CN101933173A - 用于制造电子器件的方法和电子器件 - Google Patents

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H·朱尔
R·佩佐尔德
M·克莱因
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Abstract

一种用于制造电子器件的方法,该电子器件具有用于封装该器件的阻挡层,该方法尤其具有如下步骤:提供具有至少一个功能层(22)的衬底(1),借助于无等离子体原子层沉积(PLALD)将至少一个第一阻挡层(3)涂覆在功能层(22)上,以及借助于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)将至少一个第二阻挡层(4)涂覆在功能层(22)上。

Description

用于制造电子器件的方法和电子器件
本专利申请要求德国专利申请10 2008 006 721.0、德国专利申请10 2008 019 900.1、德国专利申请10 2008 031 405.6以及德国专利申请10 2008 048 472.5的优先权,所述德国专利申请的公开内容通过引用结合于此。
技术领域
所说明的是一种用于制造电子器件的方法和一种电子器件。
背景技术
对于诸如无机发光二极管(LED)或者有机发光二极管(OLED)之类的电子器件的持续运行来说,通常需要保护该电子器件免受湿气的侵害。尤其是可能需要,进行包括该器件的使用寿命测试,以确保该器件在多年的日常使用中可以保持其功能。
发明内容
因此,至少一个实施方式的任务是,说明一种用于制造具有封装的电子器件的方法。此外,至少一个实施方式的任务是,说明一种具有封装的电子器件。
这些任务通过独立权利要求的方法和主题来解决。所述方法和主题的有利实施方式和扩展方案在从属权利要求中表明并且此外从以下描述和附图中得出。
根据一种实施方式的用于制造具有阻挡层的电子器件的方法尤其包括如下步骤,其中所述阻挡层用于封装该器件:
-提供具有至少一个功能层的衬底,
-借助于无等离子体原子层沉积(PLALD)将至少一个第一阻挡层涂覆在功能层上,以及
-借助于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)将至少一个第二阻挡层涂覆在功能层上。
在这里和在下文中,第一层或者第一元件布置在或者涂覆在第二层或者第二元件“上”或者“上方”或者布置在或者涂覆在两个另外的层或元件“之间”可以表示,第一层或者第一元件被直接布置为在第二层或者第二元件上或与两个另外的层或元件进行直接的机械和/或电接触。此外,也可以表示间接接触,其中另外的层和/或元件被布置在第一层或第一元件与第二层或第二元件之间或在两个另外的层或元件之间。
在此,化学气相沉积(“chemical vapor deposition”,CVD)可以表示如下方法,其中在所提供的具有至少一个功能层的衬底的至少一个表面上,至少两种气态初始化合物发生反应生成一种固态的反应产物。在此可以将该至少两种气态初始化合物同时输送给其中提供衬底的空间(Volume)。此外,可能需要将所提供的具有至少一个功能层的衬底的至少一个表面加热到高于室温的温度。
等离子体增强化学气相沉积(“plasma enhanced chemical vapordeposition”,PECVD)可以表示如下CVD方法,其中在所述空间中生成等离子体,由此可以在等离子体中激励被输送到该空间中的至少两种气态初始化合物。由此,与无等离子体的CVB方法相比,所述至少一个表面必须被加热到的温度可以降低。这可能尤其是有利的,因为在温度高于一个最大温度时可能不可逆地损害所述至少一个功能层。所述最大温度例如可以是大约120℃,从而涂覆第二阻挡层时的温度可以小于120℃并且优选地小于或等于80℃。
原子层沉积(“atomic layer deposition”,ALD)可以表示如下方法,其中与CVD方法相比首先将至少两种气态初始化合物中的第一种输送给其中提供衬底的空间,并且该第一气态初始化合物可以吸附在所述至少一个表面上。在优选用第一初始化合物完全覆盖或者几乎完全覆盖所述至少一个表面之后,第一初始化合物的仍以气态存在和/或没有吸附在所述表面上的部分又可以从所述空间中移除并且可以输送所述至少两种初始化合物中的第二种。该第二初始化合物可以与在所述至少一个表面上吸附的第一初始化合物反应以形成一个固态层。如在CVD方法中那样,如果将所述至少一个表面加热到高于室温的温度,则可以是有利的。由此可以热发起用于形成固态层的反应。例如也可以是衬底温度、即衬底的温度的表面温度在此可以取决于反应物、即第一和第二初始化合物。
无等离子体原子层沉积(“plasma-less atomic layer deposition”,PLALD)在此可以表示一种ALD方法,对于该方法如在下文中所述那样不生成等离子体,而是为了形成固体层、即例如第一阻挡层,上述初始化合物的反应只有在高于要镀层表面的温度的情况下才开始。
在PLALD方法中,至少一个表面和/或衬底的温度例如可以大于或等于60℃并且小于或等于120℃。
等离子体增强原子层沉积(“plasma enhanced atomic layer deposition”,PEALD)可以表示如下ALD方法,其中在生成等离子体的同时输送第二初始化合物,由此可以如在PECVD方法中那样激励第二初始化合物。由此,与无等离子体的ALD方法相比,所述至少一个表面被加热到的温度可以降低并且通过等离子体生成仍然可以发起初始化合物之间的反应。在此,第一阻挡层例如可以在小于120℃并且优选小于或等于80℃的温度下被涂覆。为了生成另一固体层,可以重复输送第一初始化合物并且之后输送第二初始化合物的步骤。
PEALD方法可以尤其有利的是,初始化合物之间反应的发起需要如下表面温度,在该表面温度时例如会损坏所述至少一个功能层和/或衬底。
与具有全部通过CVD方法制造的阻挡层的已知封装相比,在此所述方法范围内可被制造的封装可以具有针对湿气和/或氧气的较小透过性。对于具有全部通过CVD方法制造的阻挡层的封装,有可能出现沟、孔和/或晶粒边界,这些沟、孔和/或晶粒边界可能导致常规封装的不密封性。这种不密封性尤其是可通过如下方式得到改善:在电子器件的情况下,可以涂覆阻挡层的最大温度-如上面所提到的那样-不得超过大约120℃并且优选不得超过大约80℃。由此,具有CVD涂覆的阻挡层的常规封装需要非常复杂的、进而成本高的多层系统,所述多层系统可妨碍经济地制造具有封装的电子器件。
常规封装的该缺点可以通过在此所述的方法来避免。与借助于CVD或PECVD方法涂覆的阻挡层相比,通过用于涂覆第一阻挡层PLALD方法或者通过PEALD方法,可以以较大密度来制造第一阻挡层并且在此可以减少或者防止沟和/或孔的形成和/或继续。因此,与借助于CVD方法制造的层相比,对于第一阻挡层还可以实现针对湿气和/或氧气的较高的密封性。在此,与以常规CVD方法制造的封装的阻挡层相比,阻挡层的数目和/或其厚度可以降低。由此,可以在小面积以及大面积上同时具有高的固有密封性的情况下生成薄的封装,并且湿气和/或氧气通过晶粒边界、沟和/或孔的扩散可被减少或得到阻止。此外,在此所述的具有第一和第二阻挡层的封装还可以在该封装的边缘区域具有高密封性,从而可以减少或阻止湿气和/或氧气通过所述封装与所提供的具有至少一个功能层的衬底之间的界面进行扩散。
与其它公知的借助于玻璃罩的封装相比,在该公知封装的情况下附加地将吸气剂引入到腔中,在此所述的具有第一和第二阻挡层的封装实现成本更低的制造和厚度更小的封装。此外利用在此所述方法可以制造具有透明封装的电子器件,这在借助于玻璃罩和吸气剂的封装的情况下不可行。
借助于PLALD或借助于PEALD涂覆第一阻挡层以及借助于PECVD涂覆第二阻挡层的方法步骤可以直接相继地在同一空间中、例如在一个常规的涂层设备中执行。为此,该涂层设备例如可以具有真空室,该真空室具有用于PLALD方法或PEALD方法的初始化合物的进气口,其中在PLALD方法的情况下还设置有用于衬底的加热装置。此外,针对PEALD方法和/或针对PECVD方法也可以设置由用于衬底的加热装置。
第一阻挡层可以借助于PLALD方法或借助于PEALD方法例如以大于或等于10nm并且小于或等于30nm的厚度来涂覆。这可以表示,借助于PLALD方法或借助于PEALD方法可将第一阻挡层制造为具有大约或等于10个单层(Monolage)并且小于或等于50个单层。由于第一阻挡层的高密度和质量,这种厚度可以足够用于确保极为有效地使位于下方的至少一个功能层免受湿气和/或氧气的侵害。尽管PLALD方法或PEALD方法与PECVD方法相比可能具有较小的生长速率,但是由于第一阻挡层的厚度小,可以确保短的过程时间、进而确保在此所述方法的高经济性。
由于第一阻挡层的高密封性,在密封性方面对第二阻挡层的要求可以小于对常规的具有全部以CVD方法所涂覆的阻挡层的封装的要求。尤其是可以以高于第一阻挡层的生长速率来涂覆第二阻挡层,并且在涂覆之后第二阻挡层可以具有大于或等于1nm并且小于或等于1000nm的厚度。尤其可以以大于或等于10nm、优选大于或等于20nm并且特别优选大于或等于100nm的厚度来涂覆第一阻挡层。
所述方法可以具有另一方法步骤,其中在第一和第二阻挡层上涂覆保护层。在此,可以将保护层直接涂覆在第一或第二阻挡层上,因此在涂覆后,保护层与第一或第二阻挡层直接接触。该保护层尤其是可以实现对位于下方的第一和第二阻挡层的机械保护。为此,可以以大于或等于1μm并且小于或等于100μm的厚度来涂覆该保护层。尤其是可以以大于或等于5μm的厚度并且优选以大于或等于10μm的厚度来涂覆该保护层。
在此,保护层可以具有如塑料-诸如硅氧烷、环氧化物、丙烯酸酯-例如甲基丙烯酸甲酯、酰亚胺、碳酸酯、烯烃、苯乙烯、氨基甲酸乙酯(Urethane)或者其单体、低聚物或聚合物形式的衍生物以及此外混合物、共聚体或者与它们的化合物。保护层例如可以包括或者可以是环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯或者诸如聚硅氧烷的硅树脂及其混合物。在此,保护层例如可以是透明的。
此外,保护层可以具有喷漆或被构造为喷漆,所述喷漆包括前述材料中的至少一种并且例如可以借助于连续喷漆设备来涂覆。此外,所述喷漆可以是可UV硬化的喷漆和/或含粘合剂或含溶剂的喷漆。
可通过在此所述方法制造的电子器件可以被构造为发射射线的和/或接收射线的器件并且在此可以被构造为有机或无机的电子器件,诸如被构造为无机发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、无机光电二极管(PD)、有机光电二极管(OPD)、无机太阳能电池(SC)、有机太阳能电池(OSC)、无机晶体管-尤其是无机薄膜晶体管(TFT)、有机晶体管-尤其是有机薄膜晶体管(OTFT)、或者被构造为集成电路(IC)。此外,可通过在此所述方法制造的电子器件可以具有多个所述元件或所述元件的组合或者可以被以这种方式构造。
此外,所述电子器件可以在制造之后具有带有至少一个第一电极和第二电极的功能层序列,在所述至少一个第一电极和一个第二电极之间布置有至少一个功能层,包括一个或多个无机的和/或有机的功能层。该功能层序列尤其是可以布置在衬底上。
如果所述器件例如具有LED、OLED、PD、OPD、SC和/或OSC,则所述功能层序列可以具有有源区域,该有源区域适于在所述电子器件运行时生成或者探测电磁射线。
在特别优选的实施例中,在这里所述方法的情况下,所述电子器件被制造为有机电子器件、包括有机的发射射线的器件,该有机的发射射线的器件具有发射射线的层序列。在此,所述发射射线的层序列可以包括被构造为有机功能层的功能层。在此,所述电子器件尤其可以包括有机的发射射线的二极管(OLED)或者被实施为有机的发射射线的二极管(OLED)。为此,所述电子器件可以具有有源区域,该有源区域适于在电子器件运行时通过重新组合电子和空穴而发射电磁射线。
有机的发射射线的层序列或OLED例如可以在所述衬底上具有第一电极。在该第一电极的上方可以涂覆至少一个有机功能层或者多个由有机材料构成的功能层。在此,所述至少一个有机功能层或者多个功能层例如可以具有电子传输层、电致发光层和/或空穴传输层,或者可以被实施为这样的层。在有机功能层或者多个有机功能层上方可以涂覆第二电极。
所述衬底例如可以包括玻璃、石英、塑料薄膜、金属、金属薄膜、硅晶片或者其它合适的衬底材料。如果OLED被实施为所谓的“底部发射器(Bottom-Emitter)”,即在有源区域中生成的射线穿过衬底发射出去,则所述衬底可以对于第一射线的至少一部分具有透明度。
在底部发射器配置中,第一电极也可以有利地对于初级射线的至少一部分具有透明度。可以被实施为阳极并且因此用作注入空穴的材料的透明的第一电极例如可以具有透明的导电氧化物或者由透明的导电氧化物构成。透明的导电氧化物(“transparent conductive oxide”,简称为“TCO”)是透明的导电材料,通常是金属氧化物,例如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟或者铟锡氧化物(ITO)。除了二元的金属氧化合物、例如ZnO、SnO2或In2O3之外,三元的金属氧化合物或者不同的透明导电氧化物的混合物也属于TCO的组,所述三元的金属氧化合物例如是Zn2SnO4、CdSnO3、ZnSnO3、MgIn2O4、GaInO3、Zn2In2O5或者In4Sn3O12。此外,TCO不一定对应于化学计量组成并且也可以是p掺杂的或者n掺杂的。
所述有机功能层或者多个功能层可以具有有机聚合物、有机低聚物、有机单体、有机的小的非聚合物分子(“small molecule”,小分子)或者它们的组合。尤其有利的是,所述有机的发射射线的层序列具有被实施为空穴传输层的功能层,以便实现到电致发光层或电致发光区域的有效空穴注入。作为空穴传输层的材料,例如叔胺、咔唑衍生物、导电聚苯胺或者聚乙烯二氧噻吩可以被证明为有利的。此外有利的是,将功能层实施为电致发光层。对此合适的材料是具有基于荧光或磷光的射线发射的材料,例如聚芴、聚噻吩或聚苯或者其衍生物、化合物、混合物或共聚物。根据功能层中的材料,所生成的第一射线可以具有从紫外到红光谱区域的各个波长或范围或者它们的组合。
第二电极可以被实施为阴极并且因此用作注入电子的材料。作为阴极材料,尤其铝、钡、铟、银、金、镁、钙或锂及其化合物、组合物和合金可以被证明为有利的。可替换地或者附加地,第二电极也可以具有上述TCO之一。附加地或者可替换地,第二电极还可以被实施为透明的和/或第一电极可以被实施为阴极而第二电极被实施为阳极。这尤其表示,OLED也可以被实施为“顶部发射器(Top-Emitter)”。
第一电极和/或第二电极可以分别被构造为大面积的。由此可以在OLED的情况下实现在有源区域中生成的电磁射线的大面积发射。在此“大面积”可以表示,电子器件具有大于或等于几个平方毫米、优选大于或等于一个平方厘米并且特别优选大于或等于一个平方分米的面积。可替换地或者附加地,第一和/或第二电极至少在部分区域中被结构化地构造。由此可以实现在有源区域中生成的电磁射线的结构化发射,如以像素或象形图(Piktogramm)的形式进行发射。
可替换地或者附加地,所述电子器件可被构造为使得衬底包括光电检测器和/或晶体管或者被构造为光电检测器和/或晶体管,其中所述衬底具有至少一个被构造为有机功能层的功能层。
此外,可以将所述电子器件制造为有机电子器件、包括有机太阳能电池或光电二极管。在此,所述电子器件可以具有被构造为有机功能层的功能层,该功能层具有与OLED相关联提到的功能层的特征。此外,包括太阳能电池或光电二极管的电子器件具有电极,这些电极具有上面与OLED相关联描述的电极的特征。
此外,所述电子器件可以被构造为无机电子器件,其例如包括LED、PD、SC和/或TFT。在此,所述至少一个功能层可以具有外延层序列、即外延生长的半导体层序列,或者可以被构造为这样的外延层序列。所述半导体层序列尤其是可以具有例如基于InGaAlN、InGaAlP和/或AlGAs的III-V族化合物半导体,和/或具有Be、Mg、Ca和Sr中的一种或多种元素以及O、S和Se中的一种或多种元素的II-VI族化合物半导体。例如ZnO、ZnMgO、CdS、ZnCdS和MgBeO属于II-VI族化合物半导体材料。此外,所述无机电子器件可以具有电极,这些电极具有上面与OLED相关联描述的电极的特征。
第一阻挡层可以先于第二阻挡层被涂覆在所述至少一个功能层上。由此可以由第一阻挡层提供高密度的、均匀覆盖所述功能层的表面,然后在该表面上涂覆第二阻挡层。由于第一阻挡层的优秀的表面特性,第二阻挡层形成扩散沟、晶粒边界和/或孔的倾向可以被减小。
尤其是第一阻挡层可以被直接涂覆在上述第二电极上或涂覆在发射射线的或接收射线的层序列上。通过借助于PLALD方法或借助于PEALD方法的涂覆,第一阻挡层可以厚度均匀地并且完全覆盖地涂覆在具有至少一个功能层或功能层序列的衬底上。由此,不需要所述功能层或功能层序列与封装之间的平化层。
可替换地可以在涂覆第一阻挡层之前涂覆第二阻挡层。这也可以是尤其有利的,因为在涂覆第二阻挡层时可能产生晶粒边界、沟和/或孔,这些晶粒边界、沟和/或孔可被高密度的第二阻挡层填塞。
第一阻挡层和第二阻挡层可以分别具有一种材料,该材料适于保护至少一个功能层免受环境有害影响的侵害,即大致上避免氧气和/或湿气的侵害。例如可以作为第一阻挡层和/或作为第二阻挡层涂覆结晶的或玻璃态形式的氧化物、氮化物或氮氧化物。此外,所述氧化物、氮化物或氮氧化物例如可以包括铝、硅、锡、锌、钛、锆、钽、铌或铪。在此,第一和/或第二阻挡层可以具有介电或导电特性并且例如具有诸如SiO2的硅氧化物(SiOx)、诸如Si2N3的硅氮化物(SixNy)、诸如Al2O3的铝氧化物、铝氮化物、锡氧化物、铟锡氧化物、锌氧化物或者铝锌氧化物。
为了制造第一阻挡层,在上述PEALD方法中例如可以输送金属有机化合物或半金属有机化合物作为第一初始化合物。作为第二初始化合物-然后在该第二初始化合物中生成等离子体-可以输送含氧和/或含氮的化合物。如果第一阻挡层包括纯粹的示例性的如Al2O3,则可以输送三甲基铝作为第一初始化合物并且输送N2O作为第二初始化合物。
另外,为了制造第一阻挡层,在上述PLALD方法中可以例如输送金属有机化合物或半金属有机化合物作为第一初始化合物。作为第二初始化合物例如可以输送水。尤其是可以将作为第二初始化合物的水与作为第一初始化合物的三甲基铝相组合地输送。由此可以制造包括Al2O3的第一阻挡层。对此可替换地,还可以将水作为第一初始化合物并且将金属有机化合物或半金属有机化合物-例如三甲基铝-作为第二初始化合物来输送,因为在PLALD中不必生成等离子体。
此外,第二阻挡层可以具有由至少两个具有不同材料的层构成的层序列。这可以表示,涂覆具有至少两个不同层的层序列作为第二阻挡层。例如,该层序列可以具有一个具有氧化物的层和一个具有氮化物的层。该层序列还可以具有多个具有第一种材料的第一层和/或多个具有第二种材料的第二层,所述第一种材料诸如是氮化物,所述第二种材料诸如是氧化物,这些层交替地彼此相叠地被涂覆。如果以“N”来表示含氮的第一层而以“O”来表示含氧的第二层,则所述层序列例如以NON或NONON或者ONO或ONONO的顺序构造。
此外,可以在至少一个第一阻挡层上和/或至少一个第二阻挡层上涂覆另一第一阻挡层和/或另一第二阻挡层。因此,例如可以在具有至少一个有机功能层的衬底上涂覆多个第一阻挡层和/或多个第二阻挡层。第一阻挡层和第二阻挡层优选可以交替地彼此相叠地被涂覆。
在此,所述另一第一阻挡层和另一第二阻挡层可以分别具有至少一个或多个与所述至少一个第一阻挡层和至少一个第二阻挡层相关联描述的特征。尤其是可以借助于PLALD方法或借助于PEALD方法来涂覆每个另外的第一阻挡层,同时可以借助于PECVD方法来涂覆每个另外的第二阻挡层。根据要制造的例如不同第一阻挡层的组合,也可以例如借助于PLALD方法来涂覆第一阻挡层并且借助于PEALD方法来涂覆另一第一阻挡层。
根据另一实施方式,借助于在此所述的方法来制造电子器件。该电子器件尤其是可以具有衬底,该衬底具有至少一个功能层和在该至少一个功能层上方的至少一个第一阻挡层和至少一个第二阻挡层。在此,所述至少一个第一阻挡层和至少一个第二阻挡层可以分别具有一个或多个上述特征。在此,该电子器件的特点可以是封装的厚度小并且同时密封性高,该电子器件可以以高经济性来制造。
本发明的其他优点和有利实施方式以及扩展方案从下面结合图1A至5所述的实施方式中得出。
附图说明
图1A至1C示出根据一个实施例的方法的示意图,
图2示出有机电子器件的示意图,该有机电子器件可以借助于根据另一实施例的方法来制造,以及
图3至5示出电子器件的截面的示意图,这些电子器件可以借助于根据其他实施例的方法来制造。
具体实施方式
在实施例和图中可以设置分别具有相同附图标记的相同或者作用相同的部件。所示出的元件及其相互之间的尺寸关系原则上不应视为成比例的,更确切地说,诸如层、部件、器件以及区域之类的各个元件为了更好的可表示性和/或为了更好的理解而被以过度厚或大的尺寸示出。
在下面的图中纯粹示例性地示出用于制造电子器件的实施例以及电子器件的实施例,该电子器件被实施为包括OLED的有机电子器件。要明确指出的是,下述方法、器件及其特征也适用于其他在发明内容部分中描述的电子器件。
在图1A至1C中示出根据一个实施例制造有机电子器件的方法。
在根据图1A的第一方法步骤中提供具有至少一个有机功能层22的衬底1。在此,该有机功能层22是有机层序列2的一部分并且嵌入在第一电极21和第二电极23之间。在此,具有有机层序列2的衬底1被构造为有机发光二极管(OLED)并且可以具有如上面在发明内容部分中所述的其他功能层(未示出)。第一和第二电极21,23的电接触通过印制导线来进行,这些印制导线由于清楚的缘故没有示出。
具有有机层序列2的衬底1在所示实施例中被实施为底部发射器并且具有由玻璃制成的透明衬底1以及由ITO制成的透明的第一电极21,该第一电极21被构造为阳极。第二电极23是反射的并且被构造为阴极并且具有铝。
在根据图1B的下一方法步骤中,借助于PEALD方法在有机功能层22上并且尤其在层序列2上涂覆由Al2O3构成的第一阻挡层3。为此在涂层设备中将具有有机层序列2的衬底1加热到大约80℃,并且在第一子步骤中将衬底1暴露在作为第一初始化合物的三甲基铝中,使得三甲基铝可以吸附在由层序列2和衬底1构成的表面上。为了使第一初始化合物例如吸附在衬底1的接触区域上以便避免有机电子器件以后的电接触,例如可以使用覆盖该接触区域的掩模层,该掩模层在涂覆完第一阻挡层之后又可以被移除。在移除三甲基铝的未吸附部分之后,在PLALD方法的第二子步骤中将具有叠层2的衬底1暴露于作为第二初始化合物的水(H2O)中。水可以与吸附在衬底1和层序列2上的三甲基铝反应生成Al2O3层,该Al2O3层具有从小于1nm到几个纳米的范围内的厚度,但是该Al2O3层优选被构造为单层。PLALD方法的第一和第二子步骤一直重复,直到制造出10至30nm厚度的第一阻挡层3。
可替换地也可以将水作为第一初始化合物来输送,从而水可以吸附在由叠层2和衬底1构成的表面上。此后三甲基铝可以作为第二初始化合物输送并且与所吸附的水层发生反应以形成Al2O3层。
此外也可以输送如此多的第二初始化合物,使得第二初始化合物的材料又可以吸附在通过反应所形成的Al2O3层上并且可以与之后输送的第一初始化合物发生反应生成另一单层的或多层的Al2O3层。
替换于PLALD方法,可以在根据图1B的另一方法步骤中借助于PEALD方法将由Al2O3构成的第一阻挡层3涂覆在有机功能层22上并且尤其是涂覆在层序列2上。为此,将具有有机层序列2的衬底1在涂层设备中加热到小于100℃并且优选小于80℃的温度并且在第一子步骤中暴露于作为第一初始化合物的三甲基铝中,从而三甲基铝可以吸附在由层序列2和衬底1构成的表面上。为了使第一初始化合物例如吸附在衬底1的接触区域上以便避免有机电子器件以后的电接触,例如可以使用覆盖该接触区域的掩膜层,该掩膜层可以在涂覆第一阻挡层后再次被移除。在移除没有吸附的三甲基铝部分之后,在PEALD方法的第二子步骤中将具有叠层2的衬底1暴露于具有N2O作为第二初始化合物的等离子体中。N2O可以与吸附在衬底1和层序列2上的三甲基铝发生反应生成具有从小于1nm至几个纳米厚度的Al2O3层,但是该Al2O3层优选被构造为单层。PEALD方法的第一和第二子步骤一直重复,直到生成10至30nm厚度的第一阻挡层3。
通过PLALD方法或PEALD方法可以制造高密封性的第一阻挡层3,其特点在于优秀的晶体结构并且与借助于CVD方法生长的层相比不具有或者仅仅具有很少的孔和/或沟。此外,这样制造的第一阻挡层3实现位于封装边缘区域的在阻挡层3与例如衬底1之间的高密封性界面,由此避免沿着该界面的氧气和/或湿气的可能渗透路径。
在根据图1C的下一方法步骤中,借助于PECVD方法在第一阻挡层3上涂覆由SiO2构成的第二阻挡层4。在此,该第二阻挡层4在与第一阻挡层3同一温度下被以大约100nm至大约1000nm的厚度涂覆。由于高密封性的第一阻挡层3,该第二阻挡层4可以以相对较高的生长速率来涂覆,以便实现有机层序列2的固有地紧密的封装。
因此,总体上以经济的方法在短过程时间的情况下实现高密封性的封装。
PLALD方法或PEALD方法和PECVD方法在相同的涂层设备中执行,从而在制造具有第一阻挡层3和第二阻挡层4的封装时不会由于在从PLALD方法或从PEALD方法变换到PECVD方法时涂层设备的充电和放电而产生附加的停机时间。
替换于或者附加于在此所述的材料,第一和/或第二阻挡层3,4可以具有带有半金属和/或金属的氧化物、氮化物和/或氮氧化物,如在发明内容部分中所实施的那样。替换于所示出的方法,也可以将第二阻挡层4在第一阻挡层3之前涂覆在衬底和具有有机功能层22的有机叠层2上。
可替换地或者附加地,可以将第二电极23实施为透明的,从而可以将该有机电子器件制造为顶部发射器或者透明OLED。可替换地或者附加地,层序列2例如也可以是或者包括有机晶体管和/或有机光电二极管。
在图2中示出有机电子器件的实施例,该有机电子器件借助于与根据前述实施例的方法相比具有另一方法步骤的方法来制造。
在此,在上述的第一和第二阻挡层3,4的涂覆之后还涂覆保护层5。保护层5包括喷漆,该喷漆例如可以是含溶剂的漆,其在连续喷漆设备中被以从10至100nm的厚度来涂覆。通过保护层5,所述有机电子器件以及尤其是第一和第二阻挡层3,4可以有效地得到保护以免受刮蹭和其它机械损害。
可替换地或者附加地,例如可以涂覆诸如硅树脂或者环氧树脂之类的聚合物来作为保护层5。
在下面的图中示出根据其他实施例的有机电子器件的截面,这些其他实施例示出前述实施例的修改方案和变形方案。以下描述主要涉及与前述实施例的区别。
在图3中示出有机电子器件的截面,其中如在前述实施例中那样在层序列2上方涂覆由Al2O3构成的高密封性的第一阻挡层3。在其上方借助于PECVD方法涂覆有第二阻挡层4,该第二阻挡层4具有三个层41,42,43,其总厚度从100至1000nm。层41和43被实施为氮化硅层,而层42被实施为氧化硅层。可替换地,层41,43和层42的材料也可以交换。此外,第二阻挡层4例如也可以具有带有五个层的层序列,这五个层以氧化硅层和氮化硅层交替地构造。
替换于所示实施例,也可以将第一阻挡层3涂覆在具有层41,42,43的第二阻挡层4上。
在图4和5中示出有机电子器件的截面,该有机电子器件具有多个第一阻挡层3,3′,3″或3,3′,3″,3″′和多个第二阻挡层4,4′,4″,这些阻挡层分别交替地彼此重叠地借助于PLALD方法或PEALD方法以及PECVD方法被涂覆。因为不能排除层序列2的第二电极和/或第二阻挡层4,4′,4″至少部分地具有例如柱状生长、沟、孔和/或晶粒边界形式的缺陷,所以通过层序列2和第二阻挡层4,4′,4″之间的第一阻挡层3,3′,3″可以保证,能够有效地中断这种缺陷的继续。尤其是可以将在第二阻挡层4,4′,4″中出现的沟和/或孔通过位于其上方的第一阻挡层3′,3″或3′,3″,3″′来填塞。
此外,第二阻挡层4,4′和4″中的至少一个可以如与图3中的实施例相联系那样具有多个层。
本发明不会由于借助于实施例的描述而被限制于该描述。更确切地说,本发明包括每个新特征以及这些特征的每种组合,这尤其是包含权利要求书中的特征的每种组合,即使在该特征或者该组合自身没有明确地在权利要求书或实施例中说明时也是如此。

Claims (15)

1.一种用于制造电子器件的方法,该电子器件具有用于封装该器件的阻挡层,该方法具有如下步骤:
-提供具有至少一个功能层(22)的衬底(1),
-借助于无等离子体原子层沉积(PLALD)将至少一个第一阻挡层(3)涂覆在功能层(22)上,以及
-借助于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)将至少一个第二阻挡层(4)涂覆在功能层(22)上。
2.根据权利要求1所述的方法,具有另一步骤:
-在第一和第二阻挡层(3,4)上涂覆保护层(5)。
3.根据权利要求2所述的方法,其中
-保护层(5)具有喷漆。
4.根据前述权利要求之一所述的方法,其中
-在提供具有至少一个功能层(22)的衬底(1)时,在衬底(1)上涂覆第一电极(21)并且在至少一个功能层(22)上涂覆第二电极(23),
-功能层(22)包括有机功能层,以及
-将第一阻挡层(3)涂覆在第二电极(23)上。
5.根据前述权利要求之一所述的方法,其中
-第一阻挡层(3)和/或第二阻挡层(4)包括氧化物、氮化物或者氮氧化物。
6.根据前述权利要求之一所述的方法,其中
-将由至少两个具有不同材料的层(41,42)构成的层序列作为第二阻挡层(4)来涂覆。
7.根据前述权利要求之一所述的方法,其中
-所述至少两个具有不同材料的层(41,42)包括具有氧化物的层和具有氮化物的层。
8.根据前述权利要求之一所述的方法,其中
-涂覆至少一个另外的第一阻挡层(3′)和/或至少一个另外的第二阻挡层(4′)。
9.根据权利要求7或8之一所述的方法,其中
-交替地彼此相叠地涂覆第一和第二阻挡层(3,3′,4,4′)。
10.根据前述权利要求之一所述的方法,其中
-在第一阻挡层(3)之前涂覆第二阻挡层(4)。
11.根据前述权利要求之一所述的方法,其中
-在大于或等于60℃并且小于或等于120℃的衬底温度下涂覆至少一个第一阻挡层(3)和至少一个第二阻挡层(4)。
12.根据前述权利要求之一所述的方法,其中
-至少一个第一阻挡层(3)具有大于或等于10nm并且小于或等于30nm的厚度。
13.根据前述权利要求之一所述的方法,其中
-至少一个第二阻挡层(4)具有大于或等于100nm并且小于或等于1000nm的厚度。
14.根据前述权利要求之一所述的方法,其中
-所述电子器件包括发光有机二极管(OLED)和/或太阳能电池。
15.一种有机光电器件,能够借助于根据权利要求1至14之一所述的方法来制造。
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