JP2015108836A - カプセル封入ユニットを有する装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】構成部材と、湿気および／または酸素に対してこの構成部材をカプセル封入するためのカプセル封入ユニットとを備えた装置を提供すること。
【解決手段】構成部材と、当該構成部材を湿気および／または酸素に対してカプセル封入するためのカプセル封入ユニットを有しており、当該カプセル封入ユニットは、第１の層と、当該第１の層の上の第２の層を、前記構成部材の少なくとも１つの表面上に有しており、前記第１の層および前記第２の層はそれぞれ無機材料を有しており、前記第１の層は直接的に前記構成部材上に配置されており、前記第２の層は直接的に前記第１の層上に配置されている、ことを特徴とする装置。
【選択図】図１

Description

カプセル封入ユニットを有する装置を提供する。
本特許出願は、ドイツ特許出願第１０２００８００６７２１．０号、ドイツ特許出願第１０２００８０１９９００．１号、ドイツ特許出願第１０２００８０３１４０５．６号およびドイツ特許出願第１０２００８０４８４７２．５号、およびその開示内容は本願に参照として取り入れられている。
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を備えた、湿度の影響を受けるディスプレイは今日では、コストのかかるカバーガラス装置によってカプセル封入されている。このカバーガラス装置は、ＯＬＥＤディスプレイのアクティブ領域を中空空間内で取り囲む。カバーガラスはここで通常は、基板上に、ＯＬＥＤディスプレイのアクティブ領域を取り囲んでいる接着剤層によって接着される。しかしこの接着剤層はしばしば、使用されている材料および／または機械的負荷のせいで、継続的には、湿気および／または酸素を通さないわけではない。従って、このような既知のＯＬＥＤディスプレイでは付加的に、基板とカバーガラスとの間の中空空間内に、ゲッター材料を入れることが必要である。このゲッター材料は湿気および／または酸素を結合させることができる。
しかしこのようなカプセル封入ソリューションは、使用される材料に高い要求を課し、通常は、製造時に時間およびコストがかかる。
ドイツ特許出願第１０２００８００６７２１．０号 ドイツ特許出願第１０２００８０１９９００．１号 ドイツ特許出願第１０２００８０３１４０５．６号 ドイツ特許出願第１０２００８０４８４７２．５号
少なくとも１つの実施形態の課題は、構成部材と、湿気および／または酸素に対してこの構成部材をカプセル封入するためのカプセル封入ユニットとを備えた装置を提供することである。
上述の課題は、独立請求項に記載された特徴部分を有する構成要件によって解決される。この構成要件の有利な実施形態および発展形態は従属請求項に記載されており、さらに後続の明細書および図面から明らかになる。
ある実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従った装置の概略図 別の実施例に従ったカプセル封入ユニットの部分の概略図 別の実施例に従ったカプセル封入ユニットの部分の概略図
少なくとも１つの実施形態に即した装置は、殊に構成部材およびカプセル封入ユニットを含んでいる。このカプセル封入ユニットはここで、湿気および／または酸素に対して構成部材をカプセル封入する。
「カプセル封入する」および「カプセル封入」とは以降で、湿気および／または酸素に対してバリヤを形成するカプセル封入ユニットの特性を表している。従って、カプセル封入ユニットはこれらの物質を通さない。例えば、カプセル封入ユニットは、構成部材と、湿気および／または酸素を含有している周辺雰囲気との間に配置されてもよい。従って、構成部材は、周辺雰囲気から保護される。この場合には、構成部材をカプセル封入するのには、カプセル封入ユニットだけで充分であり、例えば、カプセル封入ユニットは構成部材を完全に包囲する。さらにカプセル封入ユニットによる「カプセル封入する」ないし「カプセル封入」は次のことも意味している。すなわち、カプセル封入ユニットが、以降で挙げる別の部材とともに、基板またはカバー部等の構成部材をカプセル封入することも意味している。
「カプセル封入する」および「カプセル封入」とは以降で、殊に、湿気および／または酸素に対して気密性に密閉するカバー部およびバリヤを表す。すなわち、湿気および／または酸素は、カプセル封入ユニットを通ることができない。殊に、気密性に密閉されたカプセル封入ユニットは、構成部材を、湿気および／または酸素から次のように保護する。すなわち、この構成部材が、周辺雰囲気からの湿気および／または酸素によって、その機能性および／または組成において阻害されないおよび損傷されないように保護する。
例えば、この構成部材は、湿気および／または酸素によって影響を受ける、少なくとも１つの素子または部分領域を有している。この素子ないし部分領域は、例えば湿気および／または酸素によって、その機能性および／または組成が阻害される。カプセル封入ユニットによって、湿気および／酸素によって影響される素子ないしは、湿気および／酸素によって影響される部分領域が保護される。
さらに、この構成部材は湿気および／または酸素を通す、少なくとも１つの素子または部分領域を有している。従って湿気および／または酸素はこの素子ないし部分領域内に進入するおよび／または構成部材はこの素子ないし部分領域を通る。これは例えば、湿気および／または酸素が素子ないし部分領域によって吸収および／または拡散されることによって起こりうる。カプセル封入ユニットによって、この場合には次のことが実現される。すなわち、湿気および／または酸素が、この透過性素子ないしは部分領域内に侵入しない、および／またはこの透過性素子ないしは部分領域を通らないことが実現される。
カプセル封入ユニットは、有利には少なくとも１つの第１の層を、少なくとも１つの構成部材表面上に有しており、その上に少なくとも１つの第２の層を有している。従ってこの第１の層は、構成部材の表面と、第２の層との間に位置している。
以降で、素子の「上」、「上方」および「その上」への配置は、構成部材から見た方向におけるものである。これは殊に次のことを意味している。すなわち、第１の上に配置されている、ないしは第１の素子から上方に配置されている第２の素子が、構成部材と離反している、第１の素子の面上に配置されていることを意味している。
ある層または素子が、別の層または別の素子上に配置されているまたは被着されているということは、以降で、このある層または素子が直接的に、ダイレクトに機械的および／または機械的に接触接続して、別の層または別の素子上に配置されていることを意味し得る。さらにこのことは、このある層または素子が間接的に、別の層または別の素子上に配置されていることを意味し得る。この場合には、さらなる層および／または素子が、このある層と別の層との間、ないしはこのある素子と別の素子との間に配置されていてもよい。
ある層または素子が、２つの別の層または素子の「間」に配置されるということは以降で次のことを意味し得る。すなわち、このある層またはこのある素子が、この２つの別の層または素子のうちの１つに対して直接的に、ダイレクトに機械的および／または機械的に接触接続して、または、間接的に接触接続して配置されていること、およびこの２つの別の層または素子のうちの他方に対して、ダイレクトに機械的および／または機械的に接触接続して、または、間接的に接触接続して配置されていることを意味し得る。ここで間接的な接触接続の場合には、さらなる層および／または素子が、２つの別の層の一方と少なくとも１つの他方の層との間に、ないしは２つの別の素子の一方と少なくとも１つの他方の素子との間に、配置されていてもよい。
本願で説明する、少なくともこの第１の層およびこの第２の層を備えたカプセル封入ユニットは、効果的かつ効率的なカプセル封入を、以降で説明する実施形態および実施例によって可能にする。効率的なカプセル封入はまさに、この少なくとも１つの第１の層と第２の層の組み合わせおよび共働によって実現される。
この第１の層および第２の層はそれぞれ、第１の層と第２の層との組み合わせによって、構成部材を、周辺の悪影響、すなわち例えば酸素および／または湿気から保護するのに適している材料を有している。この第１の層および第２の層は、殊に、それぞれ無機材料を有しているまたはそれぞれ無機材料から成る。
第１の層は、酸化物、窒化物または酸化窒化物を有するまたはこれらから成る。例えば、酸化物、窒化物または酸化窒化物はアルミニウム、ケイ素、スズ、亜鉛、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブまたはハフニウムを含有し得る。特に有利には、第１の層はＳｉ２Ｎ３等の窒化ケイ素（ＳｉｘＮｙ）、ＳｉＯ２等の酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、Ａｌ２Ｏ３等の酸化アルミニウムおよび／またはＴｉＯ２等の酸化チタンを含有している。さらに、第１の層が、以下で説明する透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を含有していてもよい。択一的または付加的に第１の層は、金属または合金を含有するまたは、金属または合金から成っていてもよい。この場合には第１の層は例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金を含有することが可能である。択一的または付加的に、この第１の層は、酸化物、窒化物および酸窒化物に関連して上述した金属のうちの１つを含有していてもよい。
第１の層は、セラミック層の形状および／または結晶構造の形状、ポリクリスタル構造の形状、アモルフ構造の形状および／またはガラス状構造の形状の体積体構造を有することができる。
上述した材料は、第１の層を製造するために、例えば、プラズマ化学気相成長法（plasma-enhanced chemical vapor deposition: ＰＥＣＶＤ）によって被着される。ここでは、構成部材上および／または構成部材の周りの体積体においてプラズマが生成される。ここでこの体積体には、少なくとも１つの、ガス状の原料化合物が供給される。これらの化合物はプラズマ内でイオン化され、反応のために相互に励起される。プラズマを生成することによって次のことが可能である。すなわち、第１の層を形成するために、少なくとも構成部材の表面が加熱されなければならない温度を、プラズマを用いないＣＶＤ方法と比べて低くすることができる。これは、構成部材が、最大温度を上回る温度で不可逆的に損傷を受けるであろう場合に殊に有利である。最大温度は、殊に以下で説明する構成部材の場合、および特に有機エレクトロニクス構成部材の場合には、約１２０℃である。従って、第１の層が被着される温度は１２０℃よりも低く、有利には、８０℃以下である。
これに対して択一的に、第１の層を、スパッタリング、イオンによる析出方法または熱的な蒸着等の物理的気相成長法によって被着させることができる。
さらに第１の層がガラスを含有している、またはガラスから成っていてもよい。このガラスはここで例えば、上述した酸化物のうちの１つまたは複数を有し得る。このガラスは、プラズマ吹き付け（Plasmaspritzen）によって被着可能である、ないしは被着される。
プラズマ吹き付けの場合には、少なくとも１つのアノードと少なくとも１つのカソードとの間の、いわゆるプラズマ燃焼器内に、光アークが形成され、このアークを通って、ガスまたはガス混合気が導かれ、これによってイオン化される。このガスまたはガス混合気は、例えばアルゴン、窒素、水素および／またはヘリウムを含有し得る。光アークおよびガスないしはガス混合気によって形成されたプラズマ流内で、例えば粉状の材料が第１の層に対して飛散される。この粉状の材料は、プラズマの温度によって溶解され、プラズマ流によって、構成部材の少なくとも１つの表面上に被着される。この粉状の材料は、例えば、数百マイクロメータ以下、有利には１００マイクロメータ以下、かつ１００ナノメータ以上、有利には１マイクロメータ以上の平均粒子サイズで準備される。より微細な材料が準備されるほど、すなわち平均粒子サイズが小さくなるほど、第１の層を均一して被着させることができる。準備される材料が大きいほど、すなわち平均粒子サイズが大きくなるほど、第１の層は迅速に被着される。さらに、第１の層の構造および質も、プラズマガスの速度、温度および／または組成に依存する。
プラズマ吹き付けに対して択一的に、ガラスを含有する第１の層を、火炎吹き付けまたは熱蒸着方法によって被着することもできる。
第１の層がさらに、異なる材料を有する少なくとも２つの層から成る層列を有することもできる。これは次のことを意味する。すなわち、第１の層として、少なくとも２つの異なる層を備えた層列を被着させることを意味する。例えば、この層列は、酸化物を有する層と、窒化物を有する層とを有し得る。この層列は、第１の材料（例えば窒化物）を有する多数の第１の層、および／または、第２の材料（例えば酸化物）を有する多数の第２の層を有することもできる。これらの層は、交互に相互に重なって被着される。窒化物を含有する層を「Ｎ」で表し、酸化物を含有する層を「Ｏ」で表すと、第１の層は、例えば順番ＮＯＮまたはＮＯＮＯＮまたはＯＮＯまたはＯＮＯＮＯで構成される層列を有することができる。この第１の層の層列のこれらの層はそれぞれ、５０ナノメートル以上の厚さを有しており、有利には、１００ナノメートル以上の厚さを有している。積層体として構成された第１の層の多数の層によって次のことが可能になる。すなわち、第１の層内の孔または置き換え等の格子エラーの拡がりが低減され、積層体の１つの層の格子エラーが、この層だけに限定され、第１の層全体に拡がらないことが可能になる。
第１の層を被着させる上述の方法によって、これを低コストで、高い成長レートで被着させることができる。殊に、第１の層は、５０ナノメートル以上の厚さ、特に有利には、１００ナノメートル以上の厚さを有し得る。さらに、第１の層は、２マイクロメートル以下、特に有利には１マイクロメートル以下の厚さを有し得る。このように厚い第１の層によってカプセル封入ユニットは、カプセル封入の他に、損害を与える外部影響に対する構成部材の機械的な保護も可能にする。
上述の方法によって、殊に、１２０℃よりも低い、特に有利には８０℃よりも低い構成部材の温度において、第１の層を直接的に構成部材上に被着することができる。しかも、構成部材または構成部材の部分が損害を受けることはない。
第１の層の体積体構造は、例えば結晶および／またはポリクリスタル形状である。ここで、第１の層の体積体構造が例えば構造エラーおよび／または格子エラーを有していることがある。これは置き換え、粒子境界および／または積層エラーである。第１の層の体積体構造はここで、上述した被着方法によって生じている、および／または、その上に第１の層が被着されている、表面の表面構造によって生じている。例えばこの構成部材が、カプセル封入装置が配置されており、構成部材の製造プロセス自体等によって生じた汚れ、埃またはその他の粒子の形の汚染を有している少なくとも１つの表面上に配置されることがある。このような粒子は、構成部材の表面を部分的に覆う、および／または暗くし得る。従って、第１の層は、均一かつ面状覆って、構成部材の方面上に被着されない。これによって、不所望に、第１の層内に孔または穿孔が形成されてしまう。
殊に、第１の層の体積体構造の上述した構造エラーも格子エラーも、第１の層の表面構造内の孔も、湿気および／酸素に対する不所望な浸透経路を形成し得る。これは、第１の層を通る拡散を可能にしてしまう、または少なくとも容易にしてしまう。
さらにこの第１の層は、その上に第２の層が配置されている、構成部材と離反している表面上で、表面構造をマクロスコープトポグラフィ構造（これは例えば、上昇、隆起、角度、エッジ分布、溝、条溝、マイクロレンズおよび／または角柱である）の形、および／またはマイクロスコープトポグラフィ構造（これは例えば、表面粗面性および／または孔）の形で有し得る。ここでは、可視光によって解像可能な表面構造の構造がマクロスコープ構造に割り当てられており、マイクロスコープ構造はもはや、可視光によって解像可能ではない。これは次のことを意味している。すなわち、ここではマクロスコープと称される構造は、約４００ナノメートル以上の寸法を有しており、マイクロスコープ構造は、約４００ナノメートルよりも小さい寸法を有している。
表面構造は、上述した被着方法自体によって生じてもよく、また、殊にマクロスコープ構造の場合に、他の適切なステップによって製造されてもよい。これは例えば、機械的および斜線または化学的な析出方法による、マスクおよび／または後からの処理による析出である。マクロスコープ構造は例えば、透明なカプセル封入ユニットの場合には、光の屈折および／または光の散乱に適している。これは殊に、以下で説明する、ＯＬＥＤとして構成された構成部材を有する装置の場合である。ここでは光は、カプセル封入ユニットを通って放射される。
第２の層は、第１の層と組み合わされて、気密性に密閉するカプセル封入ユニットを実現するのに適している。このためには、第２の層は殊に、第１の層内に生じ得る、上述した浸透経路を密閉するのに適している。
第２の層はこのために、直接的に第１の層上に、直接的に第１の層と接触接続して配置される。すなわち、第２の層は第１の層と共通の境界面を有し、さらに、この共通の境界面と離反した上方の表面を有している。第２の層は、次のように構成される。すなわち、第１の層の表面構造に少なくとも部分的にまたは近似的に追従するように構成される。これは次のことを意味する。すなわち、殊に、第２の層の上方表面も、境界面のトポグラフィ構造に少なくとも部分的にまたは近似的に従うことを意味する。
第２の層の上方表面が、第１の層と第２の層の間の境界面に、ひいては第２の層の表面構造に少なくとも部分的に従うということは、以降で次のことを意味している。すなわち、第２の層の上方表面が同じように、トポグラフィ表面構造を有する、ということを意味する。第２の層の上方表面のトポグラフィ表面構造はここで有利には、構成部材に離反している、第１の層の表面と同じまたは類似して構成されている。「同じ」または「類似」とは、２つまたは２つよりも多いトポグラフィ表面構造との関連において、殊に次のことを意味している。すなわち、２つまたはそれよりも多いトポグラフィ表面構造が、相応する構造と、同じまたは類似の高さプロファイルを有していることを意味している。これは例えば隆起部および深部のことである。例えば、２つまたは２つよりも多いトポグラフィ表面構造はこの意味において、それぞれ、ラテラルに相互に隣り合って配置されている隆起部および深部を、特定の特徴的な順番で有している。この順番は例えば、隆起部および深部の相対的な高さの差を考えなければ、２つまたは２つよりも多いトポグラフィ表面構造に対して同じである。
換言すれば、別の表面のトポグラフィ表面構造に少なくとも部分的に倣う表面は、別の面のトポロジー表面構造の隆起部上に配置された隆起部ないしは、別の面のトポロジー構造の深部上に配置された深部を有している。この一方の表面の隣接する隆起部と深部との間の相対的な高さの差がここで、この別の面のトポロジー表面構造の相応する隆起部と深部の相対的な高さの差に対して異なっていてもよい。
換言すればこれは次のことを意味する。すなわち、第２の層の上方表面と、第１の層と第２の層との間の境界面とが平行に、または少なくとも近似的に平行に延在していることを意味する。従って、第２の層は次のような厚さを有している。すなわち、構成部材と離反している、第１の層の表面の表面構造に依存しない、または近似的に依存しない厚さを有している。「近似的に平行」、「近似的に依存しない」および「近似的に等しいままである」とは、第２の層の厚さに関して次のことを意味している。すなわち、これが、第２の層の全体的な厚さで計測して、１０％以下、特に有利には５％以下の厚さ変化を有していることを意味している。このような僅かな厚さ変化を伴う第２の層のこのような構成は、いわゆる「コンフォーマル・コーティング」と称される。
さらに、第２の層は、第１の層の表面構造の少なくとも幾つかの構造、殊に上述したマクロスコープ構造のサイズを下回る厚さを有している。殊に、第２の層は、そのサイズが、第２の層の厚さを上回る、第１の層の表面構造のマイクロスコープ構造にも倣う。
第２の層の厚さはさらに、第１の層の体積体構造に依存しない。これは次のことを意味している。すなわち、第１の層は１０％を上回る厚さ変化、特に有利には５％を上回る厚さ変化を、第１の層の次のような部分領域上でも有していない。この部分領域内には、上述した、第１の層の体積体構造の格子エラーおよび／または構造エラーがあり、これは殊に、第２の層との共通の境界面まで延在する。
さらに第２の層の厚さは、第２の層の方を向いている第１の層の表面の開口部、隆起部、深部および穿孔にも依存しない。このような表面構造がその寸法に関して、第２の層の厚さを上回る場合には、これは第２の層によって均一にかつ上述の意味において少なくともほぼ同じ厚さで覆われる。これは第２の層がこの表面構造に従うことによって実現される。この表面構造がその寸法に関して、第２の層の厚さと同じまたはそれを下回る場合には、第２の層はこの表面構造に従うことなく、この表面構造を覆う。しかしここでは同じように、上述の意味で少なくともほぼ同じに保たれている厚さを有している。
殊に第２の層は、第１の層内の開口部および／または穿孔を密閉する。これらは、１０以上、特に有利には３０以上の深さ対直径比を有している。カプセル封入ユニットは、ここで記載した、第２の層の少なくとも近似的に同じ厚さを、殊に次のような場合にも有している。すなわち、第１の層が、負の角度を有しているオーバーハング構造、殊に、オーバーハングマクロスコープ構造を有している場合にもである。
さらに第２の層は、第２の層の方を向いている、第１の層の表面構造に依存しない体積体構造を有し得る。付加的に第２の層は、第１の層の体積体構造に依存しない体積体構造を有する。すなわち、第１の層の表面固有の特性および／または体積固有の特性および特徴は、例えば、第１の層の体積体構造内の上述した表面構造および／または格子エラーおよび／または構造エラーのように、第２の層の体積体構造に対して影響を有していない。
第２の層は、第１の層に関連して記載したような、酸化物、窒化物および／または酸窒化物を含有している。特に有利には、第２の層は酸化アルミニウム、例えばＡｌ２Ｏ３および／または酸化タンタル、例えばＴａ２Ｏ５を含有している。
殊に第２の層は、第１の層よりも高い非晶質性、すなわち含有している材料の近距離秩序および／または遠距離秩序において不規則性を有している体積体構造を有している。これは殊に次のことを意味している。すなわち、第２の層が高い非晶質を有し、結晶性ないしは結晶構造が確認できないことを意味している。第２の層はここで全体的に無定形態であってよい。従って、第２の層を形成する材料は、測定可能な近距離秩序および／または遠距離秩序を有しておらず、純粋に統計的で、不規則な分布を有している。
第２の層および第１の層の非晶質を確認するために、ここで、例えば、当業者に既知の、Ｘ線回折メータ内の平角測定が用いられる。ここでは、無定形態層に対して、結晶、部分結晶および／または多結晶構造の形の結晶性は確認できない。
例えば、それぞれ厚さ２００ナノメートルの２つのＳｉＮｘ層を有し、その間に、厚さ１００ナノメートルのＳｉＯ２層を有する第１の層上の、Ａｌ２Ｏ３から成り、１０ナノメートルの厚さの第２の層を備えたカプセル封入ユニットがＸ線回折によって、入射が接触して（ＧＩＸＲＤ）測定される。ここでこのＧＩＸＲＤ方法によって結晶材料は、第２の層内で検出されない。
結晶性の、すなわち無定形態でない体積体構造を有する層がしばしば、無定形態の体積体構造よりも高い密度を有するが、カプセル封入ユニットを備えた、ここで説明した装置との関連において、驚くべきことに次のことが確認された。すなわち、第２の層が高い非晶質を有している場合に、それにもかかわらずこの第２の層が第１の層と組み合わされて、気密性に密閉されたカプセル封入ユニットを実現するということが確認された。殊に、ここでは次のことが有利である。すなわち、無定形態の第２の層が、第１の層の構造エラーおよび／または格子エラーを継承せず、これによって、カプセル封入ユニットを通る、湿気および／または酸素に対する貫通浸透経路も形成されない。まさに第１の層と、無定形態の第２の層との組み合わせによって、湿気および／または酸素に対するハーメチックな密閉性と十分に大きい総厚を同時に有するカプセル封入ユニットが得られる。これによって、構成素子の機械的な保護も保証される。
第２の層は次のような方法によって第１の層上に製造される。この方法では第１の層の表面構造および／または体積体構造は、その上に被着されるべき第２の層に影響を与えない。第２の層は殊にある方法によって製造可能であり、第２の層に対して被着されるべき、遠距離秩序を有してない（すなわち、不規則分布の）１つまたは複数の材料が無定形態体積体構造を製造するために被着可能である。第２の層はここで例えば、被着されるべき１つまたは複数の材料の個別層の形態で、いわゆる単一層で、被着される。ここで各単一層は、積層されるべき面の表面構造に従う。ここでは単一層の構成部分および材料は統計的に分配さ、相互に依存しないで、積層されるべき面全体上で分配され、被着される。ここで特に有利にはこの全面は通して、この単一層によって覆われる。積層されるべき面はここで、構成部材と離反している第１の層の表面または既に、第１の層上に被着されている単一層であり得る。
このような個別層を被着する方法は原子層体積法の形態である。原子層体積法（atomic layer deposition, ＡＬＤ）では、上述したＣＶＤ方法と比較して、表面上に層を製造するために、まずは、少なくとも２つの気体の第１の基礎化合物が、その中に構成部材が準備される体積体に供給される。この第１の基礎化合物は、この表面上に吸着される。本願で説明しているカプセル封入ユニットの場合には、次のことが有利である。すなわち、第１の基礎化合物が不規則にかつ遠距離秩序を有さずにこの表面上に吸着されるのが有利である。有利には完全に、またはほぼ完全に表面を第１の基礎化合物で覆った後、少なくとも２つの基礎化合物のうちの第２の基礎化合物が供給される。この第２の基礎化合物は、表面にできるだけ不規則に、しかし有利には完全に平らに覆って吸着されている第１の基礎化合物と反応する。これによって、第２の層の単一層が形成される。ＣＶＤ方法の場合のように、少なくとも１つの表面が、空間温度を上回る温度に加熱されるのは有利である。これによって、単一層を形成するための反応が熱的に準備される。表面温度（例えば構成部材温度、すなわち構成部材の温度）はここで、第１と第２の基礎化合物の抽出物に依存する。このようなステップを繰り返すことによって、順次、多数の単一層が相互に重なって被着される。ここで、本願で説明しているカプセル封入ユニットの製造時には次のことが有利である。すなわち、個々の単一層の材料ないしは基礎化合物の配置が、単一層ずつ、相互に依存しておらず、積層されるべき表面の延在方向に対して横向きにだけ無定形態の体積体構造が構成されるのではなく、高さにおいても無定形態の体積体構造が構成されるのは有利である。
第１および第２の基礎化合物は例えば、上述の材料と関連して第２の層に対して、金属有機化合物であり、例えばトリメチル金属化合物並びに酸素含有化合物である。Ａｌ２Ｏ３で第２の層を製造するために、例えばトリメチルアルミニウムを第１の基礎化合物として供給し、水またはＮ２Ｏを第２の基礎化合物として供給する。これに対して択一的に、水またはＮ２Ｏを第１の基礎化合物として供給することもできる。
水を第１の基礎化合物とする場合には、驚くべきことに、構成部材の表面上に直接、水から成る単一層が、構成部材自体に損傷を与えることなく被着されることが確認されている。ここでは次のことが前提条件とされる。すなわち、第２の基礎化合物が供給されることなく、水が構成部材の表面上にとどまる時間が、構成部材内に水が拡散するのに必要な拡散時間よりも短くなければならないということが前提条件とされる。これは、第１の基礎化合物と第２の基礎化合物が、数ミリ秒から１０ミリ秒までの領域におけるクロックレートで、または数１０ミリ秒で交互に供給される場合である。
原子層体積法のプラズマを用いない形態（plasma-less atomic layer deposition, ＰＬＡＬＤ）はここでＡＬＤ方法であり、このために、プラズマは以下で説明するように、生成されず、むしろ、単一層を形成するために、上述した基礎化合物の反応が、積層されるべき表面の温度を上回ってのみ準備される。
少なくとも１つの表面および／または構成部材の温度は、ＰＬＡＬＤ方法では例えば、６０℃以上であり、かつ１２０℃以下である。
原子層体積法のプラズマ支援形態（plasma-enhanced atomic layer deposition, ＰＥＡＬＤ）はここでＡＬＤ方法であり、第２の基礎化合物は、プラズマの同時形成時に供給される。これによって、ＰＥＣＶＤ方法での場合のように、第２の基礎化合物を励起させることが可能になる。これによって、無プラズマＡＬＤ方法と比較して、少なくとも１つの表面が加熱されなければならない温度が低減され、それにもかかわらず、プラズマ生成によって、基礎化合物間の反応が準備される。単一層はここで例えば、１２０℃を下回る、有利には８０℃以下の温度で被着される。別の単一層を形成するために、第１の基礎化合物を供給するステップおよびその後の第２の基礎化合物を供給するステップが繰り返される。
第２の層の非晶質の程度は、適切な基礎化合物、温度、プラズマ条件および／またはガス圧を選択することによって、生じる。
第２の層は、被着後に、１ナノメートル以上の厚さ、有利には５ナノメートル以上の厚さ、特に有利には１０ナノメートル以上の厚さ並びに５００ｎｍ以下に被着される。殊に第２の層は、２００ナノメートル以下の厚さ、有利には１００ナノメートル以下の厚さ、特に有利には５０ナノメートル以下の厚さを有している。すなわち第２の層は、第２の層の材料の１単一層以上、有利には１０単一層以上、かつ５０００単一層以下を有している。ここで１単一層は通常は例えば、１０分の１ナノメートルに相応する。第２の層の高い密度および質によって、このような厚さによって充分に、その下にある構成部材を、第１の層と組み合わさって、湿気および／または酸素から、効果的に保護することができる。第２の層の厚さが低減するほど、第２の層を製造するための時間および材料コストが低くなる。これによって、高い経済性が得られる。第２の層が厚くなるほど、第２の層は例えば機械的な損傷に対して抵抗性が高くなり、カプセル封入ユニットの密閉性カプセル封入特性が高くなる。
第２の層が薄いので、短い処理時間、ひいては、ここで説明されているカプセル封入ユニットの高い経済性が保証される。カプセル封入ユニットは殊にダイレクトかつ直接的に構成部材上に配置される。すなわちカプセル封入ユニットの第１の層はダイレクトかつ直接的に、構成部材上に配置される。
さらに、カプセル封入ユニットは、第３の層を有することができる。これは、第１の層と構成部材の間に配置される。この第３の層は、ここで殊に、第２の層の関連において説明したような無機材料を有し得る。さらに第３の層は無定形態であり得る。さらに第３の層は、第２の層の関連において説明した、１つまたは複数のさらなる特徴を有することができる。さらに第２の層と第３の層は、同じように構成され得る。
第１の層はダイレクトかつ直接的に第３の層上に配置され得る。さらに第３の層は、直接的に、構成部材上に配置され得る。第３の層はここで第１の層に対して、均一な被着表面を、構成部材の表面に依存せずに実現することができる。
殊にカプセル封入ユニットはダイレクトに構成部材の表面上に配置される。すなわち第１の層または場合によっては第３の層はダイレクトかつ直接的に、構成部材の表面上に配置される。すなわち殊にカプセル封入ユニットは、通常は、既知のカプセル封入時に必要な有機平坦化層を有する必要はない、ないしは、このような有機平坦化層上に被着される必要はない。構成部材の表面は、以下でさらに記載するように、例えば、電極、無機光学的取り出し層または構成部材のその他の機能性層によって形成され得る。
さらに、カプセル封入ユニットは、多数の第１の層および多数の第２の層を有することができる。これらは、交互に、相互に重なって、構成部材上に配置されている。ここでこれらの第１の層および第２の層のうち、構成部材の最も近くに配置されている層は、第１の層である。多数の第１の層および第２の層の第１の層と第２の層は、それぞれ同様に、または異なって構成される。「多数」とはここで、このコンテクストにおいて、または本願の別のコンテクストにおいて、少なくとも、２の数を意味する。第１の層と第２の層で、層構造をこのように繰り返すことによって、構成部材のカプセル封入を改善することができる。さらに、カプセル封入ユニットの機械的な頑強性を高めることができる。各第１の層および第２の層の材料を適切に選択することによって、カプセル封入ユニットの光学的な特性を整合させることができる。
さらに、この装置は、多数のカプセル封入ユニットを有することができる。これらのカプセル封入ユニットは、構成部材の異なる表面上に配置される。
さらに、カプセル封入ユニットは、第２の層上に保護層を有することができる。この場合には、この保護層はダイレクトに第２の層上に配置される。殊に保護層は、その下にある第１の層と第２の層の付加的な機械的な保護を可能にする。保護層は、１マイクロメートル以上かつ、１００マイクロメートル以下の厚さを有することができる。殊に、保護層は５マイクロメートル以上、有利には１０マイクロメートル以上の厚さを有することができる。
ここで保護層は有機材料を有し得る。これは殊にプラスチック、例えばシロキサン、エポキシド、アクリル酸、例えばメチルメタクリレート、イミド、炭酸塩、オレフィン、スチロール、ウレタンまたは、モノマー、オリゴマーまたはポリマーの形態のこれらの誘導体、さらにこれらとの混合物、コポリマーまたは化合物である。例えば、保護層は、エポキシ樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリスチロール、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリウレタンまたはシリコン樹脂、例えば、ポリシロキサンまたはこらからの混合物を含んでいる、またはこれらである。
保護層はさらに噴霧めっきを有することができる、ないしは噴霧めっきとして構成することができる。これは、上述した材料の少なくとも１つを含み、例えば貫通−噴霧めっき装置によって被着される。噴霧めっきは、さらに、ＵＶ硬化可能である、および／または結合剤または溶剤含有噴霧めっきであってよい。
カプセル封入ユニットの第１の層および第２の層が、構成部材のハーメチックなカプセル封入を可能にすることによって、保護層は、例えば、構成部材に損傷を与えるので、元来は適していない材料も有することができる。従って保護層は例えば溶剤を有する溶解部として形成可能である。これは、カプセル封入されていない構成部材に対しては、損傷を与えてしまう影響を有するであろう。
その上にカプセル封入ユニットが配置されている構成部材の表面は、平らである、または湾曲している。さらにこの表面は、少なくとも２つの表面領域を有することもできる。これらは相互に、凹状または凸状に、相互に傾斜している。これらの表面はここで、１つまたは複数の辺および／または角を有することができる。さらに、表面の表面領域のうちの、例えば２つまたは複数の表面領域は共通の辺および／または角を構成することができる。さらに構成部材の表面上に、上述した、不規則な表面構造を生じさせる、粒子、汚れまたは埃が堆積していることがある。
構成部材は基板を有し得る、または基板であり得る。基板はここでは例えば、電子部材、殊にオプトエレクトロニクスデバイスの担体部材として適している。例えば、基板はガラス、石英ガラスおよびデバイス／または半導体材料を有している、またはこれから成る。さらに基板は、プラスチックフィルムまたは１つまたは複数のプラスチックフィルムを有する積層構造物を有する、またはこれから成る。プラスチックはポリオレフィン、例えば高い密度および低い密度のポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）を有し得る。さらに、このプラスチックはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチロール（ＰＳ）、ポリエステルおよび／または有利にはポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）および／またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を有し得る。
さらに基板は金属、殊に例えば金属フィルムを有することができる。金属フィルムを含んでいる基板または金属フィルムとして構成されている基板は、例えばアルミニウムフィルム、銅フィルム、特殊鋼またはこれらの組み合わせまたは層積層体を有し得る。
基板は上述した材料のうちの１つまたは複数を有し、透明である、または部分的に透明である、または不透明に構成される。
ここでこの基板は少なくとも部分領域において、湿気および／または酸素に対して反応する、または、択一的または付加的に、湿気および／または酸素を通す。この場合には、その上に、カプセル封入ユニットが配置されている表面は、基板表面を、この反応および／または透過部分領域において含んでいる、またはこれである。従ってカプセル封入ユニットによって、周辺雰囲気からカプセル封入ユニットを密閉することができる。従って基板は一方で保護される。他方でカプセル封入ユニットは、基板の透過性部分領域を密閉する。従って、基板を含んでいる装置を、カプセル封入ユニットによって、気密性に密閉された基板として構成することもできる。この上には例えば、湿度の影響を受けるおよび／または酸素の影響を受ける別のコンポーネントが被着される。
基板材料が湿気を通すおよび／または酸素を通す、および／または湿気に反応するおよび／または酸素に反応する場合には、基板は完全にカプセル封入ユニットによって囲まれてもよい。従って、カプセル封入ユニットは、全ての基板表面上に配置される。これによって装置に対して次のような基板材料が使用可能になる。すなわち、内的には密ではなく、そのさらなる素子上に、構成部材と関連して以降で説明されるように被着される基板材料である。
例えば、基板はプラスチックフィルムを有している、またはプラスチックフィルムから成る。これは自身の機械的な特性、例えば柔軟性に関して、本願の装置に適している。しかしここでは、基板のプラスチックは、例えば湿気および／または酸素に対して透過性である、および／または装置および／または構成部材に適していない高い水拡散率を有している。カプセル封入ユニットを、１つまたは有利には全ての基板表面上に配置することによって、基板はさらにその機械的な特性を有し、同時にカプセル封入ユニットによって、湿気および／または酸素に対して密閉される。
さらに基板は少なくとも１つの第１の基板層および第２の基板層も有することができる。ここで例えば第２の基板層は、湿気および／または酸素に対して透過性および／または反応性であり、第１の基板層は、湿気および／または酸素を通さないおよび／またはこれらに反応しない。カプセル封入ユニットは、この場合には、第２の基板層の上方に、または第２の基板層の上に直接的に配置される。従って、第１の基板層と第２の基板層は完全にカプセル封入ユニットによって包囲される、または第２の基板層は共働して、カプセル封入ユニットおよび第１の基板層によって完全に包囲される。
第１の基板層は例えば、金属フィルムである。この金属フィルムの上に第２の基板層が平坦化プラスチック層の形態で、プラスチックによって被着されている。これは例えば、湿気および／または酸素を通す。この種の平坦化プラスチック層は、殊に、構成部材に適していない、以下に記載する高い粗面性のゆえに有利である。カプセル封入ユニットによって、プラスチック層の不適切な高い水分伝導性ないし水分透過性が同じように阻止される。平坦化プラスチック層として構成された第２の基板層は、上述したプラスチック材料のうちの１つおよび択一的または付加的に、別のポリマー、殊にフッ化ポリマー、パリレン、シクロテン、ポリアクリレートおよび組み合わせまたは層列を有している。
さらに構成部材は電子構成部材として構成される。殊に、構成部材は、無機発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、無機フォトダイオード（ＰＤ）、有機フォトダイオード（ＯＰＤ）、無機太陽電池（ＳＣ）、有機太陽電池（ＯＳＣ）、無機トランジスタ、殊に無機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、有機トランジスタ、殊に有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ）、集積回路（ＩＣ）または多数または上述した素子からの組み合わせを有する、またはこのように構成される。
電子構成部材として構成された構成部材は例えば基板を有している。この基板はここで、上述の記載に従って構成される。さらにこの基板は既に、この記載に即して、第１のカプセル封入ユニットを有する装置として構成可能である。従って基板として構成された装置は、上方に配置された装置の構成部材に対する気密性に密閉する基板として用いられる。これは、第２のカプセル封入ユニットを、この記載に即して、構成部材の例えば機能領域および／または層をカプセル封入するために有している。
構成部材はさらに、少なくとも１つの第１の電極と第２の電極を備えた機能的な層列を有している。これらの電極の間に、１つまたは複数の無機および／または有機機能層が配置されている。殊にこの機能的層列は、基板上に配置される。
構成部材が例えばＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＰＤ、ＯＰＤ、ＳＣおよび／またはＯＳＣを有している場合、機能的な層列は活性領域を有している。これは、構成部材ないしは装置の作動中に、電磁ビームを形成するまたは検出するのに適している。さらに構成部材は、透明な基板を有することができる。さらに択一的または付加的に、カプセル封入ユニットも、作動中に放射される、または検出される電磁ビームに対して少なくとも部分的に透明であってよい。
さらに、第１の電極および／または第２の電極は透明であってよく、例えば透明な導電性酸化物を有するまたは透明導電性酸化物から成る。このような材料を有する電極は殊にアノードとして、すなわち、ホール注入材料として構成される。透明導電性酸化物（transparent conductive oxide、省略して「ＴＣＯ」）は、透明で、導電性の材料であり、通常は金属酸化物、例えば酸化亜鉛、酸化スズ、酸化カドミウム、酸化チタン、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）である。
ＺｎＯ、ＳｎＯ２またはＩｎ２Ｏ３等の二元の金属酸素化合物の他に、Ｚｎ２ＳｎＯ４、ＣｄＳｎＯ３、ＭｇＩｎ２Ｏ４、ＧａＩｎＯ３、Ｚｎ２Ｉｎ２Ｏ５またはＩｎ４Ｓｎ３Ｏ１２等の三元の金属酸素化合物または種々異なる透明導電性酸化物の混合物も、ＴＣＯのグループに属する。さらに、ＴＣＯは必ずしも、正規組成に相応していなくてもよく、ｐドーピングまたはｎドーピングされていてもよい。
さらに第１の電極および／または第２の電極は金属を有している。これは例えば、陰極材料、すなわち、電子注入材料として用いられる。陰極材料としては、殊に、アルミニウム、バリウム、インジウム、銀、金、マグネシウム、カルシウムまたはリチウム、それらの化合物、混合物および合金が有利であることが判明している。択一的または付加的に、１つまたは複数の電極が組み合わせ、殊にＴＣＯおよび／または金属からの層列を有することができる。
１つまたは複数の機能層は有機ポリマー、有機オリゴマー、有機モノマー、有機の小さい、非ポリマー分子（小分子）またはこれらの組み合わせを有する。殊に有利には、ＯＬＥＤ、ＯＰＤ、ＯＳＣおよび／またはＯＴＦＴを有する、有機電子構成部材として構成される電子構成部材が、機能層を有する。この機能層はホール搬送層として構成されている。これによって、例えばＯＬＥＤの場合には、効果的なホール注入が、エレクトロルミネセンス層内またはエレクトロルミネセンス領域において可能になる。ホール搬送層のための材料としては例えば、三元アミン、カルバゾール誘導体、導電性ポリアニリン、またはポリエチレンジオキシチオフェンが有利であることが判明している。さらに有利には機能層は、エレクトロルミネセンス層として構成されている。このための材料としては、次のような材料が適している。すなわち、蛍光または燐光によるビーム放射を有する材料が適しており、これは例えば、ポリフルオレン、ポリチオフェンまたはポリフェニレンまたはこれらの誘導体、化合物、混合物またはコポリマーである。機能層内での材料に依存して、形成された第１のビームは、紫外から赤のスペクトル領域までの個々の波長または領域またはここからの組み合わせを有している。
構成部材がＬＥＤ、ＰＤ、ＳＣおよび／またはＴＦＴを有する場合には、１つまたは複数の機能層は、エピタキシー層列、エピタキシャルに成長した半導体層列を有する、またはこれらとして構成される。ここで、半導体層列は例えばＩｎＧａＡｌＮ、ＩｎＧａＡｌＰおよび／またはＡｌＧＡｓをベースにするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体および／または元素Ｂｅ、Ｍｇ、ＣａおよびＳｒのうちの１つまたは複数、並びに元素Ｏ、ＳおよびＳｅのうちの１つまたは複数を有するＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を有する。例えば、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料にはＺｎＯ、ＺｎＭｇＯ、ＣｄＳ、ＺｎＣｄＳおよびＭｇＢｅＯが属する。
１つまたは複数のＯＬＥＤおよび／または１つまたは複数のＬＥＤを有している構成部材は殊に照明装置またはディスプレイとして構成され、大面積に構成されたアクティブな発光面を有している。「大面積」とはここで次のことを意味している。すなわち、構成部材が、数平方ミリメートル以上、有利には１平方センチメートル以上、特に有利には１平方デシメートル以上の面積を有していることを意味している。
上で列挙した構成部材の実施形態は、制限するものではないことを理解されたい。むしろこの構成部材は、当業者に既知であるので、ここでは詳細に記載されていないさらなる電子デバイスおよび／または機能的な層列を有することができる。
カプセル封入ユニットは、上述した機能的な層列の１つまたは複数の表面上に配置可能である。構成部材が、その上に機能的な層列が配置されている基板を有している場合には、カプセル封入ユニットは基板の少なくとも１つの部分領域上および機能的な層列の上に延在する。従って、この機能的な層列は基板およびカプセル封入ユニットによって完全に包囲されている。さらに構成部材が上述したような、湿気を通す基板および／または酸素を通す基板および／または湿気の影響を受ける基板および／または酸素の影響を受ける基板を有している場合には、この構成部材は完全に、カプセル封入ユニットによって包囲される。これは次のことを意味する。すなわち、カプセル封入ユニットが、構成部材の開放されている全ての表面上に、ひいては基板および機能的な層列の開放されている全ての表面上に配置されていることを意味する。
択一的または付加的に基板上に直接的に、第１のカプセル封入ユニットを配置することができる。この第１のカプセル封入ユニットによって基板がカプセル封入される。このようなカプセル封入された基板の上に機能的な層列を配置することができ、第２のカプセル封入ユニットによってカプセル封入される。この第１および第２のカプセル封入ユニットをここで同じように構成することもできるし、相互に異なって構成することもでき、上述した特徴の１つまたは複数を有することができる。
さらにこの構成部材は例えば、カバーの形状の覆いを、機能的な層列を備えた基板上に有することができる。このカプセル封入ユニットは例えば、覆いと基板の間に配置される。覆いは殊に例えば、機能的な層列を取り囲んでいる結合材料によって基板上に積層される。ここでこの結合材料は、例えばはんだガラス、ガラスフリットおよび／または接着剤である。カプセル封入ユニットはここで、取り囲むようにして、結合材料上および／または基板上および／または覆い上に配置される。これによって、結合材料を通るおよび／または結合材料と基板および／または覆いとの間の境界面に沿った、湿気および／または酸素に対する、存在し得る浸透経路が密閉される。
本願で説明した装置およびカプセル封入ユニットはここで、極度の環境条件においても気密性である。例えば本願で説明した装置およびカプセル封入ユニットは、温度が高い場合、例えば４０℃以上の場合、６０℃以上の場合、殊に８５℃以上の場合にも、さらに８５％以上、殊に９０％以上の相対的な大気湿度の場合にも、５００時間以上は気密性である。このような要求は例えば、自動車に使用される装置に課せられる。これは当業者に既知の自動車規格、例えば規格ＡＥＣ Ｑ１０１またはその基本形であるＪＥＤＥＣ ＪＥＳＤ２２−Ａ１０１または規格ＩＥＣ ６８−２−７８に従っても要求される。この規格から導出される典型的なテスト条件はここでは例えば６０℃、９０％の相対的な大気湿度、８５℃、８５％の相対的な大気湿度または４４０℃、９３％の相対的な大気湿度であり、この条件下で、テストされるべき装置は、１２時間以上、１６時間以上、２４時間以上、２日、４日、１０日、２１日または５６日以上は機能的なままであるべきである。本願で説明されたカプセル封入ユニットに関して、これは次のことを意味する。すなわち、これは上述の条件下でハーメチックに密閉性なままである。
例えば本願で説明されたカプセル封入ユニットは、６０℃以上の温度および８５％以上の相対的な大気湿度または上述した条件のうちの１つの条件下で５００時間以上、ハーメチックに密閉することができる。
上述の実施形態では、例えば、カプセル封入ユニットを備えた装置が、ＯＬＥＤとして構成された構成部材上に製造され、湿気テストにおいて密度に関して検査される。ＯＬＥＤはここで、１平方センチメートルのアクティブ面を有している。これはこの装置の作動時に、発光面（発光画）として認識される。このカプセル封入ユニットによって、６０℃および９０％の相対的な大気湿度の場合に、５０４時間後にも、アクティブン面の発光画において、新たな黒い汚点が生じない、ないしは、ＯＬＥＤの製造後に既に存在していた黒い汚点が大きくならない。ここでは主に、発光画内の円形領域が黒い汚点と称される。これは電圧の印加時に、（もはや）発光しておらず、従って、自身の発光環境と比べて位ないしは暗く見える。
従って、本願に記載されたカプセル封入ユニットは、平方センチメートルあたり１欠陥よりも低い欠陥密度を有し得る。
本発明のさらなる利点および有利な実施形態および発展形態を、以降で図１Ａ〜６Ｅに関連して説明する実施形態に記載する。
これらの実施例および図面では、同じまたは同じ作用を有する構成部分にそれぞれ同じ参照番号が付与されている。図示の部材および部材同士の大きさの割合は基本的には縮尺通りではなく、むしろ個々の部材、例えば層、構成部分、構成部材および領域は、見やすくするためにおよび／またはより良い理解のために、過度に厚くまたは大きいサイズで示されている場合がある。
図１には、ある実施例に従った装置１００が示されている。この装置１００は、構成部材１を有している。この構成部材は、図示の実施例では、単に概略的に示されており、一般的な部分における説明に沿って構成される。殊に、構成部材１は表面１９を有している。この表面は、湿気および／または酸素によって影響を受ける。
構成部材１の表面１９上には、カプセル封入ユニット２が配置されている。カプセル封入ユニット２は、第１の層２１およびその上の第２の層２２を有している。第１の層２１は、図示の実施例では、ＰＥＣＶＤ方法によって、直接的に、構成部材の表面１９上に被着可能であり、無機材料から成る。この無機材料は、窒化ケイ素を含む。ＰＥＣＶＤ方法によって、結晶体積体構造ないしは多結晶体積体構造を有する第１の層２１が形成される。これは図示の実施例では、数百ナノメートルの厚さを有している。これに対して択一的に、第１の層が別の、一般的な部分で記載された材料を有することもできる。この材料は例えば上述した別の被着方法によっても、構成部材１の表面１９上に被着される。
構成部材１と離反している、第１の層２１の表面２１９上に直接的に、第２の層２２が被着されている。この表面２１９はこれによって、第１の層と第２の層との間の境界面を構成する。第２の層２２は無機材料を有しており、図示の実施例では殊に酸化アルミニウムから成る。酸化アルミニウムは、一般的な部分においてより詳細に記載された原子層体積法によって被着される。これは方法パラメータに関して次のように整合されている。すなわち、第２の層が、第１の層の体積体構造に依存せずに構成された体積体構造を有するように整合されている。すなわち、図示の実施例において存在する第１の層２１の結晶から多結晶までの体積体構造は、エピタキシャルまたはエピタキシャルに類似した様式で、第２の層２２内に続くのではなく、従って、第２の層２２の体積体構造に影響を及ぼさない。ここで第２の層２２は次のように構成されている。すなわち、第２の層２２の体積体構造が、第１の層２１の体積体構造に比べて、より高い非晶質を有しているように構成されている。殊に第２の層２２は、図示の実施例において無定形態であり、明白な結晶性を有していない。
この関連において、図１５には、装置１００の一部分が示されている。ここでは、第１の層２１および第２の層２２を備えたカプセル封入ユニット２が拡大して示されている。図１５から分かるように、その上に第２の層２２が被着されている第１の層２１の表面２１９は、粗面の形状で表面構造を有している。これは例えば、第１の層２１を構成部材１上に被着して被着方法によって生じる。
さらに第１の層２１の体積体構造は、構造エラーないしは格子エラー８（例えば孔または置き換え）を有している。これは、概略的にのみ示されており、例に過ぎない。この構造エラーおよび格子エラー８は、ここで図示のように、表面２１９まで、すなわち第１の層２１と第２の層２２との間の境界面まで続いている。この構造エラーおよび格子エラー８は、例えば、表面１９上の粒子によっておよび／または汚染物質によって生じる。これは第１の層２１の被着時に表面１９の領域を覆うおよび／または表面１９の領域に影を落とすことがある。これによって、第１の層２１が、高い傾斜を伴い、不均一に被着され、構造エラーおよび格子エラー８が生じる。
第２の層２２は次のように構成されている。すなわち、このような構造エラーおよび格子エラー８が、第２の層２２の体積体構造に影響を与えないように構成されている。従って第２の層２２は、一様の無定形態の体積体構造によって構成され、第１の層２１を完全に覆う。これによって、第１の層２１の体積体構造の格子エラーおよび構造エラー８によって形成される、湿気および／または酸素に対する可能な浸透経路も密閉される。これによって、カプセル封入ユニット２によって、殊に、第１の層２１、２２の組み合わせによって、湿気および／または酸素に対する構成部材１、殊に表面１９のハーメチックなカプセル封入が可能になる。
第２の層２２はさらに次のような厚さを有している。これは単に例として、二箇所で参照番号９によってあらわされている。図１５に示されているように、第２の層２２は、第１の層の表面２１９の表面構造を、一般的な部分で説明したように、踏襲する。従って、第２の層２２の厚さ９はほぼ、第１の層２１の表面構造に依存しない。
これは殊に次のことを意味している。すなわち、第２の層２２の体積体構造も厚さ９の厚さ変化も少なくともほぼ、第１の層２１の体積体構造に依存せず、かつ第１の層２１の表面構造に依存しない。ここで、厚さ９の厚さ変化は１０％よりも低い。図１５に示されているように、第２の層２２は次のように構成されている。すなわちこれが、第１の層２１の表面構造のマイクロスコープ構造に少なくともほぼ追従するように構成されている。
図１６Ａ〜１６Ｃでは、この関連において、カプセル封入ユニット２の別の部分が示されている。ここで第１の層２１は、単に例示的に示されたマクロスコープ構造を備えている表面構造を有している。図１６Ａでは、第１の層２１は表面２１９において開口部ないしは凹部を有している。これは、１よりも大きい深さ対直径の比を有している。第２の層２２は、第１の層２２の表面構造に倣い、ここでほぼ変わらない厚さで開口部の内部を覆う。ここでこの開口部の深さ対直径の比は、第１の層２１において１０以上であり、特に有利には３０以上である。
図１６Ｂでは、第１の層２１の表面２１９は、オーバーハング状の部分領域を有している。ここで第１の層２１は、図１６Ｃにおいて、下方へ向かって拡がっている開口部を有している。第１の層２１の表面構造のこのような構造上に第２の層２２を被着するための負の角度にもかかわらず、第２の層は、図１５に示されているようにほぼ変わらない厚さで構成されている。
図１５〜１６Ｃに示されている構造に対して択一的または付加的に、第１の層２１、殊に第１の層２１の表面２１９が別の、一般的な部分で説明された構造ないしは表面構造を有していてもよい。
第２の層２２の体積体構造および厚さが少なくともほぼ、第１の層の体積体構造および表面構造に依存しないことによって、第１の層上での、第２の層２２の一様な、均一かつ完全に覆う配置が実現される。これによって、カプセル封入ユニット２は、第１の層２１の利点と第２の層２２の利点とを組み合わせて有することができる。
以降では装置の別の実施例を示す。これは、図１および１５〜１６Ｃに関連して示された実施例の変形である。
図２には、別の実施例に従った装置２００が示されている。ここではカプセル封入ユニット２は、構成部材１を完全に取り囲み、包囲している。すなわち、その上に第１の層２１および第２の層２２が配置されている構成部材１の表面１９は、構成部材１の全ての表面を包囲している。従って第１の層２１および第２の層２２によって、次のようなカプセル封入ユニット２が実現される。すなわち、種々の相互に傾いて傾斜している表面上にも配置可能であり、さらに角および縁上にも延在可能なカプセル封入ユニットが実現される。
図２の構成部材１は例えば、それ自体、湿気および酸素を通す柔軟なプラスチックであり得る。これは例えば、電子構成部材のための柔軟な基板として用いられる。構成部材１の全ての表面、角および縁上に延在している全面に配置されたカプセル封入ユニットによって図示の装置２００は、柔軟な、ハーメチックに密閉された基板として構成される。
図３では、別の実施例に従った装置３００が示されている。これは、上述した実施例のように、例えば、基板１０として構成された構成部材１を有している。基板１０は、第１の基板層１１および第１の基板層の上の第２の基板層１２を有している。第１の基板層１１は金属薄膜、例えば特殊鋼薄膜として構成されている。これは、湿気および酸素に対して密閉されるのに十分な厚さを有している。このような金属薄膜は自身の柔軟性、密閉性、安定性および導電性の故に、電子構成部材、例えば柔軟なＯＬＥＤおよび／または柔軟なＯＰＶ等に対する基板材料として良好に適している。しかし、金属薄膜は通常は比較的高い表面粗面性を有している。これによって、手間のかかるおよびコストのかかるスムージング方法または平坦化層が必要になってしまう。図示の実施例では第２の基板層１２は、一般的な部分で挙げられたポリマーを有している。これは金属薄膜として形成された第１の基板層１１を平坦化するのに適している。しかしこのようなポリマーは、湿気および／または酸素を通し得るので、第２の基板層１２によって形成された、基板１０の表面１９上に、第１の層および第２の層を備えたカプセル封入ユニット２が配置されている。これによって、第２の基板層１２ひいては基板１０ないしは構成部材１が、湿気および酸素に対してハーメチックに密閉され、カプセル封入される。従って装置３００は同じように柔軟な、ハーメチックに密閉された基板として用いられる。第１の層２１および第２の層２２が、一般的な部分で説明したように導電性の材料または半導電性の材料を有している場合、装置３００は付加的に導電性基板として用いられる。
図４では、別の実施例に従った装置４００が示されている。ここでは、基板１０として構成された構成部材１が第１の基板層１１および第２の基板層１２を有している。第１の層２１および第２の層２２を備えたカプセル封入ユニット２は、第１の基板層１１および第２の基板層１２の開放されている全ての面上に配置されており、図示の実施例において完全に構成部材１を包囲し、カプセル封入する。
図５では、別の実施例に従った装置５００が示されている。ここでは、基板１０として構成された構成部材１が同じように第１の基板層１１および第２の基板層１２を有している。その上にカプセル封入ユニット２が被着されている構成部材１の表面１９は、図示の実施例において構成部材１の縁部領域を包囲し、殊に、第１の基板層１１と第２の基板層１２の間の接続面ないしは接続すき間を覆う。これによって例えば、第１の基板層１１と第２の基板層１２を相互に積層させる接続材料、例えば接着剤が、湿気および／または酸素からカプセル封入され、保護される。
図示された実施例における、基板として構成された構成部材１に対して付加的に、これが、明細書の一般的な部分に記載された構成部材の別の特徴を有していてもよい。
図６には、別の実施例に即した装置６００の一部が示されている。これは、これまでに図示した実施例と比べて、構成部材１の表面１９上に、多数の第１の層および第２の層を備えたカプセル封入ユニットを有している。ここで、第１の層２１、２１’および第２の層２２、２２’は交互に重なって配置されており、構成部材１の表面１９上の第１の層２１で始まっている。図示された、それぞれ２つの第１の層と第２の層２１、２１’、２２、２２’に対して付加的に、カプセル封入ユニット２がさらなる別の第１の層と第２の層とを有していてもよい。
第１および第２の層２１、２１’、２２、２２’はそれぞれ同様に構成されても、または相互に異なって構成されてもよく、例えば異なる屈折率等の異なる光学特性を備えた異なる材料を有していてもよい。第１の層および第２の層２１、２２ないしは２１’、２２’から成る層の組み合わせを繰り返すことによって、カプセル封入ユニット２の機械的な頑強性も高められる。
図７には、別の実施例に即した装置７００の一部が示されている。これは、第１の層および第２の層２１、２２に対して付加的に第３の層２３を備えたカプセル封入ユニット２を有している。この第３の層２３はここで、第１の層２１と、構成部材１との間で、直接的に構成部材１の表面１９上に配置されている。第３の層２３は無機材料を有している。これは例えば、第２の層２２の材料と同じであってよく、その体積体構造および厚さ変化に関して第２の層２２と同じように構成されている。殊に、第３の層２３は、構成部材１の表面１９の表面構造に倣い、無定形態の体積体構造を有しているように構成されている。
この第３の層によって例えば、第１の層２１を配置するのに適した層ないし表面が提供される。これによって、第１の層の質が高められる。
ここまでに示された全ての実施例および以降で示される全ての実施例は、図示されたカプセル封入ユニットに対して択一的に、多数の第１の層および第２の層２１、２１’、２２、２２’および／または第３の層２３を備えている図６および／または図７に示されたカプセル封入ユニットも有することができる。
以降の図８〜１４において、単に例としてＯＬＥＤとして構成されている構成部材１を備えた装置が示されている。これに対して択一的または付加的に、構成部材１が、一般的な部分に記載された別の電気的な構成部材の特徴を有することもできる。
以降の実施例の構成部材１は、基板上に機能層を有している。これらの機能層のうちから単に例として、第１の電極１３および第２の電極１５が示されており、これらの電極の間に、アクティブ領域を備えた有機機能層１４が配置されている。このアクティブ領域は、各装置ないしは各構成部材の作動時に電磁ビームを放射するのに適している。ここで、ＯＬＥＤとして構成されている構成部材１は例えば透明な基板と、透明な、この基板上に、有機機能層１４の下方に配置された第１の電極１３を有し得る。従って、アクティブ領域内で生成された電磁ビームは、この基板を通じて放出される。このような実施形態はいわゆる「底面発光型」と称される。
択一的または付加的に、基板から見て上方の、第２の電極１５、並びに場合にはよってはその上に配置されるカプセル封入ユニット２またはカバー部が透明である。このような装置は、アクティブ領域内で生成された電磁ビームを、基板から離れる方向に、および基板から見て上方へ放出し、いわゆる「上面発光型」と称される。同時に底面発光型としても上面発光型としても構成されている装置は、作動時に、両面から、電磁ビームを放射し、スイッチオフされた状態において透明である。
構成部材が上面発光型として構成されている場合には、第２の電極１５上に付加的に、光取り出し層（図示されていない）が被着される。この層は例えば、セレン化亜鉛または硫化亜鉛等のセレン化物または硫化物を有している。
アクティブ領域内で生成された電磁ビームがカプセル封入ユニット２を通じて放射される場合には、殊に、第２の層２２は、表面皺、マイクロレンズおよび／または角柱を備えたビーム取り出し構造の形の表面構造を有し得る。第１の層２１の表面に応じた、一致した第２の層２２によって、このようなカプセル封入ユニット２は組み合わせで、構成部材１並びに光学的な機能のハーメチックな密閉およびカプセル封入を可能にする。
図８には、装置８００の実施例が示されている。この装置内には、第１の層２１および第２の層２２を有するカプセル封入ユニット２が機能層１３、１４および１５上に配置されている。上部に機能層１３、１４および１５が被着されている基板１０は、図示の実施例ではガラスから成る。基板１０は図示の実施例では、約７００マイクロメータの厚さを有しており、第１の電極としてＩＴＯから構成されている機能層１３は約１１８マイクロメータの厚さを有しており、有機機能層として構成されている層１４は約１２０ナノメートルの厚さを有しており、第２の電極としてアルミニウムから構成されている機能層１５は約２００ナノメートルの厚さを有している。カプセル封入ユニット２の第１の層２１の厚さ５００ナノメートルであり、積層体を含んでいる。この積層体は、２００ナノメートルの厚さを有するＳｉＮｘ層を備え、その上に、１００ナノメートルの厚さを有するＳｉＯ２層を有し、その上に、２００ナノメートルの厚さを有するさらなるＳｉＮｘ層を備えている。カプセル封入ユニット２の第２の層２２は、１０ナノメートルの厚さを有するＡｌ２Ｏ３から成る。一般的な部分において説明したように、このようなカプセル封入ユニットでは第２の層において結晶性のＡｌ２Ｏ３は検出されない。従って第２の層は完全に無定形態である。
このような装置８００では、一般的な部分で説明されたように、６０℃かつ９０％の湿度で、１平方センチメートルのアクティブ面の場合に、５０４時間後にもまだ、上述した黒い汚点の形状の、新たに形成された欠陥部分は確認されなかった。
カプセル封入ユニット２を直接的に構成部材１の上に、ないしは直接的に機能層１３、１４および１５の上に配置することによって、付加的な有機平坦化層を使用することなしに、カプセル封入ユニット２を技術的に容易にかつコストをかけずに配置することができる。これに対して、構成部材１とカプセル封入ユニット２との間に有機平坦化層が設けられている場合には、技術的にコストをかけて次のことが保証される。すなわち、通常は湿気および酸素に対してハーメチックに密閉されていない有機平坦化層が、カプセル封入ユニットによって完全に覆われ、包囲されることが保証される。なぜなら、そうでない場合には、平坦化層によって、機能層１３、１４、１５へと続く浸透経路が形成され得るからである。
図９には、別の実施例に即した装置９００が示されている。ここでこの実施例は、基板として、図２に示されたカプセル封入ユニット２を有している装置２００を有している。柔軟かつハーメチックに密閉された基板として構成されている装置の上に配置された機能層１３、１４および１５は別のカプセル封入ユニット２’によってカプセル封入されている。これは第１の層２１’と第２の層２２’を備えている。ここでカプセル封入ユニット２および２’は同様に構成されている、または異なって構成されている。
図１０には、別の実施例に即した装置１０００が示されている。ここでは、上述した２つの実施例とは異なり、基板１０、例えばプラスチックフィルムは、機能層１３、１４および１５と共に完全に、カプセル封入ユニット２によってカプセル封入されている。
図１１〜１４では装置が示されている。これらの装置は機能層１３、１４および１５のカプセル封入に対して付加的に、カバー部１７を、ガラスフィルムまたはガラスプレートの形状または装置２００の形状で有している。カバー部１７は、機能層１３、１４および１５の周りにある接続材料１６によって積層されている。
図１１の実施例による装置１１００は構成部材１を有しており、この構成部材は二層の基板１０を備えている。この基板１０は、第１の基板層１１と第２の基板層１２を有している。これらの基板層はカプセル封入ユニット２によって縁部領域において、周りでカプセル封入されている。ここで第１の基板層１１は金属薄膜として構成されており、第２の基板層１２はポリマー平坦化層として構成されている。これらの上には機能層１３、１４および１５が被着されている。
カプセル封入ユニット２は、図５に関連して説明されたのに類似して、第１の基板層２１と第２の基板層２２との間の接続箇所にわたって延在し、さらに、第２の基板層２２の部分領域にわたって延在している。接続材料１６はカプセル封入ユニット２上に被着されている。従って、カプセル封入ユニット２は、カバー部１７および第１の基板層２１とともに、第２の基板層２２も、機能層１３、１４および１５もカプセル封入する。
接続材料１６は図示の実施例では、ガラスフリットによって構成されている。これはハーメチックに、カバー部１７によって密閉されている。このためにガラスフリット材料はガラスフィルムまたはガラスプレートによって構成されているカバー部１７上で、基板１０上に被着される前に焼結される。基板１０上のカプセル封入ユニット２上に被着した後に、接続材料１６は例えばレーザによって溶かされ、これによってカプセル封入ユニット２をハーメチックに密閉する。
図１２には、別の実施例に示された装置１２００の一部が示されている。これは構成部材１の基板１０としてガラス基板を有している。カプセル封入ユニット２は、接続材料１６上の部分領域上および基板１０上で接続材料１６の周りに配置されている。従って、接続材料１６と基板１０との間の境界面１０９はカプセル封入ユニット２によって密閉されている。これによって、この境界面１０９による湿気および／または酸素に対する、生じ得る浸透経路が継続的に密閉される。この浸透経路は例えば、構成部材１の機械的な酷使によって形成され得る。
接続材料１６は図示の実施例では同じようにガラスフリットから成り、これはカバー部１７上で焼結され、基板１０、例えばガラス基板上で、レーザによって溶かされる。基板１０と接続材料との間の境界面に沿ってこの溶解プロセスによって生じる得る浸透経路が、カプセル封入ユニット２によって効果的に密閉される。
図１３および１４には、別の実施例に即した装置１３００および１４００の部分が示されている。ここではカプセル封入ユニット２が付加的にさらに、接続材料１６全体および接続材料１６とカバー部１７との間の境界面１７９にわたって延在している。これによって、接続材料１６および境界面１７９も、持続的に、カプセル封入ユニット２によって密閉される。これによって例えば接着材を、それ自体はハーメチックに密閉性ではない接続材料１６として使用することができる。
装置１４００のカプセル封入ユニット２は、付加的にさらに、基板１０およびカバー部１７の周りに延在している。これによって、より高い安定性が得られる。
さらに、上述した実施例のカプセル封入ユニットは、第２の層上に、例えば吹き付けラッカーの形状の保護層（図示されていない）を、機械的損傷からの保護のために有することができる。
本発明は、実施例に基づく説明に限定されない。むしろ本発明はそれぞれの新しい特徴並びに特徴のそれぞれの組み合わせを含んでおり、このことは殊に、たとえこれらの特徴またはこれらの組み合わせ自体が特許請求の範囲または実施例に明確に記載されていなくとも、特許請求の範囲おける特徴のいずれの組み合わせも包含するものである。
１ 構成部材、 ２ カプセル封入ユニット、 １０ 基板、 １６ 接続材料、 １７ カバー部、 １９ 表面、 ２１ 第１の層、 ２２ 第２の層、 ２３ 第３の層

Claims (15)

  1. 装置であって、
    ・構成部材（１）と、
    ・当該構成部材（１）を湿気および／または酸素に対してカプセル封入するためのカプセル封入ユニット（２）を有しており、
    ・当該カプセル封入ユニット（２）は、第１の層（２１）と、当該第１の層の上の第２の層（２２）を、前記構成部材（１）の少なくとも１つの表面（１９）上に有しており、
    ・前記第１の層（２１）および前記第２の層（２２）はそれぞれ無機材料を有しており、
    ・前記第１の層（２１）は直接的に前記構成部材（１）上に配置されており、
    ・前記第２の層（２２）は直接的に前記第１の層（２１）上に配置されている、
    ことを特徴とする装置。
  2. 装置であって、
    ・構成部材（１）と、
    ・当該構成部材（１）を湿気および／または酸素に対してカプセル封入するためのカプセル封入ユニット（２）を有しており、
    ・当該カプセル封入ユニット（２）は、第１の層（２１）と、当該第１の層の上の第２の層（２２）を、第３の層（２３）上に、前記構成部材（１）の少なくとも１つの表面（１９）上に有しており、
    ・前記第３の層（２３）は直接的に前記構成部材（１）上に配置されており、
    ・前記第１の層（２１）は直接的に前記第３の層（２３）上に配置されており、
    ・前記第２の層（２２）は直接的に前記第１の層（２１）の上に配置されており、
    ・前記第１の層（２１）および前記第２の層（２２）はそれぞれ無機材料を有しており、
    ・前記第３の層（２３）は、無定形態の無機材料を有している、
    ことを特徴とする装置。
  3. ・前記第２の層（２２）および前記第３の層（２３）は同様に構成されている、請求項２記載の装置。
  4. 装置であって、
    ・構成部材（１）と、
    ・当該構成部材（１）を湿気および／または酸素に対してカプセル封入するためのカプセル封入ユニット（２）を有しており、
    ・当該カプセル封入ユニット（２）は、第１の層（２１）と、当該第１の層の上の第２の層（２２）を、前記構成部材（１）の少なくとも１つの表面（１９）上に有しており、
    ・前記第１の層（２１）および前記第２の層（２２）はそれぞれ無機材料を有しており、
    ・前記第２の層（２２）は直接的に前記第１の層（２１）上に配置されており、
    ・前記カプセル封入ユニット（２）は６０℃以上の温度のもとで、かつ８５％以上の相対的な大気湿度のもとで、５００時間以上、気密性である、
    ことを特徴とする装置。
  5. ・前記第１の層（２１）および前記第２の層（２２）はそれぞれ体積体構造を有しており、
    ・前記第２の層（２２）の体積体構造は、前記第１の層（２１）の体積体構造に依存しない、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
  6. ・前記第２の層（２２）の体積体構造は、前記第１の層（２１）の体積体構造よりも高い非晶質性を有している、請求項５記載の装置。
  7. ・前記第２の層は無定形態である、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
  8. ・前記第２の層（２２）は変化する厚さ（９）を有しており、当該厚さは前記第１の層（２１）の表面構造および／または体積体構造に依存しない、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
  9. ・前記厚さ変化は１０％以下である、請求項８記載の装置。
  10. ・前記カプセル封入ユニット（２）は多数の第１の層（２１、２１’）と、多数の第２の層（２２、２２’）を有しており、
    ・前記第１の層および第２の層（２１、２１’、２２、２２’）は、交互に相互に重なって被着されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
  11. ・前記カプセル封入ユニット（２）は前記構成部材（１）を完全に包囲する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
  12. ・前記装置は、多数のカプセル封入ユニット（２、２’）を有しており、当該カプセル封入ユニットは前記構成部材（１）の種々異なる表面上に配置されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
  13. ・前記構成部材（１）は基板（１０）を含んでおり、
    ・前記カプセル封入ユニット（２）は直接的に前記基板（１０）上に被着されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。
  14. ・前記構成部材（１）はカバー部（１７）を基板（１０）上に有しており、
    ・前記カプセル封入ユニット（２）は、当該カバー部（１７）と前記基板（１０）との間に配置されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。
  15. ・前記カバー部（１７）と前記基板（１０）との間に接続材料（１６）が配置されており、
    ・前記カプセル封入ユニット（２）は、前記基板（１０）と当該接続材料（１６）との間、および／または前記カバー部（１７）と当該接続材料（１６）との間の境界面（１０９、１７９）をカプセル封入する、請求項１４記載の装置。
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