DE102015217055A1 - Optoelectronic component and method for detecting a defect in an optoelectronic component - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement (100) aufweisend einen organischen funktionellen Schichtenstapel (2), der zwischen zwei Elektroden (1, 7) angeordnet ist, ein Verkapselungselement (3), das über der zweiten Elektrode (7) angeordnet ist und in seiner funktionsbestimmten Anwendung eine Versiegelung gegenüber Umwelteinflüssen (U) für zumindest den organischen funktionellen Schichtenstapel (2) und einem Indikatorelement (4) bildet, wobei das Indikatorelement (4) zwischen der zweiten Elektrode (7) und dem Verkapselungselement (3) angeordnet ist, wobei das Indikatorelement (4) zumindest zwei Komponenten (A, B) aufweist, die zur Bildung einer Indikatorkomponente (AB) befähigt sind, wobei im Fall der funktionsbestimmten Anwendung des Verkapselungselements (3) die Bildung der Indikatorkomponente (AB) zumindest kinetisch gehemmt ist, wobei im Fall einer Fehlstelle (5) in dem Verkapselungselement (3) Umwelteinflüsse (U) mit dem Indikatorelement (4) in Kontakt sind, so dass eine Startreaktion (6) unter Freisetzung einer ersten Energie (dH1) erfolgt und die erste Energie (dH1) die Bildung der Indikatorkomponente (AB) aktiviert.The invention relates to an optoelectronic component (100) comprising an organic functional layer stack (2) arranged between two electrodes (1, 7), an encapsulation element (3) which is arranged above the second electrode (7) and in its functionally determined manner Application forms a seal against environmental influences (U) for at least the organic functional layer stack (2) and an indicator element (4), wherein the indicator element (4) between the second electrode (7) and the encapsulation element (3) is arranged, wherein the indicator element (4) has at least two components (A, B) which are capable of forming an indicator component (AB), wherein in the case of the functional application of the encapsulation element (3) the formation of the indicator component (AB) is at least kinetically inhibited, in which case a defect (5) in the encapsulation element (3) environmental influences (U) with the indicator element (4) are in contact, so in that a starting reaction (6) takes place with the release of a first energy (dH1) and the first energy (dH1) activates the formation of the indicator component (AB).
Description
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Detektion einer Fehlstelle in einem optoelektronischen Bauelement. The invention relates to an optoelectronic component. Furthermore, the invention relates to a method for detecting a defect in an optoelectronic component.
Bei optoelektronischen Bauelementen, insbesondere bei organischen lichtemittierenden Dioden (OLED), erscheinen lokale Fehlstellen in einem Verkapselungselement in Form von dunklen Flecken, den sogenannten Dark Spots. Diese Dark Spots sind visuell störend, können partiell aber aufgrund ihrer Größe elektrisch nicht detektiert werden.In the case of optoelectronic components, in particular in the case of organic light-emitting diodes (OLEDs), local imperfections appear in an encapsulation element in the form of dark spots, the so-called dark spots. These dark spots are visually distracting, but partially can not be detected electrically because of their size.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen, das Fehlstellen leicht anzeigt. Insbesondere ist es eine Aufgabe, die Fehlstellen visuell und/oder elektrisch leicht zu detektieren. Ferner ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Detektion von Fehlstellen in einem optoelektronischen Bauelement bereitzustellen, das schnell und/oder effizient ist. An object of the invention is to provide an optoelectronic device which easily displays defects. In particular, it is an object to easily detect the defects visually and / or electrically. A further object of the invention is to provide a method for detecting defects in an optoelectronic component that is fast and / or efficient.
Diese Aufgaben werden durch ein optoelektronisches Bauelement gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Ferner werden diese Aufgaben durch ein Verfahren zur Detektion einer Fehlstelle in einem optoelektronischen Bauelement gemäß dem unabhängigen Anspruch 17 gelöst. These objects are achieved by an optoelectronic component according to
In zumindest einer Ausführungsform weist das optoelektronische Bauelement einen organischen funktionellen Schichtenstapel auf. Der organische funktionelle Schichtenstapel ist zwischen einer ersten und einer zweiten Elektrode angeordnet. Das optoelektronische Bauelement weist ein Verkapselungselement auf. Das Verkapselungselement ist über der zweiten Elektrode angeordnet. In seiner funktionsbestimmten Anwendung bildet das Verkapselungselement eine Versiegelung gegenüber Umwelteinflüssen für zumindest den organischen funktionellen Schichtenstapel und einem Indikatorelement. Das Indikatorelement ist zwischen der zweiten Elektrode und dem Verkapselungselement angeordnet. Das Indikatorelement weist zumindest eine erste Komponente A und eine zweite Komponente B auf oder besteht aus diesen. Die erste Komponente A und die zweite Komponente B sind zur Bildung einer Indikatorkomponente AB befähigt. Im Fall einer funktionsbestimmten Anwendung des Verkapselungselements ist die Bildung der Indikatorkomponente zumindest kinetisch gehemmt. Im Fall zumindest einer Fehlstelle in dem Verkapselungselement sind Umwelteinflüsse mit dem Indikatorelement in Kontakt, sodass eine Startreaktion unter Freisetzung einer ersten Energie erfolgt. Die erste Energie der Startreaktion aktiviert die Bildung der Indikatorkomponente. In at least one embodiment, the optoelectronic component has an organic functional layer stack. The organic functional layer stack is disposed between a first and a second electrode. The optoelectronic component has an encapsulation element. The encapsulation element is arranged above the second electrode. In its functional application, the encapsulation element forms a seal against environmental influences for at least the organic functional layer stack and an indicator element. The indicator element is arranged between the second electrode and the encapsulation element. The indicator element has at least a first component A and a second component B or consists of these. The first component A and the second component B are capable of forming an indicator component AB. In the case of a functional application of the encapsulation element, the formation of the indicator component is at least kinetically inhibited. In the case of at least one defect in the encapsulation element, environmental influences are in contact with the indicator element, so that a starting reaction takes place with the release of a first energy. The first energy of the start reaction activates the formation of the indicator component.
Alternativ oder zusätzlich kann die Indikatorkomponente auf einem Substrat, insbesondere zwischen dem Substrat und der ersten Elektrode angeordnet sein.Alternatively or additionally, the indicator component may be arranged on a substrate, in particular between the substrate and the first electrode.
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 mechanischem und/oder elektrischem 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 über einer anderen Schicht oder einem anderen Element angeordnet ist. Dabei können dann weitere Schichten oder weitere Elemente zwischen der einen und der anderen Schicht oder zwischen dem einen und dem anderen Element angeordnet sein. The fact that a layer or an element is arranged or applied "on" or "over" another layer or another element can mean here and below that the one layer or the one element is directly in direct mechanical and / or electrical contact is arranged on the other layer or the other element. Furthermore, it can also mean that the one layer or the one element is arranged indirectly above another layer or another element. In this case, further layers or further elements can then be arranged between the one and the other layer or between the one and the other element.
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 mechanischem und/oder elektrischem Kontakt oder in mittelbarem Kontakt zu einer der zwei anderen Schichten oder Elementen angeordnet ist. Dabei können bei mittelbarem Kontakt weitere Schichten und/oder Elemente zwischen der einen und zumindest einer der zwei anderen Schichten oder Elemente angeordnet sein. The fact that a layer or element is arranged "between" two other layers or elements may, here and in the following, mean that the one layer or element is directly in direct mechanical and / or electrical contact or in indirect contact with one of the other two Layers or elements is arranged. In the case of indirect contact, further layers and / or elements may be arranged between the one and at least one of the two other layers or elements.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das optoelektronische Bauelement ein organisches lichtemittierendes Bauelement. Insbesondere ist das optoelektronische Bauelement eine organische lichtemittierende Diode (OLED). Insbesondere ist das Bauelement betriebsfähig, ist also zur Emission von Strahlung befähigt und eingerichtet. In accordance with at least one embodiment, the optoelectronic component is an organic light-emitting component. In particular, the optoelectronic component is an organic light-emitting diode (OLED). In particular, the device is operable, that is capable of emitting radiation and set up.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das optoelektronische Bauelement einen organischen funktionellen Schichtenstapel auf. Insbesondere weist der organische funktionelle Schichtenstapel organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine nichtpolymere Moleküle ("small molecules") oder Kombinationen daraus auf. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann zumindest eine organische lichtemittierende Schicht aufweisen. Zusätzlich zu der einen organischen lichtemittierenden Schicht kann der organische funktionelle Schichtenstapel zumindest eine funktionelle Schicht aufweisen, die als Lochtransportschicht ausgeführt ist, um eine effektive Löcherinjektion in zumindest einer der lichtemittierenden Schichten zu ermöglichen. Als Materialien für eine Lochtransportschicht können sich beispielsweise tertiäre Amine, Carbazolderivate, mit Kampfersulfonsäure dotiertes Polyanilin oder mit Polystyrolsulfonsäure dotiertes Polyethylendioxytiophen als vorteilhaft erweisen. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann weiterhin zumindest eine funktionelle Schicht aufweisen, die als Elektronentransportschicht ausgebildet ist. Allgemein kann der organische funktionelle Schichtenstapel zusätzlich zu der zumindest einen organischen lichtemittierenden Schicht weitere Schichten aufweisen, die ausgewählt sind aus Löcherinjektionsschichten, Lochtransportschichten, Elektroneninjektionsschichten, Elektronentransportschichten, Lochblockierschichten und Elektronenblockierschichten. In accordance with at least one embodiment, the optoelectronic component has an organic functional layer stack. In particular, the organic functional layer stack comprises organic polymers, organic oligomers, organic monomers, organic small non-polymeric molecules ("small molecules") or combinations thereof. The organic functional layer stack may comprise at least one organic light-emitting layer. In addition to the one organic light emitting layer, the organic functional layer stack may include at least one functional layer configured as a hole transport layer to enable effective hole injection in at least one of the light emitting layers. As materials for a hole transport layer, for example tertiary amines, carbazole derivatives, polyaniline doped with camphorsulfonic acid or polyethylenedioxythiophene doped with polystyrenesulfonic acid prove to be advantageous. The organic functional layer stack can furthermore have at least one functional layer, which is formed as an electron transport layer. In general, in addition to the at least one organic light emitting layer, the organic functional layer stack may include further layers selected from hole injection layers, hole transport layers, electron injection layers, electron transport layers, hole blocking layers, and electron blocking layers.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das optoelektronische Bauelement zumindest zwei Elektroden auf. Insbesondere ist zwischen den zwei Elektroden der organische funktionelle Schichtenstapel angeordnet. In accordance with at least one embodiment, the optoelectronic component has at least two electrodes. In particular, the organic functional layer stack is arranged between the two electrodes.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zumindest einer der Elektroden transparent ausgebildet. Mit "transparent" wird hier und im Folgenden eine Schicht bezeichnet, die durchlässig für sichtbares Licht ist. Dabei kann die zumindest transparente Schicht klar durchscheinend oder zumindest teilweise lichtstreuend und/oder teilweise lichtabsorbierend sein, sodass die transparente Schicht beispielsweise auch diffus oder milchig durchscheinend sein kann. Besonders bevorzugt ist eine hier als transparent bezeichnete Schicht möglichst lichtdurchlässig, sodass insbesondere die Absorption von im Betrieb des Bauelements erzeugten Lichts oder Strahlung so gering wie möglich ist. According to at least one embodiment, at least one of the electrodes is transparent. By "transparent" is here and below referred to a layer that is transparent to visible light. In this case, the at least transparent layer can be transparent or at least partially light-scattering and / or partially light-absorbing, so that the transparent layer can also be translucent, for example, diffuse or milky. Particularly preferred is a layer referred to as transparent as translucent as possible, so that in particular the absorption of light generated during operation of the device or radiation is as low as possible.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind beide Elektroden transparent ausgebildet. Dann kann das in dem organischen funktionellen Schichtenstapel erzeugte Licht in beide Richtungen, also durch beide Elektroden hindurch, abgestrahlt werden. Wenn das optoelektronische Bauelement ein Substrat aufweist, bedeutet dies, dass Licht sowohl durch das Substrat hindurch, das dann ebenfalls transparent ausgebildet ist, als auch in die vom Substrat abgewandte Richtung abgestrahlt werden kann. Weiterhin können in diesem Fall alle Schichten des optoelektronischen Bauelements transparent ausgebildet sein, sodass das optoelektronische Bauelement eine transparente OLED bildet. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass eine der beiden Elektroden, zwischen denen der funktionelle Schichtenstapel angeordnet ist, nicht transparent und vorzugsweise reflektierend ausgebildet ist, sodass das in dem organischen funktionellen Schichtenstapel erzeugte Licht nur in eine Richtung durch die transparente Elektrode abgestrahlt werden kann. Ist die auf dem Substrat angeordnete Elektrode transparent und ist auch das Substrat transparent ausgebildet, so spricht man auch von einem sogenannten Bottom-Emitter, während man im Fall, dass die dem Substrat abgewandt angeordnete Elektrode transparent ausgebildet ist, von einem sogenannten Top-Emitter spricht. According to at least one embodiment, both electrodes are transparent. Then, the light generated in the organic functional layer stack can be radiated in both directions, that is, through both electrodes. If the optoelectronic component has a substrate, this means that light can be emitted both through the substrate, which is then likewise transparent, and in the direction away from the substrate. Furthermore, in this case, all the layers of the optoelectronic component can be made transparent so that the optoelectronic component forms a transparent OLED. In addition, it may also be possible for one of the two electrodes, between which the functional layer stack is arranged, to be non-transparent and preferably reflective, so that the light generated in the organic functional layer stack can only be emitted in one direction through the transparent electrode , If the electrode arranged on the substrate is transparent and the substrate is also transparent, this is also referred to as a so-called bottom emitter, while in the case that the electrode arranged facing away from the substrate is transparent, this is referred to as a so-called top emitter ,
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine Elektrode transparent und die weitere Elektrode reflektierend ausgeformt, sodass die in dem optoelektronischen Bauelement erzeugte Strahlung in Richtung der transparenten Elektrode ausgekoppelt ist. In accordance with at least one embodiment, one electrode is transparent and the further electrode is designed to be reflective so that the radiation generated in the optoelectronic component is coupled out in the direction of the transparent electrode.
Als Material für eine transparente Elektrode kann beispielsweise ein transparentes leitendes Oxid verwendet werden. Transparente leitende Oxide (transparent conductive oxides, kurz "TCO") sind in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Kadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid oder Indiumzinnoxid (ITO). Neben binären Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise ZnO, SnO2 oder In2O3 gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 oder In4Sn3O12 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs. Dabei entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können weiterhin p- oder n-dotiert sein. Insbesondere ist das transparente Material Indiumzinnoxid (ITO).As the material for a transparent electrode, for example, a transparent conductive oxide may be used. Transparent conductive oxides ("TCO" for short) are generally metal oxides, such as, for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide or indium tin oxide (ITO). In addition to binary metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2 or In 2 O 3 also include ternary metal oxygen compounds such as Zn 2 SnO 4 , CdSnO 3 , ZnSnO 3 , MgIn 2 O 4 , GaInO 3 , Zn 2 In 2 O 5 or In 4 Sn 3 O 12 or mixtures of different transparent conductive oxides to the group of TCOs. The TCOs do not necessarily correspond to a stoichiometric composition and may continue to be p- or n-doped. In particular, the transparent material is indium tin oxide (ITO).
Weiterhin kann eine transparente Elektrode auch eine Metallschicht mit einem Metall oder einer Legierung aufweisen, beispielsweise mit einem oder mit mehreren der folgenden Materialien: Silber, Platin, Gold, Magnesium oder eine Legierung aus Silber und Magnesium. Darüber hinaus sind auch andere Metalle möglich. Die Metallschicht weist dabei eine derart geringe Dicke auf, dass sie zumindest teilweise durchlässig für das von dem organischen funktionellen Schichtenstapel erzeugten Lichts ist, beispielsweise eine Dicke von kleiner oder gleich 50 nm. Furthermore, a transparent electrode can also comprise a metal layer with a metal or an alloy, for example with one or more of the following materials: silver, platinum, gold, magnesium or an alloy of silver and magnesium. In addition, other metals are possible. In this case, the metal layer has such a small thickness that it is at least partially permeable to the light generated by the organic functional layer stack, for example a thickness of less than or equal to 50 nm.
Als Material für eine reflektierende Elektrode kann beispielsweise ein Metall verwendet werden, das ausgewählt sein kann aus Aluminium, Barium, Indium, Silber, Gold, Magnesium, Kalzium und Lithium sowie Verbindungen, Kombinationen und Legierungen daraus. Insbesondere kann eine reflektierende Elektrode Silber, Aluminium oder Legierungen mit diesen aufweisen, beispielsweise Ag:Mg, Ag:Ca, Mg:Al. As a material for a reflective electrode, for example, a metal may be used which may be selected from aluminum, barium, indium, silver, gold, magnesium, calcium and lithium, and compounds, combinations and alloys thereof. In particular, a reflective electrode may comprise silver, aluminum or alloys with these, for example Ag: Mg, Ag: Ca, Mg: Al.
Insbesondere können die Elektroden nanostrukturierte Elektroden, beispielsweise Elektroden mit Nanodrahtstrukturen wie Silbernanodrähte, oder aus Graphen sein. In particular, the electrodes may be nanostructured electrodes, for example electrodes with nanowire structures such as silver nanowires, or graphene.
Insbesondere kann die erste Elektrode als Anode ausgebildet sein, dann ist die zweite Elektrode als Kathode ausgebildet. Alternativ kann die erste Elektrode als Kathode ausgebildet sein, dann ist die zweite Elektrode als Anode ausgebildet. In particular, the first electrode may be formed as an anode, then the second electrode is formed as a cathode. Alternatively, the first Electrode may be formed as a cathode, then the second electrode is formed as an anode.
Die Elektroden können auch in Kombination von zumindest einer oder mehreren TCO-Schichten und zumindest eine oder mehrere Metallschichten aufweisen.The electrodes may also have in combination at least one or more TCO layers and at least one or more metal layers.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das optoelektronische Bauelement ein Substrat auf. Insbesondere ist eine der zwei Elektroden, insbesondere die erste Elektrode, auf dem Substrat angeordnet. Das Substrat kann beispielsweise eines oder mehrere Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder eines Laminats aufweisen, die ausgewählt sind aus Glas, Quarz, Kunststoff, Metall, Silizium und Wafer. Insbesondere weist das Substrat Glas auf oder besteht daraus. In accordance with at least one embodiment, the optoelectronic component has a substrate. In particular, one of the two electrodes, in particular the first electrode, is arranged on the substrate. The substrate may comprise, for example, one or more materials in the form of a layer, a plate, a foil or a laminate, which are selected from glass, quartz, plastic, metal, silicon and wafers. In particular, the substrate comprises or consists of glass.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das optoelektronische Bauelement dazu eingerichtet, zumindest Strahlung aus dem sichtbaren Wellenbereich zu emittieren. Insbesondere weist die Strahlung eine Wellenlänge oder ein Wellenlängenmaximum auf, das einen Wert zwischen einschließlich 400 nm bis einschließlich 800 nm, beispielsweise 420 nm bis 680 nm, aufweist. In accordance with at least one embodiment, the optoelectronic component is configured to emit at least radiation from the visible wavelength range. In particular, the radiation has a wavelength or a wavelength maximum which has a value of between 400 nm and 800 nm inclusive, for example 420 nm to 680 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das optoelektronische Bauelement ein Verkapselungselement auf. Insbesondere ist das Verkapselungselement über der zweiten Elektrode angeordnet. Insbesondere bildet das Verkapselungselement in seiner funktionsbestimmten Anwendung eine Versiegelung gegenüber Umwelteinflüssen für zumindest den organischen funktionellen Schichtenstapel und das Indikatorelement. Mit anderen Worten ist das Verkapselungselement eine hermetische Abdichtung gegenüber Umwelteinflüssen, beispielsweise gegenüber Feuchtigkeit und/oder Sauerstoff und/oder anderen korrosiven Substanzen, wie etwa Schwefelwasserstoff. Insbesondere schützt das Verkapselungselement den zumindest einen organischen funktionellen Schichtenstapel, das Indikatorelement und die Elektroden vor der Umgebung, so dass eine Degradation und/oder Korrosion vermieden ist.In accordance with at least one embodiment, the optoelectronic component has an encapsulation element. In particular, the encapsulation element is arranged above the second electrode. In particular, the encapsulation element in its function-specific application forms a seal against environmental influences for at least the organic functional layer stack and the indicator element. In other words, the encapsulation element is a hermetic seal against environmental influences, for example against moisture and / or oxygen and / or other corrosive substances, such as hydrogen sulfide. In particular, the encapsulation element protects the at least one organic functional layer stack, the indicator element and the electrodes from the environment, so that degradation and / or corrosion is avoided.
Das Verkapselungselement ist bevorzugt in Form einer Dünnschichtverkapselung ausgeformt. Das Verkapselungselement kann ein oder mehrere dünne Schichten aufweisen, die beispielsweise mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens aufgebracht sind und die beispielsweise eines oder mehrere der Materialien Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid und Tantaloxid aufweisen. Das Verkapselungselement kann weiterhin beispielsweise auf einer Dünnschichtverkapselung einen mechanischen Schutz in Form einer Kunststoffschicht und/oder einer auflaminierten Glasschicht und/oder auflaminierten Metallschicht aufweisen, wodurch beispielsweise ein Kratzschutz erreicht werden kann. The encapsulation element is preferably formed in the form of a thin-layer encapsulation. The encapsulant may comprise one or more thin layers deposited by, for example, an atomic layer deposition process and comprising, for example, one or more of alumina, zinc oxide, zirconia, titania, hafnia, lanthana, and tantalum oxide. The encapsulation element may further comprise, for example on a thin-layer encapsulation, a mechanical protection in the form of a plastic layer and / or a laminated glass layer and / or a laminated metal layer, whereby, for example, a scratch protection can be achieved.
Alternativ kann statt einer Dünnfilmbeschichtung (TFR) eine Cavity-Verkapselung aus SiNCOx und/oder ATO verwendet werden. Insbesondere bedeutet SiNCOx eine Mischung aus SiN, SiOx und SiC in beliebiger Zusammensetzung und Reihenfolge. ATO bedeutet AlOx und TiOx in beliebiger Dicke und Reihenfolge. Alternatively, instead of a thin film coating (TFR), a cavity encapsulation of SiNCO x and / or ATO may be used. In particular, SiNCO x is a mixture of SiN, SiO x and SiC in any desired composition and order. ATO means AlO x and TiO x in any thickness and order.
Alternativ kann das Verkapselungselement beispielsweise in Form eines aufgeklebten Glasdeckels ausgeformt sein. Insbesondere ist der Glasdeckel oder das Glas mittels eines Klebers oder einer Kleberschicht auf einer Dünnfilmverkapselung angeordnet. Alternatively, the encapsulation element may be formed, for example, in the form of a glued glass lid. In particular, the glass cover or the glass is arranged on a thin-film encapsulation by means of an adhesive or an adhesive layer.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Verkapselungselement eine Schichtdicke von 20 nm bis 5 µm, beispielsweise 20 nm bis 30 nm auf. Speziell für SiNCOx bis 10 µm weist insbesondere das Verkapselungselement eine Schichtdicke von 0,5 µm bis 5 µm, beispielsweise 1 µm bis 3 µm, auf. Speziell für ATO weist insbesondere das Verkapselungselement eine Schichtdicke von 40 nm bis 60 nm, beispielsweise 50 nm, auf. In accordance with at least one embodiment, the encapsulation element has a layer thickness of 20 nm to 5 μm, for example 20 nm to 30 nm. Especially for SiNCO x to 10 microns, in particular, the encapsulation element has a layer thickness of 0.5 .mu.m to 5 .mu.m, for example 1 .mu.m to 3 .mu.m. Especially for ATO, in particular the encapsulation element has a layer thickness of 40 nm to 60 nm, for example 50 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zwischen der zweiten Elektrode und dem Verkapselungselement ein Indikatorelement angeordnet. Insbesondere ist das Indikatorelement in direktem elektrischem und/oder mechanischem Kontakt zur zweiten Elektrode und dem Verkapselungselement angeordnet. In accordance with at least one embodiment, an indicator element is arranged between the second electrode and the encapsulation element. In particular, the indicator element is arranged in direct electrical and / or mechanical contact with the second electrode and the encapsulation element.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Indikatorelement als Schichtsystem ausgeformt. Insbesondere weist das Indikatorelement eine Schicht zumindest aus einer ersten Komponente A und eine Schicht aus einer zweiten Komponente B auf oder besteht daraus. Die Schicht zumindest aus der ersten Komponente A kann aus der ersten Komponente bestehen oder weitere Materialien, beispielsweise ein Matrixmaterial, umfassen. Die Schicht zumindest aus der zweiten Komponente B kann aus der zweiten Komponente bestehen oder weitere Materialien, beispielswiese ein Matrixmaterial, umfassen. Die Schicht aus der ersten Komponente A und die Schicht aus der zweiten Komponente B sind insbesondere in direktem mechanischem und/oder elektrischem Kontakt zueinander angeordnet. In accordance with at least one embodiment, the indicator element is formed as a layer system. In particular, the indicator element has a layer at least of a first component A and a layer of a second component B or consists thereof. The layer at least of the first component A may consist of the first component or comprise further materials, for example a matrix material. The layer at least of the second component B may consist of the second component or comprise further materials, for example a matrix material. The layer of the first component A and the layer of the second component B are arranged in particular in direct mechanical and / or electrical contact with each other.
Die Schichtdicke der Schicht zumindest aus der ersten Komponente und die Schichtdicke der Schicht zumindest aus der zweiten Komponente können jeweils 5 nm bis 10 nm sein. The layer thickness of the layer at least from the first component and the layer thickness of the layer at least from the second component may each be 5 nm to 10 nm.
Alternativ kann das Indikatorelement zumindest eine Schicht aufweisen, in dem die erste und die zweite Komponente vermischt sind. Mit anderen Worten weist das Indikatorelement die erste und die zweite Komponente als Gemisch auf. Die Mischung kann homogen oder inhomogen sein. Die Mischung kann neben der ersten und der zweiten Komponente weitere Materialien, beispielsweise ein Matrixmaterial, aufweisen. Insbesondere sind die erste und/oder die zweite Komponente in dem Matrixmaterial eingebettet oder enthalten. Insbesondere ist das Matrixmaterial ein Oxid eines Übergangsmetalls, ein Harz und/oder ein Polymer, insbesondere ein synthetisches Polymer, wie beispielsweise Polyurethan. Insbesondere kann das Matrixmaterial die Funktion eines Bindemittels erfüllen, also die erste und/oder zweite Komponente binden und/oder als Moderatoren wirken. Alternatively, the indicator element may comprise at least one layer in which the first and second components are mixed. In other words, the indicator element has the first and second components as a mixture. The mixture can be homogeneous or inhomogeneous. In addition to the first and the second component, the mixture may comprise further materials, for example a matrix material. In particular, the first and / or the second component are embedded or contained in the matrix material. In particular, the matrix material is an oxide of a transition metal, a resin and / or a polymer, in particular a synthetic polymer, such as polyurethane. In particular, the matrix material can fulfill the function of a binder, ie bind the first and / or second component and / or act as moderators.
Das Matrixmaterial kann chemisch inert sein, also nicht mit der ersten und/oder zweiten Komponente reagieren. The matrix material can be chemically inert, ie, it can not react with the first and / or second component.
Beispielsweise ist das Matrixmaterial aus Aluminiumoxidnanopartikel geformt.For example, the matrix material is formed from alumina nanoparticles.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die erste und/oder zweite Komponente in dem Indikatorelement als Festkörper und/oder Paste ausgeformt. Das Indikatorelement kann zwischen einer Kontaktschicht und einer der Abdichtung dienenden Schicht, insbesondere dem Verkapselungselement, lateral strukturiert aufgebracht sein. According to at least one embodiment, the first and / or second component are formed in the indicator element as a solid and / or paste. The indicator element may be applied laterally structured between a contact layer and a layer serving for sealing, in particular the encapsulation element.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste und/oder zweite Komponente in dem Indikatorelement zu einem Anteil von einschließlich 5 wt% bis einschließlich 95wt%, insbesondere zwischen 40 wt% bis 80 wt%, beispielsweise 50 wt%, enthalten. Der restliche Anteil in dem Indikatorelement können Füllstoffe sein.In accordance with at least one embodiment, the first and / or second component is contained in the indicator element in an amount of from 5 wt% up to and including 95 wt%, in particular between 40 wt% to 80 wt%, for example 50 wt%. The remaining portion in the indicator element may be fillers.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bedeckt das Indikatorelement die Strahlungshauptfläche des organischen funktionellen Schichtenstapels. Insbesondere bedeckt das Indikatorelement die Strahlungshauptfläche und die Strahlungsseitenflächen des organischen funktionellen Schichtenstapels formschlüssig. In accordance with at least one embodiment, the indicator element covers the main radiation surface of the organic functional layer stack. In particular, the indicator element positively covers the main radiation surface and the radiation side surfaces of the organic functional layer stack.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bedeckt das Indikatorelement sowohl die Seitenflächen als auch die Oberfläche der zweiten Elektrode direkt und formschlüssig. In accordance with at least one embodiment, the indicator element covers both the side surfaces and the surface of the second electrode directly and positively.
Das Indikatorelement ist insbesondere dazu eingerichtet, eine Fehlstelle in dem Verkapselungselement visuell und/oder elektrisch identifizierbar zu machen. Die erste Komponente und/oder die zweite Komponente weist im Vergleich zur Indikatorkomponente einen unterschiedlichen visuellen Eindruck für einen äußeren Betrachter und/oder eine unterschiedliche Strom-Spannungskennlinie auf. Damit entsteht im Fall einer Fehlstelle, insbesondere einer lokalen Fehlstelle, in dem Verkapselungselement aus der ersten und der zweiten Komponente die Indikatorkomponente, die identifizierbar ist. Damit ist die Fehlstelle in einem Verkapselungselement leicht detektierbar. The indicator element is in particular configured to make a defect in the encapsulation element visually and / or electrically identifiable. Compared to the indicator component, the first component and / or the second component has a different visual impression for an external observer and / or a different current-voltage characteristic. This results in the case of a defect, in particular a local defect in the encapsulation element from the first and the second component, the indicator component, which is identifiable. Thus, the defect in an encapsulation element is easily detectable.
Die erste Komponente und die zweite Komponente sind zur Bildung einer Indikatorkomponente befähigt. Im Fall einer funktionsbestimmten Anwendung, also wenn die Versiegelung des Verkapselungselements gegenüber Umwelteinflüssen intakt ist, ist die Bildung der Indikatorkomponente zumindest kinetisch gehemmt. Damit ist insbesondere gemeint, dass die Reaktion der ersten und zweiten Komponente zur Indikatorkomponente möglich ist, aber nicht schnell genug stattfindet. The first component and the second component are capable of forming an indicator component. In the case of a functionally determined application, ie if the seal of the encapsulation element is intact with respect to environmental influences, the formation of the indicator component is at least kinetically inhibited. By this is meant in particular that the reaction of the first and second components to the indicator component is possible but not fast enough.
Alternativ oder zusätzlich kann die Bildung der Indikatorkomponente im Fall einer funktionsbestimmten Anwendung des Verkapselungselements thermodynamisch gehemmt sein. Damit ist hier und im Folgenden gemeint, dass die Reaktion schnell abläuft, aber das Gleichgewicht insbesondere auf den Seiten der Ausgangsstoffe, also auf der Seite der ersten und zweiten Komponente, liegt. Alternatively or additionally, the formation of the indicator component may be thermodynamically inhibited in the case of a functionally determined application of the encapsulation element. By this is meant here and below that the reaction takes place quickly, but the equilibrium lies in particular on the side of the starting materials, ie on the side of the first and second components.
Insbesondere sind die erste Komponente und die zweite Komponente verschiedene Materialien.In particular, the first component and the second component are different materials.
Mit anderen Worten wird hier also eine Mischung oder eine Schichtenfolge aus der ersten und zweiten Komponente bereitgestellt, die ohne Umwelteinflüsse eine solch hohe Aktivierungsenergie aufweist, dass eine Eigenreaktion zwischen den beiden Komponenten unter Betriebsbedingungen, insbesondere unter der in dem Bauelement herrschenden Temperatur, nicht oder extrem langsam stattfindet. Damit bleibt das Bauelement unverändert. In other words, a mixture or a layer sequence of the first and second component is thus provided here which has such a high activation energy without environmental influences that an intrinsic reaction between the two components under operating conditions, in particular under the temperature prevailing in the component, is not or extremely takes place slowly. Thus, the device remains unchanged.
Im Fall zumindest einer Fehlstelle in dem Verkapselungselement kommt das Indikatorelement in Kontakt, insbesondere in direktem mechanischem Kontakt, mit den Umwelteinflüssen, beispielsweise mit Luft und/oder Wasser. Dadurch wird eine Startreaktion in Gang gesetzt, die eine erste Energie freigesetzt. Insbesondere wird die erste Energie der Startreaktion zur Aktivierung der Bildung der Indikatorkomponente genutzt. Mit anderen Worten liefert die Startreaktion eine erste Energie, insbesondere eine erste freie Reaktionsenthalpie, die größer ist als die Aktivierungsenergie der Reaktion zwischen der ersten und zweiten Komponente. Damit kann eine weiterführende Reaktion erfolgen, bei der die Indikatorkomponente AB gebildet ist. In the case of at least one defect in the encapsulation element, the indicator element comes into contact, in particular in direct mechanical contact, with the environmental influences, for example with air and / or water. This initiates a startup reaction that releases a first energy. In particular, the first energy of the start reaction is used to activate the formation of the indicator component. In other words, the starting reaction provides a first energy, in particular a first free reaction enthalpy, which is greater than the activation energy of the reaction between the first and second components. This can be followed by a further reaction in which the indicator component AB is formed.
Insbesondere dringen beim Auftreten von Fehlstellen die Umwelteinflüsse, wie Luft und Wasser, zum Indikatorelement und verursachen eine schnelle chemische Reaktion. Insbesondere kann der Prozess ein mehrstufiger Prozess sein. In particular, when defects occur, the environmental influences, such as air and water, penetrate to the indicator element and cause a rapid chemical reaction. In particular, the process can be a multi-level process.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der organische funktionelle Schichtenstapel eine Strahlungshauptfläche auf. Insbesondere ist der organische funktionelle Schichtenstapel zur Emission von Strahlung über diese Strahlungshauptfläche eingerichtet. Insbesondere bedeckt das Indikatorelement den organischen funktionellen Schichtenstapel vollständig. Im Fall zumindest einer lokalen Fehlstelle in einem Verkapselungselement sind Umwelteinflüsse mit dem Indikatorelement zumindest lokal in Kontakt. Damit erfolgt zumindest lokal eine Startreaktion, die eine Freisetzung der ersten Energie bewirkt. Die erste Energie erzeugt eine weiterführende Reaktion unter Bildung der Indikatorkomponente AB. Die Indikatorkomponente ist der Strahlungshauptfläche ganzflächig nachgeordnet. Zumindest die lokalen Fehlstellen des Verkapselungselements sind durch Bildung der Indikatorkomponente AB elektrisch detektierbar und damit das defekte Bauelement identifizierbar. In accordance with at least one embodiment, the organic functional layer stack has a radiation main surface. In particular, the organic functional layer stack is arranged to emit radiation via this main radiation surface. In particular, the indicator element completely covers the organic functional layer stack. In the case of at least one local defect in an encapsulation element, environmental influences are at least locally in contact with the indicator element. This is at least locally a start reaction that causes a release of the first energy. The first energy generates a further reaction to form the indicator component AB. The indicator component is arranged downstream of the main surface of the radiation. At least the local defects of the encapsulation element are electrically detectable by forming the indicator component AB and thus the defective component can be identified.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt die Startreaktion durch Reaktion der ersten und/oder zweiten Komponente oder durch Reaktion zumindest einer von der ersten und zweiten Komponente verschiedenen dritten Komponente mit Umwelteinflüssen, wie Luft und Wasser.In accordance with at least one embodiment, the starting reaction takes place by reaction of the first and / or second component or by reaction of at least one third component, which is different from the first and second components, with environmental influences, such as air and water.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Startreaktion eine Katalyse, die die Bildung der Indikatorkomponente aktiviert oder erzeugt. Zusätzlich kann nach Aktivierung der Bildung der Indikatorkomponente durch die Katalyse die Bildung der Indikatorkomponente ohne Startreaktion erfolgen. In at least one embodiment, the initiation reaction is a catalysis that activates or generates the formation of the indicator moiety. In addition, after activation of the formation of the indicator moiety by catalysis, the formation of the indicator moiety can be done without a start reaction.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Katalyse eine Protonenkatalyse und der Katalysator Wasser. Insbesondere kann bei der Protonenkatalyse Wasser der Initiator oder Katalysator sein, der die Aktivierungsenergie der Reaktion zwischen der ersten und der zweiten Komponente reduziert. Damit wird im Fall eines Defektes des Verkapselungselements die kinetische Hemmung der Reaktion der ersten und zweiten Komponente zur Indikatorkomponente überwunden. Es entsteht die Indikatorkomponente.In at least one embodiment, the catalysis is proton catalysis and the catalyst is water. In particular, in proton catalysis, water may be the initiator or catalyst that reduces the activation energy of the reaction between the first and second components. Thus, in the case of a defect of the encapsulation element, the kinetic inhibition of the reaction of the first and second components to the indicator component is overcome. The indicator component is created.
Alternativ kann die Startreaktion eine Oxidationsreaktion und/oder Reduktionsreaktion und/oder Redoxreaktion sein. Insbesondere ist die Startreaktion eine Oxidation und/oder Reduktion zumindest einer der ersten und zweiten Komponente A, B mit Umwelteinflüssen U unter Bildung einer ersten Energie dH1 und eines Nebenproduktes AU oder BU, wobei die erste Energie dH1 die Bildung der Indikatorkomponente AB aktiviert. Es gilt:
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt nach erfolgter Startreaktion die Bildung der Indikatorkomponente aus der ersten Komponente und der zweiten Komponente unabhängig von der Anwesenheit von Umwelteinflüssen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die erste Energie größer als die benötigte Aktivierungsenergie ist. Die Startreaktion kann nur zur Initiierung dienen und liefert den ersten Energiebetrag, der die weiterbildende Reaktion zur Bildung der Indikatorkomponenten aktiviert. According to at least one embodiment, after the starting reaction, the formation of the indicator component of the first component and the second component takes place independently of the presence of environmental influences. This is especially the case when the first energy is greater than the required activation energy. The initiation reaction can only serve for initiation and provides the first amount of energy that activates the further reaction to form the indicator moieties.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform läuft die Reaktion zur Bildung der Indikatorkomponente beschleunigt ab. Damit findet ein beschleunigtes Wachstum an den Fehlstellen in der Verkapselung statt, die durch die Bildung der Indikatorkomponente detektierbar ist. Insbesondere können die Fehlstellen mittels einer Stromspannungskennlinie elektrisch detektierbar oder visuell sichtbar sein.In accordance with at least one embodiment, the reaction for the formation of the indicator component proceeds more rapidly. Thus, accelerated growth occurs at the imperfections in the encapsulation, which is detectable by the formation of the indicator component. In particular, the defects may be electrically detectable or visually visible by means of a current-voltage characteristic.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Komponente Zink und die zweite Komponente Jod. Insbesondere liegen die erste Komponente und die zweite Komponente als Gemisch vor. In at least one embodiment, the first component is zinc and the second component is iodine. In particular, the first component and the second component are present as a mixture.
Mit anderen Worten liegt hier ein Indikatorelement vor, dass die erste Komponente Zink und die zweite Komponente Jod aufweist. Zink und Iod liegen bei einer funktionsbestimmten Anwendung des Verkapselungselements nebeneinander vor. Die Reaktion ist kinetisch gehemmt, was man daran erkennt, dass die trockene Mischung stabil ist. Kommt diese Mischung aus Zink und Jod nun in Kontakt mit Umwelteinflüssen, wie Wasser, erfolgt eine Redoxreaktion gemäß den Gleichungen: 
Wasser enthält einige Protonen, die zunächst mit dem unedlen Zink reagieren (Reaktion I). Es bildet sich Wasserstoff in "statu nascendi" (Symbol [H]). Darunter versteht man Wasserstoffatome oder Wasserstoffradikale, die gleich nach ihrer Entstehung mit Jod (Reaktion II) reagieren. Dabei bildet sich Jodwasserstoff, dessen Protonen mit Zink reagieren (Reaktion III). Es entsteht Zinkjodid. Water contains some protons, which initially react with the base zinc (reaction I). Hydrogen forms in "statu nascendi" (symbol [H]). These are hydrogen atoms or hydrogen radicals which react with iodine (reaction II) immediately after their formation. It forms hydrogen iodide, whose protons react with zinc (Reaction III). The result is zinc iodide.
Hierbei handelt es sich um eine Protonenkatalyse, bei der die Aktivierungsenergie herabgesetzt ist. In der Summe verläuft die Reaktion IV, bei der die erste Energie dH1 gebildet wird. This is a proton catalysis in which the activation energy is reduced. In sum, the reaction IV proceeds, in which the first energy dH1 is formed.
Diese erste Energie kann zur Aktivierung der Bildung der Indikatorkomponente AB genutzt werden. Insbesondere ist die erste Energie eine exotherme Reaktionsenthalpie.This first energy can be used to activate the formation of the indicator component AB. In particular, the first energy is an exothermic reaction enthalpy.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste und die zweite Komponente unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt, die Mg, Ca, Al, Ti, Zr, Fe, B, Si, FeOx, MgOx, CuOx, WOx, MoOx, MnOx, CuOx, BiOx, ZnOx, SnOx, Nitrate, Chlorate, Perchlorate, Peroxide, Dinitramine, Chromate, Permanganate, Ammoniumnitrat, Ammoniumperchlorat, Ammoniumdinitramid, Natriumpercarbonat, 2,2,6,6-Tetramethylpiperidinyloxyl und N-Methylmorpholin-N-Oxid, MgH2, ZrH2, LiAlH, Kalziumsilizid, Arsensulfid, Antinomsulfid, Bismutsulfid und stickstoffenthaltende Verbindungen umfasst. Eine stickstoffenthaltende Verbindung ist insbesondere Hexamin.According to at least one embodiment, the first and second components are independently selected from the group consisting of Mg, Ca, Al, Ti, Zr, Fe, B, Si, FeOx, MgOx, CuOx, WxOx, MoOx, MnOx, CuOx, BiOx , ZnOx, SnOx, nitrates, chlorates, perchlorates, peroxides, dinitramines, chromates, permanganates, ammonium nitrate, ammonium perchlorate, ammonium dinitramide, sodium percarbonate, 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyloxy and N-methylmorpholine-N-oxide, MgH2, ZrH2, LiAlH , Calcium silicide, arsenic sulfide, antinomic sulfide, bismuth sulfide and nitrogen-containing compounds. A nitrogen-containing compound is especially hexamine.
Der Index x der jeweiligen Verbindungen kann insbesondere die Verbindung in den möglichen vorkommenden Oxidationsstufen bezeichnen. Beispielsweise bezeichnet CuOx, das Kupfer(I)-oxid (Cu2O) und/oder das Kupfer(II)-oxid (CuO). Alternativ kann x = 1 sein, beispielsweise wenn Magnesiumoxid MgO gemeint ist.The index x of the respective compounds may in particular denote the compound in the possible oxidation stages occurring. For example, CuOx, the copper (I) oxide (Cu 2 O) and / or the copper (II) oxide (CuO). Alternatively, x = 1, for example when magnesium oxide MgO is meant.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die erste Komponente und die zweite Komponente ein unterschiedliches Redoxpotential auf. Insbesondere wird als erste und zweite Komponente eine Mischung aus Metallen, wie beispielsweise Magnesium, Kalzium, Aluminium, Titan, und Metalloxiden, wie beispielsweise Eisenoxid, Magnesiumoxid und/oder Kupferoxid, gemäß der elektrochemischen Spannungsreihe ausgewählt. In accordance with at least one embodiment, the first component and the second component have a different redox potential. Specifically, as the first and second components, a mixture of metals such as magnesium, calcium, aluminum, titanium, and metal oxides such as iron oxide, magnesium oxide and / or copper oxide is selected according to the electrochemical series.
Die Standardpotentiale werden auf die Standardwasserstoffelektrode bezogen. Je positiver das Potential ist, desto edler ist das Metall. Metalle mit negativem Potential bezeichnet man als unedel. Mit anderen Worten liegt vor der Reaktion das edlere Metall beispielsweise als Oxid vor. Bei der Redoxreaktion wird das unedlere Metall oxidiert, das edlere Metall reduziert.The standard potentials are related to the standard hydrogen electrode. The more positive the potential, the nobler the metal. Metals with negative potential are called undignified. In other words, prior to the reaction, the nobler metal is present, for example, as an oxide. In the redox reaction, the less noble metal is oxidized, which reduces the nobler metal.
Beispielsweise kann die Startreaktion eine Oxidation des unedleren Metalls mit Luftsauerstoff sein. For example, the initial reaction may be an oxidation of the less noble metal with atmospheric oxygen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform kann als erste und/oder zweite Komponente ein Oxidationsmittel eingesetzt werden. Das Oxidationsmittel kann organisch oder anorganisch sein. Insbesondere ist das Oxidationsmittel aus einer Gruppe ausgewählt, die Nitrate, Chlorate, Perchlorate, Peroxide, Dinitramine, Chromate, Permanganate von Alkali und/oder Erdalkalimetallen, WOx, MoOx, MnOx, CuOx, FeOx, BiOx, ZnOx, SnOx, Ammoniumnitrat, Ammoniumperchlorat, Ammoniumdinitramid, Natriumpercarbonat, 2,2,6,6-Tetramethylpiperidinyloxyl und N-Methylmorpholin-N-Oxid umfasst. Insbesondere kann 2,2,6,6-Tetramethylpiperidinyloxyl auch als Oxidationskatalysator eingesetzt werden. Insbesondere kann als erste und/oder zweite und/oder dritte Komponente Magnesium und/oder Aluminium oder eine Legierung daraus verwendet werden. In accordance with at least one embodiment, an oxidizing agent can be used as first and / or second component. The oxidizing agent may be organic or inorganic. In particular, the oxidizing agent is selected from the group consisting of nitrates, chlorates, perchlorates, peroxides, dinitramines, chromates, permanganates of alkali and / or alkaline earth metals, WOx, MoOx, MnOx, CuOx, FeOx, BiOx, ZnOx, SnOx, ammonium nitrate, ammonium perchlorate, Ammonium dinitramide, sodium percarbonate, 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyloxy and N-methylmorpholine N-oxide. In particular, 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyloxyl can also be used as the oxidation catalyst. In particular, magnesium and / or aluminum or an alloy thereof can be used as the first and / or second and / or third component.
Alternativ oder zusätzlich können für die Startreaktion Materialien verwendet werden, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die Titan, Zirkonium, Eisen, Bor, Silizium, Magnesiumhydrid, Zirkoniumhydrid, Lithiumaluminiumhydrid, Kalziumsilizid, Arsenidsulfid, Antimonsulfid, Bismutsulfid, stickstoffreiche Verbindungen, wie beispielsweise Hexamin, Metallorganika, Graphit und Kohlenstoff umfasst. Alternatively or additionally, materials selected from the group consisting of titanium, zirconium, iron, boron, silicon, magnesium hydride, zirconium hydride, lithium aluminum hydride, calcium silicide, arsenide sulfide, antimony sulfide, bismuth sulfide, nitrogen-rich compounds such as hexamine, may be used for the initial reaction. Organometallic, graphite and carbon includes.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch die Verwendung eines Indikatorelements in einem optoelektronischen Bauelement, das zur Bildung der Indikatorkomponente befähigt ist, kleine und/oder lokale Fehlstellen in einem Verkapselungselement leicht detektiert werden können. Die Indikatorkomponente bildet sich insbesondere in dem gesamten Indikatorelement, so dass diese schnell und leicht detektierbar ist. Die beschleunigte Herstellung der Indikatorkomponente führt zur schnellen Detektion von Fehlstellen in dem Verkapselungselement bereits während der Herstellung des Bauelements, sodass die defekten Bauteile oder Bauelemente bereits während der Herstellung ausselektiert werden können. Insbesondere ist auch die Beschränkung auf einzelne Bereiche durch eine laterale Strukturierung der Materialmischung möglich. Insbesondere sind damit prinzipiell dunkle Signaturen erzeugbar. The inventors have recognized that by using an indicator element in an optoelectronic device that is capable of forming the indicator component, small and / or local imperfections in an encapsulation element can be easily detected. The indicator component forms in particular in the entire indicator element, so that it can be detected quickly and easily. The accelerated production of the indicator component leads to the rapid detection of defects in the encapsulation element already during the production of the component, so that the defective components or components can already be selected out during production. In particular, the restriction to individual areas by a lateral structuring of the material mixture is possible. In particular, this makes it possible to produce dark signatures in principle.
Insbesondere ist das Indikatorelement über die gesamte Strahlungshauptfläche des organischen funktionellen Schichtenstapels angeordnet, sodass im Falle einer Fehlstelle des Verkapselungselements sich die Bildung der Indikatorkomponente über die gesamte Leuchtfläche erstreckt. Alternativ sind mehr als 80 % der Leuchtfläche von der Indikatorkomponenten, beispielsweise 95 % der Leuchtfläche, bedeckt. Damit kann ein defektes Bauelement leicht identifiziert werden. In particular, the indicator element is arranged over the entire main radiation surface of the organic functional layer stack, so that in the case of a defect of the encapsulation element, the formation of the indicator component extends over the entire luminous surface. Alternatively, more than 80% of the luminous area is covered by the indicator components, for example 95% of the luminous area. Thus, a defective component can be easily identified.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements. Vorzugsweise wird das optoelektronische Bauelement hergestellt. Dabei gelten die gleichen Definitionen und Ausführungen wie vorstehend für das optoelektronische Bauelement auch für das Verfahren und umgekehrt. The invention further relates to a method for producing an optoelectronic component. Preferably, the optoelectronic component is produced. The same definitions and embodiments as above apply to the optoelectronic component also for the method and vice versa.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Verfahrensschritte:
- A) Bereitstellen eines Substrats,
- B) Aufbringen einer ersten Elektrode auf das Substrat,
- C) Aufbringen zumindest eines organischen funktionellen Schichtenstapels auf die erste Elektrode,
- D) Aufbringen einer zweiten Elektrode auf den organischen funktionellen Schichtenstapel,
- E) Aufbringen eines Indikatorelements auf die zweite Elektrode, und
- F) Aufbringen eines Verkapselungselements auf das Indikatorelement.
- A) providing a substrate,
- B) applying a first electrode to the substrate,
- C) applying at least one organic functional layer stack to the first electrode,
- D) applying a second electrode to the organic functional layer stack,
- E) applying an indicator element to the second electrode, and
- F) applying an encapsulation element to the indicator element.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Indikatorelement durch Aufdampfen einer ersten Komponente und/oder einer zweiten Komponente erzeugt. Alternativ kann das Indikatorelement aufgedruckt werden. Insbesondere kann die erste und die zweite Komponente in dem Indikatorelement ein beliebiges Mischungsverhältnis, beispielsweise ein Verhältnis 1:1, aufweisen. Insbesondere wird das Indikatorelement unter inerter Atmosphäre, beispielsweise in einer Glovebox unter Stickstoff, hergestellt. In accordance with at least one embodiment, the indicator element is produced by vapor deposition of a first component and / or a second component. Alternatively, the indicator element can be printed. In particular, the first and the second component in the indicator element may have any desired mixing ratio, for example a ratio of 1: 1. In particular, the indicator element is produced under an inert atmosphere, for example in a glovebox under nitrogen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Detektion von Fehlstellen in einem optoelektronischen Bauelement. Vorzugsweise werden Fehlstellen in dem vorstehend beschriebenen optoelektronischen Bauelement detektiert. Dabei gelten die gleichen Definitionen und Ausführungen wie vorstehend für das optoelektronische Bauelement oder für das Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements genannt, auch für das Verfahren zur Detektion von zumindest einer Fehlstelle in einem optoelektronischen Bauelement und umgekehrt. The invention further relates to a method for detecting defects in an optoelectronic component. Preferably, defects in the above-described optoelectronic component are detected. The same definitions and embodiments as mentioned above for the optoelectronic component or for the method for producing an optoelectronic component apply, also for the method for detecting at least one defect in an optoelectronic component and vice versa.
Insbesondere wird bei dem Verfahren eine lokale Fehlstelle detektiert. Insbesondere erfolgt die Detektion durch eine Startreaktion und eine weiterführende Reaktion zur Bildung der Indikatorkomponente. In particular, a local defect is detected in the method. In particular, the detection is carried out by a start reaction and a further reaction to form the indicator component.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Verfahren zur Detektion einer Fehlstelle in einem optoelektronischen Bauelement die Schritte auf:
- A) Bereitstellen eines optoelektronischen Bauelements, insbesondere eines optoelektronischen Bauelements wie vorstehend beschrieben, und
- B) optische und/oder elektrische Detektion der Fehlstelle, insbesondere der lokalen Fehlstelle, durch Bildung der Indikatorkomponente.
- A) providing an optoelectronic component, in particular an optoelectronic component as described above, and
- B) optical and / or electrical detection of the defect, in particular the local defect, by formation of the indicator component.
Mit anderen Worten kann eine sonst nicht detektierbare lokale Fehlstelle in einem Verkapselungselement durch Bildung der Indikatorkomponente leicht detektiert werden, da sich insbesondere die Indikatorkomponente ganzflächig in dem Indikatorelement nach dem Dominoprinzip bildet. In other words, an otherwise undetectable local defect in an encapsulation element can be easily detected by forming the indicator component, since in particular the indicator component forms over the whole area in the indicator element according to the domino principle.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen. Further advantages, advantageous embodiments and developments emerge from the embodiments described below in conjunction with the figures.
Es zeigen:Show it:
die
die
die
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleichwirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind 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 groß dargestellt werden.In the exemplary embodiments and figures, identical, identical or equivalent elements can each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are not to be regarded as true to scale. Rather, individual elements such as layers, components, components and areas for exaggerated representability and / or for better understanding can be displayed exaggeratedly large.
Die
Insbesondere ist das Bauelement
Die elektrische Kontaktzuführung
Der ersten Elektrode
Das Verkapselungselement
Das Indikatorelement
Die
Die Bildung der Indikatorkomponenten AB kann unabhängig von der Anwesenheit der Umwelteinflüsse U sein. Es ist also keine weitere Startreaktion nötig, wenn die erste Energie dH1 größer als die benötigte Aktivierungsenergie zwischen den Reaktionspartnern der ersten Komponente A und der zweiten Komponente B ist. Damit weist das Indikatorelement
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die Energiedifferenz zwischen den Edukten und Produkten ist die Reaktionsenthalpie dH oder dH1. Bevor diese frei wird, muss erst die Aktivierungsenergie Ea zugeführt werden. Ausgehend vom Übergangszustand wird dann die Summe der Energien aus dH1 + Ea abgegeben. The energy difference between the educts and products is the reaction enthalpy dH or dH1. Before this is released, first the activation energy E a must be supplied. Starting from the transition state, the sum of the energies from dH1 + E a is given off.
In dem Diagramm sieht man, dass für die Rückreaktion als Aktivierungsenergie ein höherer Betrag nötig ist, da der Übergangszustand um dH1 weiter von den Produkten entfernt ist. Die Reaktionskoordinate RK symbolisiert in diesem Diagramm den Reaktionsverlauf von den Edukten zu den Produkten. In the diagram it can be seen that a higher amount is required for the reverse reaction as activation energy, since the transition state is further away from the products by dH1. The reaction coordinate RK in this diagram symbolizes the course of the reaction from the educts to the products.
Die
Weist das Verkapselungselement zumindest eine Fehlstelle auf, beispielsweise in der Dünnfilmbeschichtung
Der Katalysator reduziert die Aktivierungsenergie Ea, so dass sich aus der ersten und zweiten Komponente A, B bei Betriebsbedingungen die Indikatorkomponente AB bildet. Der Katalysator beeinflusst dabei die Lage des chemischen Gleichgewichtes nicht. Das Gleichgewicht wird nur durch den Katalysator schneller erreicht. Es wird eine erste Energie dH1, wie in
Die
Weist nun das Bauelement
Die erste Energie dH1, die insbesondere eine exotherme Reaktionsenthalpie ist, kann nun dazu genutzt werden, um eine weiterführende Reaktion, insbesondere die Reaktion von der ersten Komponente A und der zweiten Komponente B, zur Indikatorkomponenten AB auszulösen (
Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Merkmale können gemäß weiterer Ausführungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden, auch wenn solche Kombinationen nicht explizit in Verbindung mit den Figuren offenbart sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele zusätzliche oder alternative Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen. The embodiments described in connection with the figures and their features can also be combined with each other according to further embodiments, even if such combinations are not explicitly disclosed in connection with the figures. Furthermore, the embodiments described in connection with the figures may have additional or alternative features as described in the general part.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.
Claims (17)
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