CN104185909A - 具有湿气阻挡层的电子器件 - Google Patents

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CN104185909A CN201380014687.8A CN201380014687A CN104185909A CN 104185909 A CN104185909 A CN 104185909A CN 201380014687 A CN201380014687 A CN 201380014687A CN 104185909 A CN104185909 A CN 104185909A
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理查德·贝尔
迈克尔·波普
蒂尔曼·施伦克尔
埃尔温·兰
伊夫琳·特鲁默-赛勒
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Abstract

在不同的实施方式中提供一种电子器件(100)，所述电子器件具有防湿气待保护层和湿气阻挡层120，所述湿气阻挡层至少部分地设置在待保护层上或其上方和/或其下方，并且其中湿气阻挡层具有由不同化学计量组分的相同的材料制成的多个层。

Description

具有湿气阻挡层的电子器件
技术领域
不同的实施方式涉及一种电子器件以及一种用于制造这种电子器件的方法。
背景技术
在常规的电子器件、例如常规的有机发光二级管(organic lightemitting diode，OLED)中通常施加用于保护湿气敏感的和/或氧气敏感的区域的阻挡层并且主要用于：保护其免受湿气的侵入和/或腐蚀以便在日常应用中也能够常年保护其功能进而实现长的使用寿命。为此通常施加氮化硅(SiN)或氧化硅(SiO2)作为阻挡层。然而，常规的阻挡层显示出相对高的机械应力，所述机械应力例如在非平坦伸展的表面结构中例如会在棱边或阶梯处容易导致裂纹形成，这显著减弱阻挡层的阻挡作用进而缩短电子器件的使用寿命。常规的或差的阻挡层能够由于构件的缩短的储存寿命而导致构件失效(出现所谓的暗斑)。
发明内容
在不同的实施方式中提供电子器件，其中能够提高阻挡层的阻挡作用。此外，在不同的实施方式中提供电子器件，其中能够以简单的方式延长电子器件的储存寿命。
在不同的实施方式中提供电子器件，其具有防湿气待保护层；和湿气阻挡层，所述湿气阻挡层至少部分地设置在待保护层上或其上方和/或其下方；其中湿气阻挡层具有由不同化学计量组分的相同的材料制成的多个层。
直观地，在不同的实施方式中，层结构能够例如使用在光学发光器件中，例如底部发射器或顶部发射器或顶部和底部发射器，例如使用在透明的有机发光二极管中，其中层结构在不同的实施方式中能够提高发光器件的透明度。这能够在不同的实施方式中实现，而不会显著地提高发光器件的总厚度。
湿气阻挡层的层结构的各个层能够具有不同的特征，例如不同的层应力。优选地，能够在层之间平滑过渡的情况下将各个层叠置地沉积。组合而成的层的不同的层应力是有利的，因为由此能够以更加没有应力的方式在表面上、例如在电子器件的防湿气待保护层上成形颗粒或不平坦部，因为能够最佳地调整基底的或后续的层的应力，以便产生尽可能无应力的总层。湿气阻挡层示出显著改进的阻挡作用。
在另一设计方案中，湿气阻挡层能够具有大约5nm至大约100μm范围中的层厚度并且尤其具有大约50nm至大约5μm范围中的层厚度。
在另一设计方案中，多个层中的每个层能够具有大约5nm至大约400nm范围中的层厚度。
在又一设计方案中，多个层中的每个层例如能够具有大约100nm的层厚度。在不同的实施方式中，多个层中的每个层例如能够具有大约200nm的层厚度。在再一设计方案中，多个层中的每个层例如能够具有大约250nm的层厚度。
在又一设计方案中，多个层中的至少一个第一层例如能够具有大约100nm的层厚度并且至少一个另外的层能够具有大约200nm的层厚度。在不同的实施方式中，多个层中的至少一个第一层能够具有大约100nm的层厚度并且至少一个另外的层能够具有大约250nm的层厚度。
在又一设计方案中，多个层由氮化硅制成。在不同的实施方式中，氮化硅能够是无定形的并且具有根据式SiNx的化学计量组分，其中对于x适用的是0≤x<2。
在另一设计方案中，多个层由二氧化硅制成。在不同的实施方式中，二氧化硅能够是无定形的。
例如，多个层中的至少一个层能够由氮化硅制成。直观地说，多个层中的一个层例如能够由氮化硅制成并且多个层中的至少一个另外的层例如能够由二氧化硅制成。
在不同的实施方式中，例如多个层中的第一层能够由二氧化硅制成并且每个另外的层由氮化硅制成。
在不同的实施方式中，相反地，例如也能够由氮化硅制成第一层并且其中由二氧化硅制成每个另外的层。也能够考虑多个层的另外的层序列，所述层序列交替地由氮化硅和二氧化硅制成。例如，第一层也能够由氮化硅制成并且至少一个另外的层由二氧化硅制成并且至少一个另外的层又由氮化硅制成。相反地，第一层也能够由二氧化硅制成，至少一个另外的层由氮化硅制成并且至少一个另外的层由二氧化硅制成。需要指出的是：层的顺序的示例是纯示例的并且不是排他的。
在不同的实施方式中，电子器件能够具有载体，其中防湿气待保护层能够设置在载体上或上方，并且电子器件具有封装件，其中封装件能够设置在湿气阻挡层上或上方和/或下方。
在不同的实施方式中，电子器件还能够具有封装件，其中封装件能够设置在电有源区域的背离衬底的一侧上并且其中层结构能够设置在封装件的下方。
在又一设计方案中，电子器件还能够具有电有源区域，所述电有源区域具有防湿气待保护层。
在又一设计方案中，载体能够具有凹处，其中电子器件的电有源区域的至少一部分设置在凹处中。
在又一设计方案中，衬底的至少一部分能够设置在凹处中。
在又一设计方案中，电子器件设计为发光电子器件。在不同的实施方式中，电子器件例如能够设计为发光电子半导体器件，尤其构成为发光二极管。
在又一设计方案中，电子器件能够构成为有机发光二极管。
在又一设计方案中，电子器件能够设计为太阳能电池、例如设计为有机太阳能电池、例如设计为柔性有机太阳能电池。
在不同的实施方式中提供用于制造电子器件的方法。该方法能够具有：形成防湿气待保护层；形成湿气阻挡层，所述湿气阻挡层至少部分地设置在待保护层上方和/或其下方，其中湿气阻挡层具有由不同化学计量组分的相同的材料制成的多个层。
在一个设计方案中，能够借助于沉积方法来形成多个层中的层。例如，沉积方法能够是化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition(CVD))。
在所述方法的又一设计方案中，气相沉积法能够是等离子增强气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition(PECVD))。例如，在此，能够在电子器件上方和/或围绕电子器件的体积部中产生等离子。能够将至少两种气态的初始化合物输送给所述体积部并且使其相互激发以产生反应。
在不同的实施方式中，能够将至少一种惰性气体输送给所述体积部。惰性气体例如能够是氩气或氦气。
在又一实施方式中，能够过量地输送至少一种惰性气体。
在所述方法的一个实施方式中，能够为体积部输送氨气或硅烷以形成氮化硅。例如，能够过量地输送氨气。在另一实施方式中，能够通过硅烷的浓度确定湿气阻挡层的相应的层的相应的化学计量的组分。
根据本发明的湿气阻挡层例如能够在室温(即大约15℃至大约25℃的温度范围)至大约400℃的范围中的温度下、例如在室温至大约200℃的范围中的温度下形成。
在所述方法的又一实施方式中，能够将硅酸四乙酯(TEOS)或N2O输送给体积部以形成氧化硅。例如，能够过量地输送氨气。在另一实施方式中，能够通过硅酸四乙酯(TEOS)的浓度确定湿气阻挡层的相应的层的相应的化学计量的组分。
湿气阻挡层例如能够在大约室温至大约400℃的范围中的温度下、例如在室温至大约200℃的范围中的温度下形成。
能够通过选择适当的初始化合物、温度、等离子条件和/或气体压强实现氮化硅和/或氧化硅的无定形度。
在又一设计方案中，能够将气相沉积法设计为无等离子气相沉积法(Plasma-less Chemical Vapor Deposition(PLCVD))。
在又一设计方案中，能够将气相沉积法设计为原子层沉积法(Atomic Layer Deposotion(ALD))。
在又一设计方案中，能够将原子层沉积法设计为等离子增强原子层沉积法(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposotion(PEALD))。
在又一设计方案中，能够将原子层沉积法设计为无等离子原子层沉积法(Plasma-less Atomic Layer Deposotion(PLALD))。
如果电子器件具有LED、PD、SC和/或TFT，那么一个或多个功能层能够具有外延层序列、外延生长的半导体层序列或构成为这种层序列。在此，半导体层序列例如能够具有基于InGaAlN、InGaAlP和/或AlGaAs的III-V族化合物半导体和/或具有一种或多种元素Be、Mg、Ca和Sr以及一种或多种元素O、S和Se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。
在不同的实施方式中，例如具有一个或多个例如OLED和/或一个或多个LED的电子器件尤其能够构成为照明装置或显示器，并且具有大面积构成的有源的发光面。“大面积”在此能够表示：电子器件具有大于或等于几平方毫米的面积、例如大于或等于一平方厘米的和例如大于或等于一平方分米的面积。
电子器件的所提出的列举是示例性的并且不能够理解为是限制性的。更确切地说，电子器件能够具有另外的电子元件和/或功能层序列，所述电子元件和/或功能层序列对于本领域技术人员本身是已知的。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例并且在下面详细阐明。
附图示出：
图1示出根据不同实施例的、构成为发光器件的电子器件的横截面图；
图2示出根据不同实施例的电子器件的横截面图；
图3示出根据不同实施例的电子器件的横截面图；
图4示出根据不同实施例的电子器件的横截面图；
图5示出根据不同实施例的电子器件的横截面图；
图6示出根据不同实施例的电子器件的横截面图；
图7示出根据不同实施例的电子器件的横截面图；
具体实施方式
在下面详细的描述中参考附图，所述附图形成所述描述的一部分，并且其中示出能够实施本发明的具体的实施形式以用于说明。在此方面，相关于所描述的一个(多个)附图的定向而使用方向术语例如“上”、“下”、“前”、“后”、“前部”、“后部”等等。因为实施形式的组成部分能够以多个不同的定向来定位，所以方向术语用于说明并且不以任何方式受到限制。要理解的是，能够使用其他的实施形式并且能够进行结构上的或逻辑上的改变，而不偏离本发明的保护范围。要理解的是，只要没有特殊地另外说明，就能够将在此描述的不同的示例的实施形式的特征互相组合。因此，下面详细的描述不能够理解为受限制的意义，并且本发明的保护范围不通过所附的权利要求来限定。附图中的简图仅用于说明本发明的思想并且不是符合比例的描述。
在所述描述的范围内，术语“连接”、“联接”以及“耦合”用于描述直接的和间接的连接、直接的或间接的联接以及直接的或间接的耦合。在附图中，只要是适当的，相同的或类似的元件就设有相同的附图标记。
图1示出电子器件100的横截面，根据不同的实施例，其例如构成为发光器件100，例如构成为有机发光二极管(OLED)100。
电子器件100能够具有衬底102。衬底102例如能够用作为载体或用于电子元件或层的载体元件102，例如发光元件。例如，衬底102能够具有玻璃、石英和/或半导体材料或任意其他适合的材料或由其形成。此外，衬底102能够具有塑料薄膜或具有带有一个或多个塑料薄膜的叠层或由其形成。塑料能够具有一种或多种聚烯烃(例如具有高密度或低密度的聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP))或由其形成。此外，塑料能够具有聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酯和/或聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)和/或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或由其形成。衬底102能够具有一种或多种上述材料。衬底102能够构成为是半透明的或甚至透明的。此外，衬底能够是(例如柔性的)金属膜(例如具有材料铝、铜、钢等中的至少一种或由其制成)。
术语“半透明”或者“半透明层”在不同的实施例中能够理解为：层对于光是可穿透的，例如对于由发光器件产生的、如一个或多个波长范围的、例如对于可见光波长范围中的光(例如至少在380nm至780nm波长范围的子范围中的光)是可穿透的。例如，术语“半透明层”在不同的实施例中能够理解为：基本上全部耦合输入到结构(例如层)中的光量也从结构(例如层)中耦合输出，其中光的一部分在此能够被散射。
术语“透明”或“透明层”在不同的实施例中能够理解为：层对于光是可穿透的(例如至少在380nm至780nm波长范围的子范围中)，其中耦合输入到结构(例如层)中的光基本上在没有散射或光转换的情况下也从结构(例如层)中耦合输出。因此，“透明”能够视作为“半透明”的特殊情况。
对于例如应当提供发射光的单色的或在发射谱中受限的电子器件的情况而言足够的是：光学半透明的层结构至少在期望的单色光的波长范围的子范围中或者对于受限的发射谱是半透明的。
在不同的实施例中，有机发光二极管100(或者还有根据在上面或在更下面描述的实施例的发光器件)能够设计为底部发射器或底部发射器或顶部和底部发射器。顶部和底部发射器也能够称作为光学透明的器件、例如透明有机发光二级管。
在衬底102上或上方能够在不同的实施例中可选地设有阻挡层104。阻挡层104能够具有下述材料中的一种或多种或者由其制成：氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化钛、氧化铪、氧化钽、氧化镧、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝掺杂的氧化锌以及其混合物和合金。此外，在不同的实施例中，阻挡层104能够具有大约0.1nm(一个原子层)至大约5000nm范围中的层厚度、例如大约10nm至大约200nm范围中的层厚度、例如大约40nm的层厚度。
在阻挡层104上或上方能够设置有发光器件100的电有源区域106。电有源区域106能够理解为发光器件100的下述区域，在所述区域中流动有用于发光器件100运行的电流。在不同的实施例中，电有源区域106能够具有第一电极108、第二电极112和有机功能层结构110，如其在下面更详细阐明的。
因此，在不同的实施例中，(例如第一电极层108形式的)第一电极108施加在阻挡层104上或上方(或者，当阻挡层104不存在时，施加在衬底102上或上方)。第一电极108(接下来也称为下部电极108)能够由导电材料形成或是导电材料，例如由金属或透明导电氧化物(transparent conductive oxide,TCO)形成或由相同的或不同的金属的和/或相同的或不同的TCO的多个层的层堆来形成。透明导电氧化物是透明的、导电的材料，例如金属氧化物、例如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟或铟锡氧化物(ITO)。除了二元的金属氧化物、例如ZnO、SnO2或In2O3以外，三元的金属氧化物、例如Zn2SnO4、CdSnO3、ZnSnO3、Mgln2O4、GaInO3,Zn2In2O5或In4Sn3O12或不同的透明导电氧化物的混合物也属于TCO族并且能够使用在不同的实施例中。此外，TCO不强制符合化学计量的组分并且还能够是p掺杂的或n掺杂的。所述材料能够以相同的方式应用在下面描述的实施例中。
在不同的实施例中，第一电极108能够具有金属；例如Ag、Pt、Au、Mg、Al、Ba、In、Ag、Au、Mg、Ca、Sm或Li以及这些材料的化合物、组合物或合金。所述材料能够以相同的方式应用在下面描述的实施例中。
在不同的实施例中，能够由在TCO层上的金属的层的组合的层堆形成第一电极108，或者反之亦然。一个示例是施加在铟锡氧化物层(ITO)或ITO-Ag-ITO复层上的银层(ITO上的Ag)。所述材料能够以相同的方式应用在下面描述的实施例中。
在不同的实施例中，替选于或除了上述材料之外，第一电极108能够设有下述材料中的一种或多种：由金属的纳米线或纳米微粒构成的网络、例如由Ag制成；由碳纳米管构成的网络；石墨微粒和石墨层；由半导体纳米线构成的网络。所述材料能够以相同的方式应用在下面描述的实施例中。
此外，第一电极108能够具有导电聚合物或过渡金属氧化物或导电透明氧化物。
在不同的实施例中，第一电极108和衬底102能够构成为是半透明的或透明的。在第一电极108由金属形成的情况下，第一电极108例如能够具有小于或等于大约25nm的层厚度、例如小于或等于大约20nm的层厚度、例如小于或等于大约18nm的层厚度。此外，第一电极108例如能够具有大于或等于大约10nm的层厚度、例如大于或等于大约15nm的层厚度。在不同的实施例中，第一电极108能够具有大约10nm至大约25nm范围内的层厚度、例如大约10nm至大约18nm范围内的层厚度、例如大约15nm至大约18nm范围内的层厚度。
此外，对于第一电极108由透明导电氧化物(TCO)形成的情况而言，第一电极108例如能够具有大约50nm至大约500nm范围内的层厚度、例如大约75nm至大约250nm范围内的层厚度、例如大约100nm至大约150nm范围内的层厚度。
此外，对于第一电极108由例如由Ag制成的例如能够与导电聚合物组合的金属纳米线制成的网络形成、由例如由能够与导电聚合物组合的碳纳米管构成的网络或者由石墨层和复合物形成的情况而言，第一电极108例如能够具有大约1nm至大约500nm范围内的层厚度、例如大约10nm至大约400nm范围内的层厚度、例如大约40nm至大约250nm范围内的层厚度。
第一电极108能够构成为阳极、即构成为空穴注入的电极，或者构成为阴极、即构成为电子注入的电极。
第一电极108能够具有第一电端子，能够将第一电势(由能量源(未示出)、例如由电流源或电压源提供)施加到所述电端子上。替选地，第一电势能够施加到衬底102上或者是施加在衬底102上的并且然后经由此间接地输送给第一电极108或者是输送给第一电极108的。第一电势例如能够是接地电势或者不同地预设的参考电势。
此外，发光器件100的电有源区域106能够具有有机电致发光层结构110，所述有机电致发光层结构施加在第一电极108上或上方或者是施加在半透明的第一电极上或上方的。
有机电致发光层结构110能够包含例如具有荧光发光的和/或磷光发光的发射体的一个或多个发射体层114，以及包含一个或多个空穴传导层116(也称为空穴传输层116)。在不同的实施例中，替选地或附加地能够设有一个或多个电子传导层118(也称为电子传输层118)。
能够使用在发射体层114的根据不同的实施例的发光器件100中的发射体材料的示例包括：有机的或有机金属的化合物，如聚芴、聚噻吩和聚亚苯基的衍生物(例如2-或2,5-取代的聚对苯乙炔)；以及金属络合物，例如铱络合物、如发蓝色磷光的FIrPic(双(3,5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基(2-羧基吡啶基)-铱III)、发绿色磷光的Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)铱III),发红色磷光的Ru(dtb-bpy)3*2(PF6))(三[4，4’-二叔丁基(2，2’)-双吡啶]钌(III)络合物)和发蓝色荧光DPAVBi(4，4-双[4-(二对甲苯氨基)苯乙烯基]联苯)、发绿色荧光的TTPA(9，10-二[N，N-二对甲苯基氨基]蒽)和发红色荧光的DCM2(4-二氰亚甲基)-2-甲基-6-久洛尼定基-9-烯基-4H-吡喃)作为非聚合物发射体。这种非聚合物发射体例如能够借助于热蒸镀沉积。此外，能够使用聚合物发射体，所述聚合物发射体尤其能够借助于湿法化学法、例如旋涂(也称作Spin Coating)来沉积。所述材料能够以相同的方式使用在下面描述的实施例中。
发射体材料能够以适合的方式嵌在基体材料中。
需要指出的是，在另外的实施例中同样设有其他适当的发射体材料。
发光器件100的发射体层114的发射体材料例如能够选择为，使得发光器件100发射白光。发射体层114能够具有多种发射不同颜色的(例如蓝色和黄色或蓝色、绿色和红色)的发射体材料，替选地发射体材料114也能够由多个子层形成，如发蓝色荧光的发射体层114或发蓝色磷光的发射体层114、发绿色磷光发射体层114和发红色磷光的发射体层114。通过不同颜色的混合，能够得到具有白色色彩印象的光的发射。替选地，也能够提出，在通过所述层产生的初级发射的光路中设置转换材料，所述转换材料至少部分地吸收初级辐射，并且发射其他波长的次级辐射，使得从(还不是白色的)初级辐射通过将初级辐射和次级辐射组合而得到白色的色彩印象。
有机电致发光层结构110通常能够具有一个或多个电致发光的层。一个或多个电致发光的层能够具有有机聚合物、有机低聚物、有机单体、有机的、非聚合物的小分子(“小分子(smallmolecules)")或上述材料的组合。例如，有机电致发光层结构110能够具有构成为空穴传输层116或为空穴传输层的一个或多个电致发光层，使得例如在OLED的情况下实现将空穴有效地注入到电致发光的层中或电致发光的区域中。替选地，在不同的实施例中，有机电致发光层结构110能够具有一个或多个功能层，所述功能层构成为电子传输层118，使得例如在OLED的情况下实现将电子有效地注入到电致发光的层中或电致发光的区域中。例如能够使用叔胺、咔唑衍生物、导电的聚苯胺或聚乙烯二氧噻吩作为用于空穴传输层116的材料。在不同的实施例中，一个或多个电致发光的层能够构成为用于电致发光的层。所述材料能够以相同的方式使用在下面描述的实施例中。
在不同的实施例中，空穴传输层116能够施加、例如沉积在第一电极108上或上方，并且发射体层114能够施加、例如沉积在空穴传输层116上或上方。在不同的实施例中，电子传输层118能够施加、例如沉积在发射体层114上或上方。
在不同的实施例中，有机的电致发光的层结构110(即例如空穴传输层116和发射体层114和电子传输层118的厚度的总和)具有最大大约1.5μm的层厚度、例如最大大约1.2μm的层厚度、例如最大大约1μm的层厚度、例如最大大约800nm的层厚度、例如最大大约500nm的层厚度、例如最大大约400nm的层厚度、例如最大大约300nm的层厚度。在不同的实施例中，有机电致发光层结构110例如能够具有由多个直接叠置地设置的有机发光二极管(OLED)的堆，其中每个OLED例如能够具有最大大约1.5μm的层厚度、例如最大大约1.2μm的层厚度、例如最大大约1μm的层厚度、例如最大大约800nm的层厚度、例如最大大约500nm的层厚度、例如最大大约400nm的层厚度、例如最大大约300nm的层厚度。在不同的实施例中，有机的电致发光的层结构110例如能够具有两个、三个或四个直接叠置地设置的OLED的堆，在此情况下，有机的电致发光的层结构110例如能够具有最大大约3μm的层厚度。
发光器件100可选地通常能够具有另外的有机功能层，其例如设置在一个或多个发射体层114上或上方或者电子传输层118上或上方，所述有机功能层用于进一步改进发光器件100的功能性进而改进其效率。
在有机电致发光层结构110上或上方或者必要时在一个或多个另外的有机功能层上或上方能够施加有第二电极112(例如呈第二电极层112形式)。
在不同的实施例中，第二电极112能够具有与第一电极108相同的材料或者由其形成，其中在不同的实施例中金属是尤其适合的。
在不同的实施例中，第二电极112(例如对于金属的第二电极112的情况)例如能够具有小于或等于大约50nm的层厚度、例如小于或等于大约45nm的层厚度、例如小于或等于大约40nm的层厚度、例如小于或等于大约35nm的层厚度、例如小于或等于大约30nm的层厚度、例如小于或等于大约25nm的层厚度、例如小于或等于大约20nm的层厚度、例如小于或等于大约15nm的层厚度、例如小于或等于大约10nm的层厚度。
第二电极112通常能够以与第一电极108类似的方式构成或是以与第一电极类似的方式构成的或者与其不同。第二电极112在不同的实施例中能够由一种或多种材料构成并且具有相应的层厚度，如这在上面结合第一电极108来描述。在不同的实施例中，第一电极108和第二电极112这两者都半透明或透明地构成。因此，在图1中示出的发光器件100能够设计为顶部和底部发射器(换而言之设计为透明的发光器件100)。
第二电极112能够构成为阳极、即构成为空穴注入的电极、或者构成为阴极、即构成为电子注入的电极。
第二电极112能够具有第二电端子，能够将由能量源提供的第二电势(其与第一电势不同)施加到所述电端子上。第二电势例如能够具有下述数值：所述数值使得与第一电势的差具有大约1.5V至大约20V范围内的数值、例如大约2.5V至大约15V范围内的数值、例如大约3V至大约12V范围内的数值。
在第二电极112上或上方进而在具有至少一个防湿气待保护层的电有源区域106上或上方能够形成或者形成有湿气阻挡层120、例如呈阻挡薄层/薄层封装件120形式，其中湿气阻挡层120具有多个由不同化学计量组分的相同的材料构成的层。
在本申请的范围内，例如能够将湿气阻挡层或“阻挡薄膜120”理解为下述层结构，所述层结构适合于形成相对于化学杂质或大气物质、尤其相对于水(湿气)和氧气的阻挡件。换而言之，阻挡薄层120构成为，使得其例如不能够或至多极少量被损坏OLED的物质、如水、氧气或溶剂穿透。
换而言之，根据一个设计方案，湿气阻挡层120能够构成层堆(stack)。湿气阻挡层120或湿气阻挡层120的一个或多个层例如能够借助于适当的沉积方法形成，例如根据一个设计方案借助于原子层沉积方法(Atomic layer Deposition(ALD))来形成、例如为等离子增强原子层沉积方法(Plasma Enhanced Atomic layer Deposition(PEALD))或无等离子原子层沉积方法(Plasma-less Atomic layerDeposition(PLALD))，或根据另一设计方案借助于化学气相沉积方法(Chemical Vapor Depostion(CVD))来形成，例如为等离子增强的气相沉积方法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Depostion(PECVD))或无等离子的气相沉积方法(Plasma-less Chemical VaporDepostion(PLCVD))，或者替选地借助于另外适当的沉积方法形成。
通过应用原子层沉积法(ALD)能够沉积极其薄的层。特别地，能够沉积层厚度位于原子层范围内的层。
根据一个设计方案，在湿气阻挡层120中，能够借助于原子层沉积方法形成多个层的全部层。仅具有ALD层的层序列也能够称作“纳米叠层”。
根据一个替选的设计方案，在湿气阻挡层120中，能够借助于不同于原子层沉积方法的沉积方法来沉积湿气阻挡层120的多个层中的一个或多个层，例如借助于气相沉积方法。
根据一个设计方案，湿气阻挡层120能够具有大约100nm至大约100μm的层厚度，例如大约400nm至大约20μm的层厚度、例如大约100nm至大约250nm的层厚度。
在不同的实施例中，多个层中的每个层能够具有大约250nm的层厚度。
在不同的实施例中，多个层中的第一层能够具有大约100nm的层厚度并且至少一个另外的层能够具有大约200nm的层厚度。例如，多个层中的至少一个第一层能够具有大约100nm的层厚度并且至少一个另外的层能够具有大约250nm的层厚度。
根据一个设计方案，其中，湿气阻挡层120可以包含所有具有相同层厚度的多个层。根据另一设计方案，湿气阻挡层120的各个层能够具有不同的层厚度。换而言之，层中的至少一层能够具有不同于层中的一个或多个其他的层的层厚度。
根据一个设计方案，湿气阻挡层120或湿气阻挡层120的各个层能够构成为是半透明的或透明的层。换而言之，湿气阻挡层120(或湿气阻挡层120的多个层中的各个层)由半透明的或透明的材料(或半透明的或透明的材料组合物)制成。
多个层例如能够由氮化硅制成。在不同的实施例中，氮化硅能够是无定形的。氮化硅能够具有根据化学式SiNx的化学计量的组分，其中对于x适用的是0≤x<2。无定形度的调节或者为了调节湿气阻挡层120的化学计量例如能够通过选择适当的初始化合物、温度、等离子条件和/或气体压强来进行。例如能够输送至少一种惰性气体以进行气体压强调节。至少一种惰性气体例如能够具有氩气、例如氦气或者是这种气体。惰性气体能够过量地输送。例如能够将氨气输送给体积部。氨气能够过量地输送以用于调节无定形度或用于调节化学计量。在不同的实施例中，能够输送硅烷。湿气阻挡层120的相应的层的相应的化学计量的组分能够通过硅烷的浓度来确定。湿气阻挡层120能够在大约室温至大约400℃的范围中的温度下、例如在大约室温至大约200℃的范围中的温度下形成。
湿气阻挡层120的多个层能够由二氧化硅构成。二氧化硅例如能够是无定形的。无定形度的调节或者为了调节湿气阻挡层120的化学计量例如能够通过选择适当的初始化合物、温度、等离子条件和/或气体压强来进行。例如，能够输送硅酸四乙酯(TEOS)或者N2O。湿气阻挡层120的相应的层的相应的化学计量的组分能够通过硅酸四乙酯(TEOS)的浓度来确定。湿气阻挡层例如能够在大约室温至大约400℃的范围中的温度下、例如在大约室温至大约200℃的范围中的温度下形成。
在不同的实施例中，在湿气阻挡层120上或上方能够设置有低折射率的中间层或低折射率的中间层结构122(例如具有由相同的或不同的材料构成的一个或多个层)，所述中间层或中间层结构用于：例如在透明的发光器件100中提高其总透明度。
中间层122或中间层结构122能够具有至少一个层，所述层(在预设的波长中(例如在380nm至780nm波长范围中的预设的波长范围中))具有下述折射率，所述折射率小于发光器件100的如在下面详细阐述的覆盖件(在预设波长中)的折射率。在不同的实施例中，中间层或中间层结构122的至少一个层或整个中间层结构122能够具有下述折射率，所述折射率小于发光器件100的如在下面详细阐述的覆盖件的折射率。
在中间层122或中间层结构122上或上方能够设有粘结剂和/或保护漆124，借助于所述粘结剂和/或保护漆例如将覆盖件126(例如玻璃覆盖件126)固定、例如粘贴在中间层122或中间层结构122上。在不同的实施例中，由粘结剂和/或保护漆124构成的光学半透明的层能够具有大于1μm的层厚度，例如几μm的层厚度。在不同的实施例中，粘结剂能够具有叠层粘结剂或者是这种粘结剂。
在不同的实施例中，还能够将散射光的颗粒嵌入粘结剂的层(也称作为粘结剂层)中，所述颗粒能够引起进一步改进色角畸变和耦合输出效率。在不同的实施例中，例如能够将介电的散射颗粒设作为散射光的颗粒，例如金属氧化物，如氧化硅(SiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO2)、铟锡氧化物(ITO)或者铟锌氧化物(IZO)、氧化镓(Ga2Oa)、氧化铝或氧化钛。其他的颗粒也能够是适合的，只要其具有下述折射率，所述折射率与半透明的层结构的基体的有效的折射率不同，所述颗粒例如为气泡、丙烯酸盐或玻璃空心球。此外，例如能够将金属的纳米颗粒，金属，如金、银、铁纳米颗粒等设作为散射光的颗粒。
在不同的实施例中，在第二电极112和由粘结剂和/或保护漆124构成的层之间还能够施加有另一电绝缘层(未示出)或者是施加有另一电绝缘层(未示出)的，例如另一湿气阻挡层120，例如SiN，例如具有大约100nm至大约100μm范围中的层厚度，例如具有大约400nm至大约20μm范围中的层厚度，以便例如在湿法化学工艺期间保护电学非稳定的材料。
在不同的实施例中，粘结剂能够设计为，使得其本身具有小于覆盖件126的折射率的折射率。在该情况下，粘结剂本身直观地形成中间层122或中间层结构122或者其一部分。这种粘结剂例如能够是低折射率的粘结剂、例如丙烯酸盐，所述粘结剂具有大约1.3的折射率。此外，能够设有多种不同的胶粘剂，所述胶粘剂形成胶粘剂层序列。
此外，需要指出的是，在不同的实施例中也能够完全放弃粘结剂124，例如在借助于例如等离子喷射将例如由玻璃制成的覆盖件126施加到中间层122或中间层结构122上的实施方式中放弃粘结剂。
在中间层122或中间层结构122也设作为粘结剂124的实施例中，层结构的至少一个层能够具有也小于粘结剂124的折射率的折射率。
在不同的实施例中，覆盖件126和/或粘结剂124能够具有1.55的折射率(例如在633nm的波长中)。
此外，在不同的实施例中，附加地能够在发光电子器件100中设有一个或多个抗反射层(例如与湿气阻挡层120组合，例如薄层封装件120)。
例如，在大于或等于60℃的温度下并且在大于或等于90％的相对空气湿度下或者也在之前提出的条件中的一个下，在此在不同的实施方式中描述的湿气阻挡层120能够将至少局部地相对于湿气和/或氧气(腐蚀)敏感的电子器件100相对于湿气和氧气保持密封超过900小时。
因此，当例如在层之间平滑过渡的情况下叠置地沉积具有不同特性、例如不同层应力的由氮化硅构成的至少两个或优选多个层时，能够显著地改进由氮化硅制成的湿气阻挡层120的阻挡作用。能够实现要组合的层的不同的应力，因为由此能够在表面上以无应力的方式成形颗粒/不平坦部并且由此根据本发明的湿气阻挡层120显示出相对于例如损坏OLED的物质、例如水或氧气的显著更高的阻挡作用。此外，例如能够对借助于CVD制成的湿气阻挡层120最佳地调整基底或后续的层的应力，以便产生尽可能无应力的总层。这种改进的湿气阻挡层120能够附加地与另外的阻挡层、例如ALD层组合。
在上面的表格中，x表示层密度并且Y表示应力。
此外，在上面的表格中涉及具有大约1.7cm2的发光面积的构件上的暗斑密度。
图2示出根据不同实施例的电子器件200的横截面图。
电子器件200能够具有衬底202，在所述衬底上具有电有源区域206，所述电有源区域如在图2中纯示例地标明，并且例如能够根据图1中详述的示例构成。
电有源区域206能够理解为电子器件200的下述区域，在所述区域中流动有用于电子器件200运行的电流。在不同的实施例中，电有源区域206能够具有第一电极208和第二电极212。在此，第一电极208例如能够是阳极。第二电极212在此例如能够是阴极。
电有源区域206根据不同的实施方式能够具有至少一个防湿气待保护层，在所述待保护层上或上方能够至少局部地设置有具有由不同的化学计量组分的相同的材料构成的多个层的湿气阻挡层120。
多个层或湿气阻挡层120的层例如能够具有由氮化硅制成的第一层228、由氮化硅制成的设置在所述第一层上的第二层228和由氧化硅制成的设置在所述第二层228上的另一层230。所述层能够根据在图1中描述的实施例构成并且例如能够具有不同的层厚度，例如大约5nm至大约5μm范围中的层厚度。层厚度例如能够交替地以高或低的层应力制成。
图3示出根据不同的实施例的电子器件300的横截面图。
在不同的实施方式中，湿气阻挡层120例如能够具有堆叠的结构，所述堆叠的结构具有由氮化硅制成的层328、由氧化硅制成的层330、由氮化硅制成的设置在层330上的另一层328、以及由氧化硅制成的设置在第二层328上的两个另外的层330，其中层应力能够分别是高的或低的，其中能够通过适当地选择沉积参数引起层应力的调节、例如降低。通过选择工艺参数能够通过沉积不同组分的层来优化设置有湿气阻挡层120的表面的棱边或不平坦部的覆盖，从而改进湿气阻挡层120的使用寿命进而改进电子构件300的使用寿命。
图4示出根据不同的实施例的电子器件400的横截面图。
电子器件400在不同的实施例中能够具有堆叠的结构，所述堆叠的结构具有由氧化硅制成或具有氧化硅的层430、由氧化硅制成的层430和由氮化硅制成的层428。在此，例如能够根据材料的绝缘特性或光学特性得到相应层的材料的选择。
图5示出根据不同实施例的例如构成为LED或(例如顶部发射的)OLED的电子器件500的横截面图。
电有源区域106能够设置在凹处534中。例如，电有源区域106以及发光的GaN层536能够设置在凹处中并且具有堆叠的结构，所述堆叠的结构具有由氮化硅制成的层528、由氧化硅制成的层530、由氮化硅制成的设置在层530上的另一层528、以及由氧化硅制成的设置在第二层528上的两个另外的层530，其中层应力能够分别是低的或高的，其中能够通过适当地选择沉积参数引起层应力的调节、例如降低。通过选择工艺参数能够通过沉积不同组分的层来优化设置有使其阻挡层120的表面的棱边或不平坦部的覆盖，从而改进湿气阻挡层120的使用寿命进而改进电子构件500的使用寿命。
图6示出根据不同的实施例的电子器件的横截面图。
此外，能够根据上述实施例构成的且仅纯示例示出的电子器件600能够具有封装件632，所述封装件能够设置在湿气阻挡层120的多个层或层上方。图6示例地示出层的堆叠的结构，所述层具有由氮化硅制成的层628、由氧化硅制成的层632和由氮化硅制成的多个层628，其中层应力分别能够是低的或高的，其中能够通过适当地选择沉积参数引起层应力的调节、例如降低。通过选择工艺参数能够通过沉积不同组分的层来优化设置有湿气阻挡层120的表面的棱边或不平坦部的覆盖，从而改进湿气阻挡层120的使用寿命进而改进电子构件600的使用寿命。
图7示出流程图700，在所述流程图中示出用于制造根据不同实施例的发光器件的方法。
在702中形成电有源区域106，其中形成第一电极108和第二电极112并且其中在第一电极和第二电极之间形成有机功能层结构。此外，在704中在电有源区域上方形成具有至少一个层的层结构。
不同的层、例如中间层122或中间层结构122、电极108、112以及电有源区域106的另外的层、例如有机功能层结构114、空穴传输层116或电子传输层118能够借助于不同的工艺来施加，例如沉积，例如借助于CVD方法(chemical vapor deposition化学气相沉积方法)或借助于PVD方法(physical vapor deposition物理气相沉积方法PVD，例如溅射、离子增强沉积方法或热蒸镀方法)；替选地借助于电镀方法；浸渍沉积方法、旋涂方法(spin coating)；印刷；刮涂或喷涂。
所述方法还具有下述步骤：形成至少一个防湿气待保护层；并且形成湿气阻挡层120，将所述湿气阻挡层至少部分地设置在待保护层上方和/或其下方，并且湿气阻挡层具有由不同化学计量组分的相同的材料制成的多个层。
借助于沉积方法来形成多个层的层。沉积方法能够是CVD方法(chemical vapor deposition(CVD))。气相沉积方法能够是等离子增强的气相沉积方法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Depostion(PECVD))。例如，能够在电子器件上方和/或围绕电子器件的体积部中产生等离子，并且其中将至少两种气态的初始化合物输送给体积部。例如能够将至少一种惰性气体输送给体积部，借助于所述惰性气体例如能够调节气体压强，例如以用于制造具有不同的层应力的层。惰性气体例如能够是氩气、例如是氦气。至少一种惰性气体例如能够过量地输送。为了制造氮化硅层例如能够将氨气作为初始化合物输送给体积部。氨气例如能够过量地输送以用于调节湿气阻挡层120的化学计量。为了制造氮化硅层能够将硅烷作为另外的初始化合物输送给体积部。湿气阻挡层120的相应的层的相应的化学计量的组分能够通过硅烷的浓度来确定。为了例如调节湿气阻挡层120的相应的层的期望的无定形度或另外的特性、例如相应的层的层应力，在大约室温至大约400℃范围中的温度下、例如在大约室温至大约200℃范围中的温度下形成湿气阻挡层。其中，能够调节相应的层的温度。
为了制造氧化硅层能够将例如硅酸四乙酯(TEOS)或N2O输送给体积部。
湿气阻挡层120的相应的层的相应的化学计量的组分能够通过的硅酸四乙酯(TEOS)或N2O浓度来确定。在考虑湿气阻挡层120的相应的层的无定形度或另外的特性、例如相应的层的层应力的情况下，能够在大约室温至大约400℃范围中的温度下、例如在大约室温至大约200℃范围中的温度下形成湿气阻挡层，其中能够设定相应的层的温度。
气相沉积方法例如能够设计为无等离子化学气相沉积(Plasma-lessChemical Vapor Depostion(PLCVD))。沉积方法例如能够设计为原子层沉积方法(Atomic layer Deposition(ALD))。原子层沉积方法能够设计为等离子增强原子层沉积方法(Plasma Enhanced Atomic layerDeposition(PEALD))。原子层沉积方法能够设计为无等离子原子层沉积方法(Plasma-less Atomic layer Deposition(PLALD))。
在不同的实施例中，能够将等离子增强的化学气相沉积方法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Depostion(PECVD))用作为CVD方法。在此，在应当施加要施加的层的元件上方和/或周围的体积部中产生等离子，其中将至少两种气态的初始化合物输送给体积部，所述初始化合物在等离子中离子化并且被相互激发以发生反应。通过产生等离子能够可行的是：与无等离子CVD法相比能够降低元件的表面被加热以用于实现例如产生介电层的温度。当元件、例如待形成的发光电子器件在高于最大温度的温度下被损坏时，这例如能够是有利的。最大温度例如能够在根据不同的实施例的待形成的发光电子器件中大约为120℃，使得例如施加介电层的温度能够小于或等于120℃并且例如小于或等于80℃。
此外能够提出的是：在形成电有源区域106之后并且在形成覆盖件104之前测量具有电有源区域的结构的光学透明度。中间层或中间层结构因此能够取决于所测量的光学透明度来形成，使得实现具有电有源区域的结构和中间层或中间层结构的期望的目标光学透明度(因此，例如能够调整中间层或中间层结构的材料选择和/或层厚度)。
在不同的实施例中已经识别：发光器件、例如OLED的透明度能够通过应用与粘结剂和覆盖玻璃相比(这两者通常具有大约相同的折射率)低折射率的极其薄的层来提高。层厚度在不同的实施例中位于50nm至150nm的范围中。如上面示出的那样，发光器件的透明度能够取决于层的厚度和折射率来显著地提高。可选地，层结构之上的覆盖件能够在706中形成，其中层结构的至少一个层具有小于覆盖件的折射率的折射率。在不同的实施例中，这种低折射率的层(即例如具有小于1.5折射率的层)在正进行的工艺流中作为附加的层例如在封装件上、例如湿气阻挡层120上引入。

Claims (13)

1.一种电子器件(100)，具有：
·防湿气待保护层；
·湿气阻挡层(120)，所述湿气阻挡层至少部分地设置在待保护层上或其上方和/或其下方，
·其中所述湿气阻挡层(120)具有由不同化学计量组分的相同的材料制成的多个层。
2.根据权利要求1所述的电子器件(100)，其中所述湿气阻挡层(120)具有大约10nm至大约100μm范围中的层厚度。
3.根据权利要求1或2所述的电子器件(100)，其中所述多个层由氮化硅制成。
4.根据权利要求3所述的电子器件(100)，其中所述氮化硅是无定形的。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电子器件(100)，其中所述多个层由二氧化硅制成。
6.根据权利要求5所述的电子器件(100)，其中所述二氧化硅是无定形的。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的电子器件(100)，此外具有：
·载体(102)，其中所述防湿气待保护层设置在所述载体(102)上或上方；和
·封装件(632)，其中所述封装件(632)设置在所述湿气阻挡层(120)上或上方。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的电子器件(100)，其设计为发光电子器件。
9.根据权利要求8所述的电子器件(100)，其设计为发光二极管，优选设计为有机发光二极管，更优选设计为柔性有机发光二极管。
10.根据权利要求1至7中的任一项所述的电子器件(100)，其设计为太阳能电池、优选设计为有机太阳能电池、更优选设计为柔性有机太阳能电池。
11.一种用于制造电子器件(100)的方法，其中所述方法具有：
·形成防湿气待保护层；
·形成湿气阻挡层(120)，所述湿气阻挡层至少部分地设置在待保护层上或其上方和/或其下方，
·其中所述湿气阻挡层(120)具有由不同化学计量组分的相同的材料制成的多个层。
12.根据权利要求11所述的方法，其中将至少一种惰性气体输送给体积部。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述至少一种惰性气体具有氩气和/或氦气或者是氩气和/或氦气。
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