 30 umfassend eine Mehrzahl von organischen funktionellen
Schichten aufgebracht ist. Über der aktiven organischen Schicht 30 ist eine zweite Elektrode 32 aufgebracht. Die erste Elektrode 31 und die zweite Elektrode 32 sind als Anode beziehungsweise als Kathode ausgebildet, die geeignet sind, in die aktive Schicht 30 Löcher und Elektronen zu injizieren.
Die aktive Schicht 30 weist zumindest eine elektrolumineszierende Schicht auf, die geeignet ist, im Betrieb elektromagnetische Strahlung durch Rekombination der injizierten Elektronen und Löcher abzustrahlen. Zusätzlich kann die aktive Schicht 30 weitere organische funktionelle Schichten, etwa zumindest eine Loch- und/oder eine Elektronentransportschicht , und/oder weitere der im allgemeinen Teil beschriebenen Merkmale aufweisen. Weiterhin kann die organische funktionelle Schichtenfolge 3 auch als Mehrschicht-OLED mit einer Mehrzahl von übereinander angeordneten elektrolumineszierenden Schichten und jeweils dazwischen angeordneten weiteren organischen funktionellen Schichten ausgebildet sein. Die funktionellen Schichten der aktiven Schicht 30 können organische Materialien in Form von Polymeren oder kleinen organischen Molekülen wie im allgemeinen Teil beschrieben aufweisen. Die erste und zweite Elektrode 31, 32 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils transparent ausgeführt und weisen beispielsweise ein TCO und/oder ein Metall wie im allgemeinen Teil beschrieben auf. Dadurch ist das durch das im Folgenden beschriebene Verfahren herstellbare organische optoelektronische Bauelement 100 als Bottom- und als Top- Emitter ausgeführt, so dass die im Betrieb in der aktiven Schicht 30 erzeugte elektromagnetische Strahlung sowohl durch das erste Substrat 1 hindurch als auch durch das im Folgenden beschriebene zweite Substrat 2 abgestrahlt werden kann und das organische optoelektronische Bauelement 100 als transparente, beidseitig emittierende OLED ausgebildet ist.
Alternativ oder zusätzlich kann die organische funktionelle Schicht 3 auch als strahlungsdetektierende Schichtenfolge, etwa als organische Photodiode oder Solarzelle ausgebildet sein und/oder weitere organische elektronische Bauteile wie etwa Dünnfilmtransistoren aufweisen.
Im einem zweiten Verfahrensschritt B gemäß Figur IB wird ein zweites Substrat 2 aus Glas bereitgestellt, das einen Abdeckbereich 22 und diesen umgebend einen zweiten Verbindungsbereich 21 aufweist. In einem weiteren Verfahrensschritt C gemäß Figur IC wird auf den zweiten Verbindungsbereich 21 eine erste Verbindungsschicht 4 mit einem ersten Glaslotmaterial aufgebracht, wobei das erste Glaslotmaterial bevorzugt bleifrei ist und Materialien und Zusammensetzungen wie im allgemeinen Teil beschrieben aufweist. Dabei wird das erste Glaslotmaterial in Form einer so genannten Glaslotraupe oder Paste in einem formbaren Zustand zum Beispiel durch Dispensen, Sieb- oder Schablonendruck aufgebracht. Die erste Verbindungsschicht 4, die zum Aufbringen zugesetzte Lösungsmitteln und nicht ausgehärtete Binder aufweisen kann, umschließt den Abdeckbereich 22 entlang des zweiten Verbindungsbereichs 21.
In einem weiteren Verfahrensschritt D gemäß Figur ID wird die erste Verbindungsschicht 4 verglast, was durch die Pfeile 91 angedeutet ist. Dazu wird die erste Verbindungsschicht 4 zusammen mit dem zweiten Substrat 2 in einem Ofen durch Zuführung von Wärme getrocknet, entbindert, gesintert und verglast. Dabei verbindet sich die erste Verbindungsschicht 4 im zweiten Verbindungsbereich 21 mit dem zweiten Substrat 2, wobei das erste Glaslotmaterial durch geeignete Zusätze einen an das zweite Substrat 2 angepassten
Temperaturausdehnungskoeffizienten aufweisen kann. Dadurch ist ein spannungsfreies Verschmelzen des zweiten Substrats 2 mit der ersten Verbindungsschicht 4 möglich. Dicke und Breite der ersten Verbindungsschicht 4 sind dabei variabel wählbar und ohne aufwändige Glasbearbeitung des zweiten Substrats 2 schon beim Aufbringen der ersten Verbindungsschicht 4 einstellbar. Da die organische funktionelle Schichtenfolge 3 vom Verglasungsprozess des ersten Glaslotmaterials nicht betroffen ist, kann die Verglasung 91 der ersten Verbindungsschicht 4 unter optimalen Bedingungen durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich zum hier beschriebenen Ofenprozess kann die erste Verbindungsschicht 4 auch mittels Bestrahlung mit Licht im ultravioletten bis infraroten
Wellenlängenbereich verglast werden, wobei auch in diesem Fall die Verglasung 91 unter optimalen Bedingungen für einen hermetisch dichten Anschluss der ersten Verbindungsschicht 4 an das zweite Substrat 2 erfolgen kann, ohne dass Rücksicht auf die organische funktionelle Schichtenfolge 3 genommen werden müsste. Zur Verbesserung der Haftung und/oder Minimierung der Dicke der im Folgenden beschriebenen zweiten Verbindungsschicht 5 kann die erste Verbindungsschicht 4 auf der dem zweiten Substrat 2 abgewandten Oberfläche nach dem Verglasen 91 planarisiert werden. Dies kann beispielsweise durch Planschleifen erfolgen. Alternativ dazu kann eine planarisierende Formgebung bereits während des oder vor dem Verglasen 91 im Ofenprozess erfolgen.
In einem weiteren Verfahrensschritt E gemäß Figur IE wird auf der dem zweiten Substrat 2 abgewandten, den Abdeckbereich 12 umlaufenden Oberfläche der ersten Verbindungsschicht 4 eine zweite Verbindungsschicht 5 aufgebracht. Die zweite Verbindungsschicht 5 weist dabei einen vorzugsweise Füllstoff-freien organischen härtbaren Klebstoff, insbesondere ein Epoxidharz, auf. Während die erste Verbindungsschicht 4 eine erste Dicke aufweist, die hinsichtlich des gewünschten Abstands des ersten und zweiten Substrats 1 und 2 im fertigen organischen optoelektronischen Bauelement 100 gewählt ist, kann die zweite
Verbindungsschicht 5 mit einer zweiten Dicke aufgebracht werden, die wesentlich geringer als die erste Dicke ist. Insbesondere ist die zweite Dicke kleiner oder gleich einem Fünftel und besonders bevorzugt kleiner oder gleich einem Zehntel der ersten Dicke. Mit Vorteil kann die zweite Dicke der zweiten Verbindungsschicht 5 soweit reduziert werden, dass gerade noch ein dichter Verbund zwischen dem ersten und zweiten Substrat 1, 2 möglich ist. Die zweite Verbindungsschicht 5 kann dazu eine zweite Dicke von einigen Atomlagen bis zu einigen Mikrometern aufweisen. Je dünner die zweite Verbindungsschicht 5 mit dem organischen härtbaren Klebstoff dabei ist, desto geringer ist die Diffusionsrate von Feuchtigkeit und Sauerstoff durch den Klebstoff der zweiten Verbindungsschicht 5 und desto höher kann die Lebensdauer des derart hergestellten organischen optoelektronischen Bauelements 100 sein.
Alternativ oder zusätzlich zum Aufbringen der zweiten Verbindungsschicht 5 auf der verglasten ersten Verbindungsschicht 4 kann die zweite Verbindungsschicht 5 im Verfahrensschritt E auch auf dem ersten Verbindungsbereich 11 des ersten Substrats 1 aufgebracht werden, wie in Figur IF gezeigt ist.
In einem weiteren Verfahrensschritt F gemäß Figur IG wird das zweite Substrat 2 über dem ersten Substrat 1 angeordnet und mit diesem vermittels der ersten und zweiten Verbindungsschicht 4, 5 verbunden. Dazu werden der
Abdeckbereich 22 und der aktive Bereich 12 sowie der erste und zweite Verbindungsbereich 11, 21 jeweils übereinander angeordnet, so dass die zweite Verbindungsschicht 5 die erste Verbindungsschicht 4 mit dem ersten Verbindungsbereich 11 des ersten Substrats 1 verbindet. Die Breiten der ersten und zweiten Verbindungsschicht 4, 5 können dabei, wie in Figur IG angedeutet, zumindest annähernd gleich sein. Alternativ dazu kann die zweite Verbindungsschicht 5 nach dem Zusammenfügen beispielsweise auch eine größere Breite als die erste Verbindungsschicht 4 aufweisen und beispielsweise einen Rand bilden, der die Grenzfläche zwischen der ersten und zweiten Verbindungsschicht 4, 5 umschließt.
Durch einen weiteren Verfahrensschritt zur Herstellung des organischen optoelektronischen Bauelements 100 gemäß Figur IH wird die zweite Verbindungsschicht 5 ausgehärtet. Dies kann, wie in Figur IH durch die Pfeile 92 angedeutet ist, durch wärme- oder strahlungsinduzierte Vernetzung des organischen härtbaren Klebstoffs in der zweiten Verbindungsschicht 5 erfolgen. Alternativ dazu kann der Klebstoff auch chemisch initiiert vernetzt und ausgehärtet werden, etwa nach dem Prinzip eines Mehrkomponentenklebstoffs. Der Energie- und Wärmeeintrag auf die organische funktionelle Schichtenfolge 3 beim Aushärten 92 der zweiten Verbindungsschicht 5 ist aufgrund der geringen zweiten Dicke der zweiten Verbindungsschicht 5 gering genug, um diese nicht zu beschädigen .
Alternativ zu einer zweiten Verbindungsschicht 5 mit einem organischen härtbaren Klebstoff kann im Verfahrensschritt E als zweite Verbindungsschicht 5 auch ein zweites Glaslotmaterial auf der ersten Verbindungsschicht 4 und/oder auf dem ersten Verbindungsbereich 11 des ersten Substrats 1 aufgebracht werden. Die vorab genannten Vorteile gelten dabei auch für die Verwendung eines zweiten Glaslotmaterials anstelle des Klebstoffs. Insbesondere kann nach dem Verfahrensschritt F beispielsweise mittels eines fokussierten Laserstrahls das zweite Glaslotmaterial der zweiten
Verbindungsschicht 5 gezielt aufgeschmolzen und verglast werden, wobei der jeweilige Wärmeeintrag auf das erste Substrat 1, die organische funktionelle Schichtenfolge 3 und die erste Verbindungsschicht 4 gering gehalten werden kann. Besonders bevorzugt erweicht das zweite Glaslotmaterial bei niedrigeren Temperaturen als das erste Glaslotmaterial. Wie im Fall des organischen härtbaren Klebstoffs als zweite Verbindungsschicht 5 ist auch im Fall des zweiten Glaslotmaterials eine geringe zweite Dicke der zweiten Verbindungsschicht 5 vorteilhaft, da diese umso leichter aufgeschmolzen und verglast werden kann, je dünner sie ist. Dabei kann, je nach Anforderungen, die zweite Dicke der zweiten Verbindungsschicht 5 von einigen Atomlagen bis zu einigen Mikrometern reichen. Um das gezielte Aufschmelzen und Verglasen der zweiten Verbindungsschicht 5 mit dem zweiten Glaslotmaterial zu verbessern, kann die zweite Verbindungsschicht 5 zusätzlich noch ein Material aufweisen, das elektromagnetische Strahlung absorbieren kann, während die erste Verbindungsschicht 4 frei von diesem Material ist. Das absorbierende Material weist bevorzugt ein Metall oder eine Metallverbindung, vorzugsweise ein Metalloxid, auf. Insbesondere kann es sich dabei um ein Metall der seltenen Erden oder ein Übergangsmetall, beispielsweise Vanadium, Eisen, Kupfer, Chrom und/oder Neodym oder ein Oxid davon, handeln .
Wie in Figur IH gezeigt ist, kann durch das hier beschriebene Verfahren ein organisches optoelektronisches Bauelement 100 hergestellt werden, bei dem die zweite Dicke der zweiten Verbindungsschicht 5 im Vergleich zur Gesamtdicke der ersten und zweiten Verbindungsschicht 4, 5 zusammen deutlich reduziert ist und die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Substrat 1, 2 größtenteils durch die Sauerstoff- und feuchtigkeitsundurchlässige erste Verbindungsschicht 4 aus dem ersten Glaslotmaterial ausgebildet ist.
Alternativ zum vorab beschriebenen Verfahren kann die erste Verbindungsschicht 4 auch im ersten Verbindungsbereich 11 des ersten Substrats aufgebracht und anschließend verglast werden. Um die organische funktionelle Schichtenfolge 3 durch das Verglasen der ersten Verbindungsschicht 4 nicht zu schädigen, wird diese erst nach dem Verglasen aufgebracht. Das Verfahren weist dann im Vergleich zum vorher beschriebenen Verfahren insbesondere die folgenden Schritte auf : A) Bereitstellen eines ersten Substrats 1 mit einem aktiven Bereich 12 und einem den aktiven Bereich 12 umgebenden ersten Verbindungsbereich 11,
B) Bereitstellen eines zweiten Substrats 2 mit einem Abdeckbereich 22 und einem den Abdeckbereich 22 umgebenden zweiten Verbindungsbereich 21,
C) Aufbringen einer ersten Verbindungsschicht 4 aus einem ersten Glaslotmaterial direkt auf dem ersten Substrat 1 im ersten Verbindungsbereich 11, D) Verglasen des ersten Glaslotmaterials der ersten Verbindungsschicht 4 auf dem ersten Substrat 1, D' ) Ausbilden einer organischen funktionellen Schichtenfolge 3 im aktiven Bereich 12 des ersten Substrats 1,
E) Aufbringen einer zweiten Verbindungsschicht 5 auf der verglasten ersten Verbindungsschicht 4 oder auf dem zweiten Verbindungsbereich 21 des zweiten Substrats 2 und
F) Verbinden des ersten Substrats 1 mit dem zweiten Substrat 2 derart, dass die zweite Verbindungsschicht 5 den zweiten Verbindungsbereich 21 mit der ersten Verbindungsschicht 4 verbindet.
In den folgenden Ausführungsbeispielen werden weitere Modifikationen des organischen optoelektronischen Bauelements 100 gemäß dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel gezeigt. Die folgende Beschreibung beschränkt sich dabei deshalb hauptsächlich auf die Beschreibung der jeweiligen Unterschiede. Nicht beschriebene Elemente und Merkmale sind wie im vorherigen Ausführungsbeispiel und/oder wie im allgemeinen Teil beschrieben ausgeführt.
In den Figuren 2 und 3 sind organische optoelektronische Bauelemente 200 und 300 gezeigt, bei denen das erste Substrat 1 im ersten Verbindungsbereich 11 eine den aktiven Bereich 12 umgebende Vertiefung 10 aufweist.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 2 weist die Vertiefung 10 dabei eine Tiefe auf, die kleiner als die zweite Dicke der zweiten Verbindungsschicht 5 ist. Durch die Vertiefung 10 ist es möglich, die Dichtigkeit der Grenzfläche zwischen dem ersten Substrat 1 und der zweiten Verbindungsschicht 5 aufgrund eines längeren Permeationspfads für Sauerstoff und Feuchtigkeit weiter zu erhöhen, wobei die Breite der Vertiefung unabhängig von der Breite der ersten Verbindungsschicht gewählt werden kann. Weiterhin kann der Anteil der zweiten Verbindungsschicht 5, der direkt an die das organische optoelektronische Bauelement 200 umgebende Atmosphäre angrenzt, verringert werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 weist die Vertiefung 10 eine Tiefe auf, die größer als die zweite Dicke der zweiten Verbindungsschicht 5 ist. Dadurch reicht auch die erste Verbindungsschicht 4 in die Vertiefung 10 hinein, wodurch die zweite Verbindungsschicht 5 bis auf einen Spalt im Randbereich der Vertiefung 10 vom Substrat 1 und der ersten Verbindungsschicht 4 umschlossen ist. Dadurch kann eine weitere Verringerung der Diffusionsrate von Sauerstoff und Feuchtigkeit durch die zweite Verbindungsschicht 5, insbesondere wenn diese Klebstoff aufweist, und durch die Grenzflächen zwischen der zweiten Verbindungsschicht 5 und dem Substrat 1 sowie zwischen der zweiten Verbindungsschicht 5 und der ersten Verbindungsschicht 4 erreicht werden.
Die Ausführungsbeispiele der Figuren 4 bis 6 zeigen organische optoelektronische Bauelemente 400, 500 und 600, die weitere zusätzliche Maßnahmen zur Erhöhung der Lebensdauer der Bauelemente aufweisen, die mit Vorteil mit der hier beschriebenen Kombination aus erster und zweiter Verbindungsschicht 4, 5 eingesetzt werden können.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 400 wird eine organische funktionelle Schichtenfolge 3 mit einer Barrierenschicht 33 bereitgestellt. Die Barrierenschicht 33 weist einen Stapel aus im PECVD-Verfahren abgeschiedenen Siliziumoxid- und Siliziumnitridschichten auf. Die Schichtkombination von SiNx (N) und Siθ2 (O) ist mehrfach, bevorzugt mindestens zweimal, wiederholt, so dass einzelne Diffusionskanäle, von denen jeder einzelne zu einem sichtbaren Defekt in der aktiven Fläche der organischen funktionellen Schichtenfolge 3 führen könnte, verschlossen werden. Durch die Kombination der Verkapselung mittels der Barrierenschicht 33 und mittels der ersten und zweiten Verbindungsschicht 4, 5 und des zweiten Substrats 2 kann das organische optoelektronische Bauelement 400 einen typischen Feuchtetest bei einer Temperatur von 600C und 90% relativer Luftfeuchtigkeit von 504 Stunden überstehen, ohne dass ein wasser- oder sauerstoffbedingter Defekt entsteht, der größer als 400 Mikrometer in einer Längendimension wird.
Das organische optoelektronische Bauelement 500 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 5 weist im Abdeckbereich 22 des zweiten Substrats 2 eine Kavität 20, also eine Vertiefung, auf, in der ein Gettermaterial 6 angeordnet ist. Das Gettermaterial 6 weist ein Sauerstoff- und feuchtigkeitsbindendes Material wie im allgemeinen Teil beschrieben auf, bevorzugt BaO und/oder CaO.
Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel kann das Gettermaterial 6 auch ohne die Kavität 20 im Abdeckbereich 22 des zweiten Substrats 2 angeordnet sein. Durch die Kavität 20 kann aber mit Vorteil eine geringere Außenbauhöhe des organischen optoelektronischen Bauelements 500 erreicht werden. Dasselbe gilt auch für die vorherigen Ausführungsbeispiele, so dass auch die vorher beschriebenen organischen optoelektronischen Bauelemente 100, 200, 300, 400 eine Kavität 20 im zweiten Substrat 2 aufweisen können.
Im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 6 weist das organische optoelektronische Bauelement 600 im gesamten durch das erste und zweite Substrat 1, 2 sowie die erste und zweite Verbindungsschicht 4, 5 gebildeten Hohlraum um die organische funktionelle Schichtenfolge 3 herum ein Gemisch aus einem Gettermaterial 6 und einem Klebstoff 7 auf. Der Klebstoff 7, der bevorzugt ein Epoxidharz ist, kann dabei gleichzeitig die zweite Verbindungsschicht 5 bilden. Das Gettermaterial 6 ist in Form von fein gemahlenen Partikeln im Klebstoff 7 dispergiert, besonders bevorzugt in Form von monodispersen Nanopartikeln .
Die Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele können auch kombinierbar sein, um eine weitere Erhöhung der Lebensdauer der organischen optoelektronischen Bauelemente zu erreichen.
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.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines organischen optoelektronischen Bauelements, umfassend die Schritte: A) Bereitstellen eines ersten Substrats (1) mit einem aktiven Bereich (12) und einem den aktiven Bereich (12) umgebenden ersten Verbindungsbereich (11) , wobei im aktiven Bereich (12) eine organische funktionelle Schichtenfolge (3) ausgebildet ist, B) Bereitstellen eines zweiten Substrats (2) mit einem Abdeckbereich (22) und einem den Abdeckbereich (22) umgebenden zweiten Verbindungsbereich (21) ,
C) Aufbringen einer ersten Verbindungsschicht (4) aus einem ersten Glaslotmaterial direkt auf dem zweiten Substrat (2) im zweiten Verbindungsbereich (21) ,
D) Verglasen (91) des ersten Glaslotmaterials der ersten
Verbindungsschicht (4) ,
E) Aufbringen einer zweiten Verbindungsschicht (5) auf der verglasten ersten Verbindungsschicht (4) oder auf dem ersten Verbindungsbereich (11) des ersten Substrats (1) und
F) Verbinden des ersten Substrats (1) mit dem zweiten
Substrat (2) derart, dass die zweite Verbindungsschicht (5) den ersten Verbindungsbereich (11) mit der ersten Verbindungsschicht (4) verbindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem
- in den Verfahrensschritten C und D die erste
Verbindungsschicht (4) mit einer ersten Dicke ausgebildet wird und
- nach dem Verfahrensschritt F die zweite Verbindungsschicht
(5) eine zweite Dicke aufweist, die kleiner oder gleich einem Fünftel der ersten Dicke ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem
- die zweite Verbindungsschicht (5) einen organischen härtbaren Klebstoff aufweist und - der Klebstoff nach dem Verfahrensschritt F ausgehärtet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem
- die zweite Verbindungsschicht (5) ein zweites Glaslotmaterial aufweist und
- das zweite Glaslotmaterial nach dem Verfahrensschritt F verglast wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem - die zweite Verbindungsschicht (5) ein eine elektromagnetische Strahlung absorbierendes Material aufweist und
- die erste Verbindungsschicht (4) frei von dem absorbierenden Material ist.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem
- während oder nach dem Verfahrensschritt D eine dem zweiten
Substrat (2) abgewandte Oberfläche der ersten Verbindungsschicht (4) planarisiert wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem
- im Verfahrensschritt A das erste Substrat (1) im ersten
Verbindungsbereich (11) mit einer den aktiven Bereich (12) umgebenden Vertiefung (10) bereitgestellt wird und - nach dem Verfahrensschritt F die zweite Verbindungsschicht (5) zumindest teilweise in der Vertiefung (10) angeordnet ist.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem
- im Abdeckbereich (22) des zweiten Substrats (2) vor dem
Verfahrensschritt F ein Klebstoff und/oder ein Gettermaterial angeordnet wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem
- im Verfahrensschritt A die organische funktionelle
Schichtenfolge (3) mit zumindest einer überdeckenden Barrierenschicht (33) ausgebildet wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines organischen optoelektronischen Bauelements, umfassend die Schritte:
A) Bereitstellen eines ersten Substrats (1) mit einem aktiven
Bereich (12) und einem den aktiven Bereich (12) umgebenden ersten Verbindungsbereich (11),
B) Bereitstellen eines zweiten Substrats (2) mit einem
Abdeckbereich (22) und einem den Abdeckbereich (22) umgebenden zweiten Verbindungsbereich (21),
C) Aufbringen einer ersten Verbindungsschicht (4) aus einem ersten Glaslotmaterial direkt auf dem ersten Substrat
(1) im ersten Verbindungsbereich (11),
D) Verglasen des ersten Glaslotmaterials der ersten
Verbindungsschicht (4) auf dem ersten Substrat (1), D' ) Ausbilden einer organischen funktionellen Schichtenfolge (3) im aktiven Bereich (12) des ersten Substrats (1),
E) Aufbringen einer zweiten Verbindungsschicht (5) auf der verglasten ersten Verbindungsschicht (4) oder auf dem zweiten Verbindungsbereich (21) des zweiten Substrats
(2) und F) Verbinden des ersten Substrats (1) mit dem zweiten
Substrat (2) derart, dass die zweite Verbindungsschicht (5) den zweiten Verbindungsbereich (21) mit der ersten Verbindungsschicht (4) verbindet.
11. Organisches optoelektronisches Bauelement, umfassend
- ein erstes Substrat (1) mit einem aktiven Bereich (12) und einem den aktiven Bereich (12) umgebenden ersten Verbindungsbereich (11), wobei im aktiven Bereich (12) eine organische funktionelle Schichtenfolge (3) ausgebildet ist,
- ein zweites Substrat (2) mit einem Abdeckbereich (22) über dem aktiven Bereich (12) und einem den Abdeckbereich (22) umgebenden zweiten Verbindungsbereich (21) über dem ersten Verbindungsbereich (11) und
- zwischen dem ersten und zweiten Verbindungsbereich (11, 21) eine erste und eine zweite Verbindungsschicht (4, 5), wobei - die erste Verbindungsschicht (4) direkt an den zweiten
Verbindungsbereich (21) angrenzt und aus einem ersten Glaslotmaterial ist und
- die zweite Verbindungsschicht (5) die erste
Verbindungsschicht (4) mit dem ersten Verbindungsbereich (11) verbindet.
12. Bauelement nach Anspruch 11, wobei
- die erste Verbindungsschicht (4) eine erste Dicke aufweist und - die zweite Verbindungsschicht (5) eine zweite Dicke aufweist, die kleiner oder gleich einem Fünftel der ersten Dicke ist.
13. Bauelement nach Anspruch 11 oder 12, wobei - die zweite Verbindungsschicht (5) einen organischen aushärtbaren Klebstoff oder ein zweites Glaslotmaterial aufweist .
14. Bauelement nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei
- die zweite Verbindungsschicht (5) ein eine elektromagnetische Strahlung absorbierendes Material aufweist und - die erste Verbindungsschicht (4) frei von dem absorbierenden Material ist.
15. Bauelement nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei
- das erste Substrat (1) im ersten Verbindungsbereich (11) eine den aktiven Bereich (12) umgebende Vertiefung (10) aufweist und
- die zweite Verbindungsschicht (5) zumindest teilweise in der Vertiefung (10) angeordnet ist.
EP09797000A 2008-12-18 2009-12-10 Verfahren zur herstellung eines organischen optoelektronischen bauelements und organisches otpoelektronisches baulelement Withdrawn EP2367768A1 (de)

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