WO2014184387A1 - Optoelektronisches bauelement - Google Patents

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WO2014184387A1
WO2014184387A1 PCT/EP2014/060243 EP2014060243W WO2014184387A1 WO 2014184387 A1 WO2014184387 A1 WO 2014184387A1 EP 2014060243 W EP2014060243 W EP 2014060243W WO 2014184387 A1 WO2014184387 A1 WO 2014184387A1
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WO
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layer
optoelectronic component
cover
component according
encapsulation
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PCT/EP2014/060243
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English (en)
French (fr)
Inventor
Simon SCHICKTANZ
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Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
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Publication date
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/841—Self-supporting sealing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H10K30/88—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844—Encapsulations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Definitions

  • Optoelectronic component The following is an optoelectronic component with a radiation-emitting or radiation-absorbing
  • Optoelectronic devices such as organic light emitting diodes (OLEDs) or organic solar cells usually have a thin film encapsulant which encases the electrodes and radiation emitters
  • Cover substrate layer applied to the thin-film encapsulation which may for example consist of glass.
  • the optoelectronic component is subjected to a mechanical load, delamination of the cover substrate layer may occur, as a result of which the thin-film encapsulation is damaged and the thin-film encapsulant is damaged
  • At least one object of certain embodiments is to provide an optoelectronic device with a
  • An optoelectronic component comprises in particular a substrate, a first electrode on the substrate, a radiation-emitting or
  • Electrode a second electrode on the layer sequence, an encapsulation layer arranged on the second electrode and an arranged on the encapsulation layer
  • Cover layer with a first and a second
  • Main area being between the first and the second
  • Main surface of the cover layer at least one
  • a layer or an element is arranged or applied "on” or “above” another layer or another element can mean here and below that the one layer or the one element is directly in direct mechanical and / or electrical contact is arranged on the other layer or the other element.
  • the one layer or the one element is arranged indirectly on or above the other layer or the other element.
  • the cover layer does not have to be formed homogeneously, but may, for example, be made up of a plurality of
  • Main surface of the cover layer are the two largest boundary surfaces of the preferably flat-shaped
  • Cover layer meant in a plate-shaped
  • cover layer for example, the two side surfaces with the largest surface area. If the
  • Cover layer is disposed directly on the encapsulation layer, the first major surface preferably falls with the interface between the cover layer and the
  • the two main surfaces are parallel to each other.
  • predetermined breaking area is meant a surface on which the material of the cover layer yields mechanically when the optoelectronic component is subjected to mechanical stress. This relates in particular to a mechanical load in an area of the optoelectronic
  • Encapsulation layer and the cover layer comprises.
  • mechanical stress is meant in particular a state in which deformation forces such as
  • the predetermined breaking surface does not necessarily have to be flat and does not necessarily have to run parallel to one of the two main surfaces of the covering layer. Similarly, the predetermined breaking surface does not have to over the entire surface extend the cover layer, but can only in
  • Subareas thereof may be arranged.
  • Cover layer extends and in particular not on one of the encapsulation layer facing the main surface of the
  • Component for example, after a partial delamination of the cover layer is still fully usable, since both the encapsulation layer is still intact and the mechanical protection continues to exist through the cover layer.
  • Sollbruch parallel to the first major surface and / or to the second major surface of the cover layer and / or to the interface between the cover layer and the
  • Angle between a normal vector of the predetermined breaking surface and a normal vector of the first major surface and / or a normal vector of the second major surface of the cap layer and / or a normal vector of the interface between the cap layer and the encapsulation layer is less than 30 °, in particular less than 15 °.
  • Cover layer largely under mechanical stress or remains completely undamaged and there is no demolition of the two layers from each other.
  • the first electrode and / or the second electrode may be formed over a large area or particularly preferably over a large area. Large area can mean that the first
  • Electrode and / or the second electrode has an area greater than or equal to a few square millimeters, preferably greater than or equal to one square centimeter, and more preferably greater than or equal to a square decimeter
  • first electrode and / or the second electrode in first and second, respectively
  • first electrode in the form of parallel juxtaposed first electrode strips
  • first and second electrode strips can thus be considered as separate
  • first and / or the second electrode or electrode subregions are electrically conductively connected to first conductor tracks.
  • an electrode or an electrode part region for example, in a first
  • the encapsulation layer can cover the entire layer sequence with the electrodes. Furthermore, it may cover at least a part of the surface of the substrate on which the
  • the layer sequence comprises one or more functional layers of organic material.
  • the layer sequence comprises one or more functional layers of organic material.
  • Optoelectronic component may be formed as an organic light-emitting diode (OLED) or as an organic solar cell, depending on whether the layer sequence is formed radiation-emitting or radiation-absorbing.
  • OLED organic light-emitting diode
  • O solar cell organic solar cell
  • the functional layers can, for example, as
  • Layers and / or hole transport layers may be formed.
  • a second electrode may be applied over the functional layers.
  • the functional layers in an active region by electron and hole injection and - Recombination electromagnetic radiation with a
  • the functional layers may be organic polymers, organic oligomers, organic monomers, organic small, non-polymeric molecules ("small molecules") or
  • the optoelectronic component can also as
  • Layer sequence comprise a semiconductor layer sequence.
  • Cover layer may be transparent, so that the optoelectronic component is designed as a so-called “top emitter”
  • the optoelectronic component can be embodied both as a “top emitter” and as a “bottom emitter”.
  • the encapsulation layer is designed to protect the electrodes and the layer sequence from moisture and / or atmospheric oxygen.
  • the encapsulation layer is preferably a so-called thin-film encapsulation, which consists of one or more thin ones Layers is formed.
  • Thin-film encapsulation layers are known, for example, from the publications WO 2009/095006 Al and WO 2010/108894 Al, their respective
  • the individual layers of the thin-film encapsulation may each have a thickness between an atomic layer and about 1 ⁇ m.
  • the total thickness of the encapsulation layer is for example less than 10 ⁇ m, less than 1 ⁇ m or even less than 100 nm.
  • the thin-film encapsulation preferably contains one or more metal oxide layers.
  • the encapsulation layer is advantageously by means of plasma enhanced chemical ⁇ vapor deposition (PE-CVD, plasma-enhanced chemical vapor deposition),
  • ALD Atomic layer deposition
  • MLD molecular deposition
  • thermal evaporation applied.
  • the encapsulation layer preferably forms a
  • Barrier layer or comprises at least one barrier layer.
  • the barrier layer may be impermeable or difficult to penetrate for oxygen and / or moisture.
  • the barrier layer may comprise an oxide, a nitride or an oxynitride.
  • the oxide, nitride or oxynitride may further comprise aluminum, silicon, tin or zinc.
  • the barrier layer may have dielectric or also electrically conductive properties and, for example, silicon oxide, for example S1O 2 , Silicon nitride, such as S1 2 3 , silicon oxynitride (SiO x N y ),
  • Alumina such as Al 2 O 3 , aluminum nitride, tin oxide,
  • the barrier layer can be Indium tin oxide, zinc oxide or aluminum zinc oxide. Alternatively or additionally, the barrier layer can be any suitable barrier layer.
  • Prevent barrier layer Suitable materials for this purpose may be, for example, alkali metals and alkaline earth metals.
  • the barrier layer for example, by a
  • Application method can be a method of chemical
  • PVD Physical vapor deposition
  • the encapsulation layer can also be a plurality of
  • barrier layers may mean at least two or more layers
  • the barrier layers may have the same or different materials as stated above.
  • the cover layer is split by cohesive failure when a tensile or shear force acting locally on it cohesively
  • the cover layer comprises a plurality of single-layer elements, wherein two adjacent single-layer elements are connected to one another via a cohesive connection, which is designed such that the predetermined breaking surface
  • Component occurs an adhesion break at the interface between the two adjacent single-layer elements.
  • Cover layer and the encapsulation layer is so large that the cover layer at a mechanical load of the optoelectronic device at the
  • cover layer will adhere to the encapsulation layer. Rather, it is sufficient that at least one sub-layer of the cover layer, one main surface of which with the interface between cover layer and encapsulation layer coincides, adheres to the encapsulation layer, so that the interface between cover layer and
  • Encapsulation layer is not damaged. According to a further embodiment, it is provided that the cover layer has an adhesive layer and one on the
  • Adhesive layer arranged cover substrate layer comprises.
  • adhesive layer is to be understood in the context of the present invention as functional and not merely in the narrow sense of an adhesive. Adhesive effect is the adhesive layer only as long as a separation between the by the
  • Adhesive layer cohesively bonded layers has not yet occurred.
  • the adhesive layer may consist of or contain liquid epoxy resin cured by UV irradiation.
  • the material of the adhesive layer is
  • liquid adhesives but not limited to liquid adhesives. It can also be, for example, an acrylate adhesive.
  • a thickness of the adhesive layer is between 5 ⁇ m and 100 ⁇ m, particularly preferably between 20 ⁇ m and 30 ⁇ m.
  • the cover substrate layer 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 and silicon wafers.
  • the cover substrate layer particularly preferably comprises or is made of glass, for example in the form of a glass layer, glass film or glass plate. Furthermore, it is preferred that a thickness of the cover substrate layer is between 0.1 and 4 mm. According to a further embodiment, it is provided that the adhesive layer is arranged directly on the encapsulation layer and an adhesion force between the adhesive layer and the encapsulation layer is so great that the adhesive layer is exposed to a mechanical load of the optoelectronic
  • Component sticks to the encapsulation layer.
  • Encapsulation layer is not damaged.
  • the adhesive layer adheres to a sufficient adhesive force preventing the delamination of the adhesive layer from the encapsulation layer, and on the other hand a layer arranged above the interface between the adhesive layer and the encapsulation layer, for example the adhesive layer itself or an additionally inserted intermediate layer due to cohesive failure two sublayers is split or two adjacent above the interface between the
  • Adhesive layer and the encapsulation layer arranged
  • the adhesive layer thus has optimized adhesive properties with respect to the encapsulation layer, so that the mechanical stress at least in the local area between
  • Adhesive layer and encapsulation layer unfolds little or no effect.
  • the entire adhesive layer adheres or adheres to the encapsulation layer.
  • the cover substrate layer is arranged directly on the adhesive layer and that, in the case of a mechanical load on the adhesive layer
  • Optoelectronic device an adhesion break at an interface between the adhesive layer and the
  • Whether an adhesion break between the adhesive layer and the top substrate layer or a cohesive break within the adhesive layer occurs during the separation can be adjusted via the material and / or the surface properties of the adhesive layer and the encapsulation layer.
  • At least one intermediate layer is arranged between the adhesive layer and the cover substrate layer and that, in the case of a mechanical load of the optoelectronic
  • FIGS. 2 and 3 show the effect of a mechanical load in an optoelectronic component according to the prior art
  • FIGS 4 to 9 are schematic representations of optoelectronic components according to further embodiments.
  • the same or equivalent components may each have the same
  • FIG. 1 shows an optoelectronic component according to a first embodiment of the invention.
  • Substrate layer 1 made of glass is a first transparent
  • Electrode layer 2 is arranged. On the first Electrode layer 2 is a radiation emitting
  • a second electrode layer 6 which contains a metal. So that's it
  • OLED organic light emitting diode
  • Thin-film encapsulation layer 8 applied, which the two electrode layers 2, 6 and the layer sequence 4 before
  • a laminating adhesive layer 10 is arranged, which serves a directly on the laminating adhesive layer 10 and arranged as
  • Cover layer 24 which provides mechanical protection for the thin film encapsulation layer 8.
  • the interface between the thin film encapsulation layer 8 and the laminating adhesive layer 10 coincides with a first one
  • an adhesion break takes place at the predetermined breaking surface 18.
  • FIGS. 2 and 3 show how a mechanical load on a prior art optoelectronic component causes damage to the device
  • Thin film encapsulation layer 8 can lead, so if no predetermined breaking surface in the interior of the cover layer 24th
  • the laminating substrate layer 12 is brought to a desired size by breaking a large-area glass layer along mechanically weakened by boundaries scratches 26. During the breaking of the material, the glass layer is lifted up, whereby it is in an area between the
  • Thin film encapsulation layer 8 and the laminating adhesive layer 10 comes to tensile stresses, which upon reaching a critical threshold, the lamination adhesive layer 10 from the thin film encapsulation layer 8 replace. This can lead to unwanted damage to the
  • Thin film encapsulation layer 8 come, so that subsequently moisture or oxygen in the interior of the
  • FIGS. 4 and 5 show how an adhesion break occurs at the predetermined breaking surface 18 when the predetermined breaking surface 18 coincides with the interface between the laminating adhesive layer 10 and the laminating substrate layer 12, as also shown in FIG.
  • the adhesion forces are coordinated with respect to the respective interfaces that occur when
  • Laminierubstrat Anlagen 12 peels off the laminating adhesive layer 10, while the laminating adhesive layer 10 completely adheres to the Dünn fürverkapselungs für 8, whereby the interface between the laminating adhesive layer 10 and the Dünn fürverkapselungs für 8 remains undamaged.
  • a similar mechanism also works when
  • the laminating adhesive layer 10 and the thin film encapsulation layer 8 are larger (for example, greater than or equal to 50 N / cm) than the adhesion force between the laminating adhesive layer 10 and the laminating substrate layer 12 (for example, less than or equal to 30 N / cm). Furthermore, the cohesive force, which respectively in the respective layers
  • Laminierubstrat Anlagen 12 of the laminating adhesive layer 10 for example, starting from an edge of the laminating adhesive layer
  • Laminating adhesive layer 10 wherein the adhesion fracture gradually towards an opposite edge along a direction perpendicular to the tension plane extending
  • Embodiment extends the predetermined breaking surface 18 within the laminating adhesive layer 10. In this case, takes place at
  • Lamination adhesive layer 10 As a result, this splits into two separate sublayers, one of which adheres to the thin film encapsulation layer 8, while the other sublayer adheres to the lamination substrate layer 12 and goes with it.
  • a cohesive force within the laminating adhesive layer 10 is smaller than that
  • a splittable laminating adhesive layer 10 is provided so that the interface between the Laminierklebertik 10 and the thin film encapsulation layer 8 is not affected by a mechanical stress.
  • FIG. 7 shows an optoelectronic component according to a further embodiment. In contrast to the embodiments shown in Figure 1 and Figures 4-6 is between the laminating adhesive layer 10 and the
  • Laminierubstrat Anlagen 12 an additional intermediate layer 22 is arranged so that the cover layer 24 by the three said layers 10, 12, 22 is formed.
  • the predetermined breaking surface 18 can be formed in different levels of the cover layer 24. In the embodiment shown in Figure 8, the predetermined breaking surface 18 extends within the intermediate layer 22. In this case, takes place under mechanical stress
  • Thin film encapsulation layer 8 adheres, while the other sub-layer adheres to the laminating substrate layer 12 and goes along.
  • the predetermined breaking surface 18 extends at the interface between the
  • Interlayer 22 detaches from the laminating adhesive layer 10, while the laminating adhesive layer 10 completely adheres to the thin film encapsulating layer 8, whereby the interface between the laminating adhesive layer 10 and the thin film encapsulating layer 8 remains undamaged.

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Abstract

Ein optoelektronisches Bauelement umfasst insbesondere ein Substrat (1), eine erste Elektrode (2) auf dem Substrat (1), eine Strahlungsemittierende oder strahlungsabsorbierende Schichtenfolge (4) auf der ersten Elektrode (2), eine zweite Elektrode (6) auf der Schichtenfolge (4), eine auf der zweiten Elektrode (6) angeordnete Verkapselungsschicht (8) und eine auf der Verkapselungsschicht (8) angeordnete Abdeckungsschicht (24) mit einer ersten (14) und einer zweiten (16) Hauptfläche, wobei zwischen der ersten (14) und der zweiten Hauptfläche (16) der Abdeckungsschicht (24) mindestens eine Sollbruchfläche (18) vorgesehen ist.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Bauelement Im Folgenden wird ein optoelektronisches Bauelement mit einer Strahlungsemittierenden oder Strahlungsabsorbierenden
Schichtenfolge nach dem Oberbegriff des unabhängigen
Patentspruchs angegeben. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102013105128.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Optoelektronische Bauelemente wie beispielsweise organische lichtemittierende Dioden (OLED) oder organische Solarzellen verfügen gewöhnlich über eine Dünnfilmverkapselung, welche die Elektroden und die Strahlungsemittierende oder
strahlungsabsorbierende Schichtenfolge des optoelektronischen Bauelements vor Feuchtigkeit und oxidierenden Substanzen wie etwa Sauerstoff schützen soll. Zum mechanischen Schutz der Dünnfilmverkapselung wird oft eine zusätzliche
Decksubstratschicht auf die Dünnfilmverkapselung aufgebracht, welche beispielsweise aus Glas bestehen kann. Bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen Bauelements kann es zu einer Delamination der Decksubstratschicht kommen, wodurch die Dünnfilmverkapselung beschädigt und die
Funktionsweise des optoelektronischen Bauelements
beeinträchtigt werden kann. Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein optoelektronisches Bauelement mit einer
Strahlungsemittierenden oder Strahlungsabsorbierenden
Schichtenfolge anzugeben, bei welchem eine Beschädigung der Dünnfilmverkapselung in bestimmten Fällen reduziert oder vermieden wird. Diese Aufgabe wird durch ein
optoelektronisches Bauelements mit den Merkmalen des
unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor . Ein optoelektronisches Bauelement gemäß einer Ausführungsform umfasst insbesondere ein Substrat, eine erste Elektrode auf dem Substrat, eine Strahlungsemittierende oder
Strahlungsabsorbierende Schichtenfolge auf der ersten
Elektrode, eine zweite Elektrode auf der Schichtenfolge, eine auf der zweiten Elektrode angeordnete Verkapselungsschicht und eine auf der Verkapselungsschicht angeordnete
Abdeckungsschicht mit einer ersten und einer zweiten
Hauptfläche, wobei zwischen der ersten und der zweiten
Hauptfläche der Abdeckungsschicht mindestens eine
Sollbruchfläche vorgesehen ist.
Dass eine Schicht oder ein Element „auf" oder „über" einer anderen Schicht oder einem anderen Element angeordnet oder aufgebracht ist, kann dabei hier und im Folgenden bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element unmittelbar im direkten mechanischen und/oder elektrischen Kontakt auf der anderen Schicht oder dem anderen Element angeordnet ist.
Weiterhin kann es auch bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element mittelbar auf beziehungsweise über der anderen Schicht oder dem anderen Element angeordnet ist.
Dabei können dann weitere Schichten und/oder Elemente
zwischen der einen und der anderen Schicht angeordnet sein. Die Abdeckungsschicht muss nicht homogen ausgeformt sein, sondern kann beispielsweise aus einer Mehrzahl von
Einzelschichtelementen bestehen. Mit erster und zweiter
Hauptfläche der Abdeckungsschicht sind die beiden größten Begrenzungsflächen der bevorzugt flächig ausgeformten
Abdeckungsschicht gemeint, bei einer plattenförmig
ausgeformten Abdeckungsschicht beispielsweise die beiden Seitenflächen mit dem größten Flächeninhalt. Wenn die
Abdeckungsschicht unmittelbar auf der Verkapselungsschicht angeordnet ist, so fällt die erste Hauptfläche bevorzugt mit der Grenzfläche zwischen der Abdeckungsschicht und der
Verkapselungsschicht zusammen. Wenn auf der Abdeckungsschicht keine weiteren Elemente angeordnet sind, so bildet die zweite Hauptfläche eine Abschlussfläche des optoelektronischen
Bauelements. Bevorzugt verlaufen die beiden Hauptflächen parallel zueinander.
Mit Sollbruchfläche ist eine Fläche gemeint, an welcher das Material der Abdeckungsschicht mechanisch nachgibt, wenn das optoelektronische Bauelement einer mechanischen Belastung ausgesetzt ist. Dies betrifft insbesondere eine mechanische Belastung in einem Bereich des optoelektronischen
Bauelements, welcher zumindest einen Teil der
Verkapselungsschicht und der Abdeckungsschicht umfasst. Mit mechanischer Belastung ist insbesondere ein Zustand gemeint, in welchem Deformationskräfte wie beispielsweise
Scherspannungen oder Zugspannungen auftreten, welche oberhalb einer bestimmten kritischen Schwelle liegen. Die
Sollbruchfläche muss nicht notwendigerweise eben ausgeformt sein und muss auch nicht zwingend parallel zu einer der beiden Hauptflächen der Abdeckungsschicht verlaufen. Ebenso muss sich die Sollbruchfläche nicht über die gesamte Fläche der Abdeckungsschicht erstrecken, sondern kann nur in
Teilbereichen derselben angeordnet sein.
Wichtig ist, dass die Sollbruchfläche im Inneren der
Abdeckungsschicht verläuft und insbesondere nicht an einer der Verkapselungsschicht zugewandten Hauptfläche der
Abdeckungsschicht. Hierdurch wird erreicht, dass eine
mechanische Beschädigung der Verkapselungsschicht reduziert oder ganz vermieden wird, so dass das optoelektronische
Bauelement beispielsweise nach einer teilweisen Delamination der Abdeckungsschicht immer noch vollständig nutzbar ist, da sowohl die Verkapselungsschicht weiterhin intakt ist als auch der mechanische Schutz durch die Abdeckungsschicht weiterhin bestehen bleibt.
In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die
Sollbruchfläche parallel zu der ersten Hauptfläche und/oder zu der zweiten Hauptfläche der Abdeckungsschicht und/oder zu der Grenzfläche zwischen der Abdeckungsschicht und der
Verkapselungsschicht. Zumindest ist bevorzugt, dass ein
Winkel zwischen einem Normalenvektor der Sollbruchfläche und einem Normalenvektor der ersten Hauptfläche und/oder einem Normalenvektor der zweiten Hauptfläche der Abdeckungsschicht und/oder einem Normalenvektor der Grenzfläche zwischen der Abdeckungsschicht und der Verkapselungsschicht kleiner als 30°, insbesondere kleiner als 15° ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die
Abdeckungsschicht unmittelbar auf der Verkapselungsschicht angeordnet. Dadurch, dass die Sollbruchfläche im Inneren der Abdeckungsschicht verläuft, wird erreicht, dass die
Grenzfläche zwischen der Verkapselungsschicht und der
Abdeckungsschicht bei einer mechanischen Belastung weitgehend oder vollständig unbeschädigt bleibt und es nicht zu einem Abriss der beiden Schichten voneinander kommt.
Beim Auftreten einer eine kritische Schwelle überschreitenden Zugspannung erfolgt somit die Trennung oder Ablösung von
Teilbereichen des optoelektronischen Bauelements voneinander weder innerhalb der Verkapselungsschicht noch an einer
Grenzfläche zwischen der Verkapselungsschicht und der
Abdeckungsschicht, sondern in einem Bereich, welcher auf der der Verkapselungsschicht abgewandten Seite der Grenzfläche zwischen der Verkapselungsschicht und der Abdeckungsschicht angeordnet ist (beispielsweise durch Kohäsionsbruch oder Adhäsionsbruch) . Die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode können flächig oder besonders bevorzugt großflächig ausgebildet sein. Großflächig kann dabei bedeuten, dass die erste
Elektrode und/oder die zweite Elektrode eine Fläche von größer oder gleich einigen Quadratmillimetern, bevorzugt größer oder gleich einem QuadratZentimeter und besonders bevorzugt größer oder gleich einem Quadratsdezimeter
aufweisen .
Alternativ können die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode in erste beziehungsweise zweite
Elektrodenteilbereiche strukturiert ausgeführt sein.
Beispielsweise kann die erste Elektrode in Form parallel nebeneinander angeordneter erster Elektrodenstreifen
ausgeführt sein und die zweite Elektrode als bevorzugt senkrecht dazu verlaufende parallel nebeneinander angeordnete zweite Elektrodenstreifen. Überlappungen der ersten und zweiten Elektrodenstreifen können damit als separat
ansteuerbare Leuchtbereiche ausgeführt sein. Weiterhin können auch nur die erste oder nur die zweite Elektrode strukturiert sein. Besonders bevorzugt sind die erste und/oder die zweite Elektrode oder Elektrodenteilbereiche elektrisch leitend mit ersten Leiterbahnen verbunden. Dabei kann eine Elektrode oder ein Elektrodenteilbereich beispielsweise in eine erste
Leiterbahn übergehen oder getrennt von einer ersten
Leiterbahn ausgeführt und elektrisch leitend mit dieser verbunden sein. Die Verkapselungsschicht kann die gesamte Schichtenfolge mit den Elektroden bedecken. Weiterhin kann sie zumindest einen Teil der Oberfläche des Substrats bedecken, auf dem die
Schichtenfolge mit der ersten und zweiten Elektrode
angeordnet sind. Zusätzlich kann sie auch das gesamte
Substrat umgeben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schichtenfolge eine oder mehrere funktionale Schichten aus organischem Material umfassen. Insbesondere kann das
optoelektronische Bauelement als organische lichtemittierende Diode (OLED) oder als organische Solarzelle ausgebildet sein, je nachdem, ob die Schichtenfolge Strahlungsemittierend bzw. strahlungsabsorbierend ausgebildet ist. Über der ersten Elektrode kann beispielsweise ein
funktionaler Bereich mit einer oder mehreren funktionalen Schichten aus organischen Materialien aufgebracht sein. Die funktionalen Schichten können dabei beispielsweise als
Elektronentransportschichten, elektrolumines zierende
Schichten und/oder Lochtransportschichten ausgebildet sein. Über den funktionalen Schichten kann eine zweite Elektrode aufgebracht sein. In den funktionalen Schichten kann in einem aktiven Bereich durch Elektronen- und Löcherinjektion und - rekombination elektromagnetische Strahlung mit einer
einzelnen Wellenlänge oder einem Bereich von Wellenlängen erzeugt werden. Die funktionalen Schichten können organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nicht-polymere Moleküle („small molecules") oder
Kombinationen daraus aufweisen. Geeignete Materialien sowie Anordnungen und Strukturierungen der Materialien für
funktionale Schichten sind dem Fachmann bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht weiter ausgeführt.
Das optoelektronische Bauelement kann aber auch als
Strahlungsemittierende oder Strahlungsabsorbierende
Schichtenfolge eine Halbleiterschichtenfolge aufweisen.
Die zweite Elektrode, die Verkapselungsschicht und die
Abdeckungsschicht können transparent ausgebildet sein, so dass das optoelektronische Bauelement als so genannter „top emitter" ausgeführt ist. Zusätzlich kann das
optoelektronische Bauelement als so genannter „bottom
emitter" ausgeführt sein, wenn das Substrat und die erste Elektrode transparent ausgebildet sind. Außerdem kann das optoelektronische Bauelement sowohl als „top emitter" als auch als „bottom emitter" ausgeführt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verkapselungsschicht dazu ausgebildet ist, die Elektroden und die Schichtenfolge vor Feuchtigkeit und/oder Luftsauerstoff zu schützen.
Die Verkapselungsschicht ist vorzugsweise eine sogenannte Dünnfilm-Verkapselung, die aus einer oder mehreren dünnen Schichten gebildet ist. Dünnfilm-Verkapselungsschichten sind beispielsweise aus den Druckschriften WO 2009/095006 AI und WO 2010/108894 AI bekannt, deren jeweiliger
Offenbarungsgehalt hiermit diesbezüglich vollumfänglich durch Rückbezug aufgenommen wird. Insbesondere sind aus den
genannten Druckschriften geeignete Materialien, Schichtdicken und Verfahren zum Aufbringen der Verkapselungsschicht
bekannt, die daher hier nicht näher erläutert werden. Die einzelnen Schichten der Dünnfilm-Verkapselung können zum Beispiel jeweils eine Dicke zwischen einer Atomlage und etwa 1 ym aufweisen. Die Gesamtdicke der Verkapselungsschicht beträgt beispielsweise weniger als 10 ym, weniger als 1 ym oder sogar weniger als 100 nm. Die Dünnfilm-Verkapselung enthält vorzugsweise eine oder mehrere Metalloxidschichten.
Die Verkapselungsschicht wird vorteilhaft mittels plasma¬ unterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PE-CVD, plasma-enhanced chemical vapor deposition) ,
Atomlagenabscheidung (ALD, atomic layer deposition) ,
Moleküllagenabscheidung (MLD, molecular layer deposition) oder thermischer Verdampfung aufgebracht.
Bevorzugt bildet die Verkapselungsschicht eine
Barriereschicht oder umfasst mindestens eine Barriereschicht. Insbesondere kann die Barriereschicht undurchlässig oder nur schwer durchdringbar für Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit sein. Beispielsweise kann die Barriereschicht ein Oxid, ein Nitrid oder ein Oxynitrid aufweisen. Beispielsweise kann das Oxid, Nitrid oder Oxynitrid weiterhin Aluminium, Silizium, Zinn oder Zink umfassen. Die Barriereschicht kann dabei dielektrische oder auch elektrisch leitende Eigenschaften aufweisen und beispielsweise Siliziumoxid, etwa S1O2, Siliziumnitrid, etwa S12 3, Siliziumoxynitrid (SiOxNy) ,
Aluminiumoxid, etwa AI2O3, Aluminiumnitrid, Zinnoxid,
Indiumzinnoxid, Zinkoxid oder Aluminiumzinkoxid aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Barriereschicht ein
Material aufweisen, das geeignet ist, Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit zu binden und dadurch am Durchdringen der
Barriereschicht hindern. Geeignete Materialien hierfür können beispielsweise Alkali- und Erdalkalimetalle sein. Die Barriereschicht kann beispielsweise durch ein
Aufbringverfahren wie etwa ein Aufdampf- oder
Abscheideverfahren herstellbar sein. Ein solches
Aufbringverfahren kann ein Verfahren zur chemischen
Gasphasenabscheidung („chemical vapor deposition", CVD) oder ein Verfahren zur physikalischen Gasphasenabscheidung
(„physical vapor deposition", PVD) sein oder eine Kombination aus solchen Verfahren sein. Beispielhaft für solche
Aufbringverfahren seien thermisches Verdampfen,
Elektronenstrahlverdampfen, Laserstrahlverdampfen,
Lichtbogenverdampfen, Molekularstrahlepitaxie, Sputtern, Ionenplattieren und plasmaunterstützte chemische
Gasphasenabscheidung genannt.
Die Verkapselungsschicht kann auch eine Mehrzahl von
Barriereschichten aufweisen. „Eine Mehrzahl von Schichten" kann dabei hier und im Folgenden zumindest zwei oder mehr Schichten bedeuten. Die Barriereschichten können dabei wie oben ausgeführt gleiche oder unterschiedliche Materialien aufweisen .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen
Bauelements ein Kohäsionsbruch an der mindestens einen Sollbruchfläche erfolgt. Bevorzugt wird die Abdeckungsschicht durch Kohäsionsbruch gespalten, wenn eine lokal auf diese wirkende Zug- oder Scherkraft die Kohäsionskraft der
Abdeckungsschicht übersteigt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Abdeckungsschicht eine Mehrzahl von Einzelschichtelementen umfasst, wobei zwei benachbarte Einzelschichtelemente über eine Stoffschlüssige Verbindung miteinander verbunden sind, die derart ausgestaltet ist, dass die Sollbruchfläche
zumindest teilweise durch eine Grenzfläche zwischen den zwei benachbarten Einzelschichtelementen gebildet ist. Die
Sollbruchfläche dient hierbei zur Trennung der
Einze1schichtelernente voneinander .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen
Bauelements ein Adhäsionsbruch an der Grenzfläche zwischen den zwei benachbarten Einzelschichtelementen erfolgt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Abdeckungsschicht direkt auf der Verkapselungsschicht
angeordnet ist und eine Adhäsionskraft zwischen der
Abdeckungsschicht und der Verkapselungsschicht so groß ist, dass die Abdeckungsschicht bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen Bauelements an der
Verkapselungsschicht haften bleibt.
Damit ist nicht notwendigerweise gemeint, dass die gesamte Abdeckungsschicht an der Verkapselungsschicht haften bleibt. Vielmehr reicht aus, dass zumindest eine Teilschicht der Abdeckungsschicht, deren eine Hauptfläche mit der Grenzfläche zwischen Abdeckungsschicht und Verkapselungsschicht zusammenfällt, an der Verkapselungsschicht haften bleibt, so dass die Grenzfläche zwischen Abdeckungsschicht und
Verkapselungsschicht nicht beschädigt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Abdeckungsschicht eine Kleberschicht und eine auf der
Kleberschicht angeordnete Decksubstratschicht umfasst.
Der Begriff Kleberschicht ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung funktional und nicht lediglich im engen Sinne eines Klebers zu verstehen. Haftwirkung kommt der Kleberschicht nur so lange zu, als eine Trennung zwischen den durch die
Kleberschicht stoffschlüssig verbundenen Schichten noch nicht erfolgt ist. Die Kleberschicht kann aus flüssigem Epoxidharz, welcher durch UV- Bestrahlung ausgehärtet ist, bestehen oder dieses enthalten. Das Material der Kleberschicht ist
allerdings nicht auf flüssige Klebstoffe beschränkt. Es kann sich beispielsweise auch um einen Acrylatkleber handeln.
Bevorzugt handelt es sich um eine auf beiden Hauptflächen Haftung vermittelnde Schicht. Weiterhin ist bevorzugt, dass eine Dicke der Kleberschicht zwischen 5 ym und 100 ym, besonders bevorzugt zwischen 20 ym und 30 ym beträgt.
Die Decksubstratschicht kann beispielsweise eines oder mehrere Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder einem Laminat aufweisen, die ausgewählt sind aus Glas, Quarz, Kunststoff, Metall und Siliziumwafer .
Besonders bevorzugt weist die Decksubstratschicht Glas, beispielsweise in Form einer Glasschicht, Glasfolie oder Glasplatte, auf oder ist daraus. Weiterhin ist bevorzugt, dass eine Dicke der Decksubstratschicht zwischen 0,1 und 4 mm beträgt . Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kleberschicht direkt auf der Verkapselungsschicht angeordnet ist und eine Adhäsionskraft zwischen der Kleberschicht und der Verkapselungsschicht so groß ist, dass die Kleberschicht bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen
Bauelements an der Verkapselungsschicht haften bleibt.
Damit ist nicht notwendigerweise gemeint, dass die gesamte Abdeckungsschicht an der Verkapselungsschicht haften bleibt. Vielmehr reicht es aus, dass zumindest eine Teilschicht der Kleberschicht, deren eine Hauptfläche mit der Grenzfläche zwischen Kleberschicht und Verkapselungsschicht
zusammenfällt, an der Verkapselungsschicht haften bleibt, so dass die Grenzfläche zwischen Kleberschicht und
Verkapselungsschicht nicht beschädigt wird.
Hierdurch wird erreicht, dass die Kleberschicht mit einer ausreichenden, die Delamination der Kleberschicht von der Verkapselungsschicht verhindernden Adhäsionskraft haften bleibt, und andererseits eine oberhalb der Grenzfläche zwischen der Kleberschicht und der Verkapselungsschicht angeordnete Schicht wie beispielsweise die Kleberschicht selbst oder eine zusätzlich eingefügte Zwischenschicht durch Kohäsionsbruch in zwei Teilschichten gespalten wird oder sich zwei benachbarte oberhalb der Grenzfläche zwischen der
Kleberschicht und der Verkapselungsschicht angeordnete
Schichten durch Adhäsionsbruch voneinander lösen. Durch diese Maßnahme wird die Gefahr, dass sich die Kleberschicht ganz oder teilweise von der Verkapselungsschicht ablöst und dadurch eine Beschädigung der letzteren hervorruft,
reduziert . Die Kleberschicht hat somit optimierte Hafteigenschaften bezüglich der Verkapselungsschicht, so dass die mechanische Belastung zumindest in dem lokalen Bereich zwischen
Kleberschicht und Verkapselungsschicht keine oder nur eine geringe Wirkung entfaltet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei einer mechanischen Belastung die gesamte Kleberschicht an der Verkapselungsschicht haftet oder haften bleibt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen
Bauelements ein Kohäsionsbruch in der Kleberschicht erfolgt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Decksubstratschicht direkt auf der Kleberschicht angeordnet ist und dass bei einer mechanischen Belastung des
optoelektronischen Bauelements ein Adhäsionsbruch an einer Grenzfläche zwischen der Kleberschicht und der
Decksubstratschicht erfolgt.
Ob beim Trennen ein Adhäsionsbruch zwischen der Kleberschicht und der Decksubstratschicht oder ein Kohäsionsbruch innerhalb der Kleberschicht auftritt, lässt sich über das Material und/oder die Oberflächeneigenschaften der Kleberschicht und der Verkapselungsschicht einstellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen der Kleberschicht und der Decksubstratschicht mindestens eine Zwischenschicht angeordnet ist und dass bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen
Bauelements ein Kohäsionsbruch in der Zwischenschicht oder ein Adhäsionsbruch an einer Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der Kleberschicht oder an einer
Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der
Decksubstratschicht erfolgt. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im
Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsformen . Es zeigen:
Figur 1 ein optoelektronisches Bauelement gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung,
Figuren 2 und 3 die Wirkung einer mechanischen Belastung in einem optoelektronischen Bauelements gemäß dem Stand der
Technik, und
Figuren 4 bis 9 schematische Darstellungen optoelektronischer Bauelemente gemäß weiteren Ausführungsbeispielen. In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen
Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein. Figur 1 zeigt ein optoelektronisches Bauelement gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Auf einer
Substratsschicht 1 aus Glas ist eine erste transparente
Elektrodenschicht 2 angeordnet. Auf der ersten Elektrodenschicht 2 ist eine Strahlungsemittierende
Schichtenfolge 4 angeordnet, welche eine oder mehrere
funktionale Schichten aus organischem Material umfasst und in welcher durch diese ein aktiver Bereich 20 ausgebildet ist, welcher im Betrieb elektromagnetische Strahlung abstrahlt. Auf der Schichtenfolge 4 ist eine zweite Elektrodenschicht 6 angeordnet, welche ein Metall enthält. Somit ist das
optoelektronische Bauelement als organische lichtemittierende Diode (OLED) ausgebildet.
Auf der zweiten Elektrodenschicht 6 ist eine
Dünnfilmverkapselungsschicht 8 aufgebracht, welche die beiden Elektrodenschichten 2, 6 und die Schichtenfolge 4 vor
Feuchtigkeit und Luftsauerstoff schützt. Unmittelbar auf der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 ist eine Laminierkleberschicht 10 angeordnet, welche dazu dient, eine unmittelbar auf der Laminierkleberschicht 10 angeordnete und als
Decksubstratschicht wirkende Laminiersubstratschicht 12 an der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 zu fixieren. Die
Laminierkleberschicht 10 ist mit der
Dünnfilmverkapselungsschicht 8 einerseits und mit der
Laminiersubstratschicht 12 andererseits stoffschlüssig verbunden. Die Laminierkleberschicht 10 und die
Laminiersubstratschicht 12 bilden zusammen eine
Abdeckungsschicht 24, welche einen mechanischen Schutz für die Dünnfilmverkapselungsschicht 8 zur Verfügung stellt.
Die Grenzfläche zwischen der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 und der Laminierkleberschicht 10 fällt mit einer ersten
Hauptfläche 14 der Abdeckungsschicht 24 zusammen, und eine der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 abgewandte Oberfläche der Laminiersubstratschicht 12 bildet die zweite Hauptfläche 16 der Abdeckungsschicht 24. Die Grenzfläche zwischen der Laminierkleberschicht 10 und der Laminiersubstratschicht 12 bildet eine Sollbruchfläche 18, welche folglich im Inneren der Abdeckungsschicht 24 verläuft. Bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen Bauelements erfolgt ein Adhäsionsbruch an der Sollbruchfläche 18.
In den Figuren 2 und 3 ist dargestellt, wie eine mechanische Belastung eines optoelektronischen Bauelements gemäß dem Stand der Technik zu einer Beschädigung der
Dünnfilmverkapselungsschicht 8 führen kann, also wenn keine Sollbruchfläche im Inneren der Abdeckungsschicht 24
vorgesehen ist. Als Beispiel hierfür wird in Figur 2 eine Situation während des Herstellungsprozesses eines
optoelektronischen Bauelements dargestellt, in welcher die Laminiersubstratschicht 12 durch Brechen einer großflächigen Glasschicht entlang von durch Ritzen mechanisch geschwächten Bereichsgrenzen 26 auf eine gewünschte Größe gebracht wird. Während des Brechens des Materials wird die Glasschicht emporgehoben, wodurch es in einem Bereich zwischen der
Dünnfilmverkapselungsschicht 8 und der Laminierkleberschicht 10 zu Zugspannungen kommt, welche beim Erreichen einer kritischen Schwelle die Laminierkleberschicht 10 von der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 ablösen. Hierdurch kann es zu einer unerwünschten Beschädigung der
Dünnfilmverkapselungsschicht 8 kommen, so dass nachfolgend Feuchtigkeit oder Sauerstoff in das Innere des
optoelektronischen Bauelements dringen und dessen
Funktionsweise beeinträchtigen können. Eine ähnliche Situation ergibt sich auch in einem fertig gestellten Bauelement, sobald Zugkräfte wirken, wie sie beispielsweise entstehen können, wenn eine äußere Kraft auf das optoelektronischen Bauelement wirkt, wie dies in Figur 3 durch einen Pfeil gekennzeichnet ist. Auch hier kommt es zu einem Adhäsionsbruch an der Grenzfläche zwischen der
Dünnfilmverkapselungsschicht 8 und der Laminierkleberschicht 10.
Die Figuren 4 und 5 zeigen, wie ein Adhäsionsbruch an der Sollbruchfläche 18 erfolgt, wenn die Sollbruchfläche 18 mit der Grenzfläche zwischen der Laminierkleberschicht 10 und der Laminiersubstratschicht 12 zusammenfällt, wie dies auch in Figur 1 dargestellt ist.
Die Adhäsionskräfte sind derart bezüglich der jeweiligen Grenzflächen abgestimmt, dass sich beim Auftreten von
Zugspannungen, welche in einer Richtung senkrecht zu der Ebene der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 verlaufen, die
Laminiersubstratschicht 12 von der Laminierkleberschicht 10 ablöst, während die Laminierkleberschicht 10 vollständig an der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 haften bleibt, wodurch die Grenzfläche zwischen der Laminierkleberschicht 10 und der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 unbeschädigt bleibt. Ein ähnlicher Mechanismus wirkt auch beim Auftreten von
Schubspannungen .
Genauer ist die Adhäsionskraft zwischen der
Laminierkleberschicht 10 und der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 größer (beispielsweise größer als oder gleich 50 N/cm) als die Adhäsionskraft zwischen der Laminierkleberschicht 10 und der Laminiersubstratschicht 12 (beispielsweise kleiner als oder gleich 30 N/cm) . Des Weiteren ist die Kohäsionskraft , welche jeweils in den betreffenden Schichten
(Dünnfilmverkapselungsschicht 8, Laminierkleberschicht 10 und Laminiersubstratschicht 12) wirkt, größer als die
Adhäsionskraft zwischen der Laminierkleberschicht 10 und der Laminiersubstratschicht 12, so dass eine unerwünschte
Spaltung der genannten Schichten vermieden wird.
Tritt nun eine Zugspannung auf, so löst sich die
Laminiersubstratschicht 12 von der Laminierkleberschicht 10 beispielsweise ausgehend von einem Rand der
Laminierkleberschicht 10, wobei der Adhäsionsbruch allmählich in Richtung eines entgegengesetzten Randes entlang einer senkrecht zu der Zugspannung verlaufenden Ebene
fortschreitet.
Gemäß einer weiteren, in Figur 6 dargestellten
Ausführungsform verläuft die Sollbruchfläche 18 innerhalb der Laminierkleberschicht 10. In diesem Fall erfolgt bei
mechanischer Belastung ein Kohäsionsbruch innerhalb der
Laminierkleberschicht 10. Dies hat zur Folge, dass sich diese in zwei getrennte Teilschichten aufspaltet, von denen die eine an der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 haften bleibt, während die andere Teilschicht an der Laminiersubstratschicht 12 haften bleibt und mitgeht.
Genauer ist vorgesehen, dass eine Kohäsionskraft innerhalb der Laminierkleberschicht 10 kleiner ist als die
Adhäsionskraft zwischen der Laminierkleberschicht 10 und der Dünnfilmverkapselungsschicht 8. Des Weiteren ist die
Kohäsionskraft, welche jeweils in den anderen betreffenden Schichten (Dünnfilmverkapselungsschicht 8 und
Laminiersubstratschicht 12) wirkt, sowie die Adhäsionskräfte an den verschiedenen Grenzflächen größer als die
Kohäsionskraft der Laminierkleberschicht 10.
Auf diese Weise wird eine spaltfähige Laminierkleberschicht 10 bereitgestellt, so dass die Grenzfläche zwischen der Laminierkleberschicht 10 und der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 bei einer mechanischen Belastung nicht beeinträchtigt wird.
In Figur 7 ist ein optoelektronisches Bauelements gemäß einer weiteren Ausführungsform dargestellt. Im Gegensatz zu den in Figur 1 und den Figuren 4-6 dargestellten Ausführungsformen ist zwischen der Laminierkleberschicht 10 und der
Laminiersubstratschicht 12 eine zusätzliche Zwischenschicht 22 angeordnet, so dass die Abdeckungsschicht 24 durch die drei genannten Schichten 10, 12, 22 gebildet wird. Durch geeignete Einstellung der Adhäsions- bzw.
Kohäsionseigenschaften lässt sich die Sollbruchfläche 18 in verschiedenen Ebenen der Abdeckungsschicht 24 ausbilden. In der in Figur 8 dargestellten Ausführungsform verläuft die Sollbruchfläche 18 innerhalb der Zwischenschicht 22. In diesem Fall erfolgt bei mechanischer Belastung ein
Kohäsionsbruch innerhalb der Zwischenschicht 22. Dies hat zur Folge, dass sich diese in zwei getrennte Teilschichten aufspaltet, von denen die eine an der Laminierkleberschicht 10 und damit zusammen mit dieser an der
Dünnfilmverkapselungsschicht 8 haften bleibt, während die andere Teilschicht an der Laminiersubstratschicht 12 haften bleibt und mitgeht.
In der in Figur 9 dargestellten Ausführungsform verläuft die Sollbruchfläche 18 an der Grenzfläche zwischen der
Zwischenschicht 22 und der Laminierkleberschicht 10. Die Adhäsionskräfte sind derart bezüglich der jeweiligen
Grenzflächen abgestimmt, dass sich beim Auftreten von
Zugspannungen, welche in einer Richtung senkrecht zu der Ebene der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 verlaufen, die
Zwischenschicht 22 von der Laminierkleberschicht 10 ablöst, während die Laminierkleberschicht 10 vollständig an der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 haften bleibt, wodurch die Grenzfläche zwischen der Laminierkleberschicht 10 und der Dünnfilmverkapselungsschicht 8 unbeschädigt bleibt.

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Bauelement, umfassend
- ein Substrat (1),
- eine erste Elektrode (2) auf dem Substrat (1),
- eine Strahlungsemittierende oder strahlungsabsorbierende Schichtenfolge (4) auf der ersten Elektrode (2),
- eine zweite Elektrode (6) auf der Schichtenfolge (4),
- eine auf der zweiten Elektrode (6) angeordnete
Verkapselungsschicht (8),
- eine auf der Verkapselungsschicht (8) angeordnete
Abdeckungsschicht (24) mit einer ersten (14) und einer zweiten (16) Hauptfläche, wobei zwischen der ersten (14) und der zweiten (16) Hauptfläche der Abdeckungsschicht (24) mindestens eine Sollbruchfläche (18) vorgesehen ist.
2. Optoelektronisches Bauelement nach dem vorangehenden
Anspruch, wobei die Schichtenfolge (4) eine oder mehrere funktionale Schichten aus organischem Material umfasst.
3. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schichtenfolge (4) einen aktiven Bereich (20) umfasst, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung abstrahlt .
4. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verkapselungsschicht (8) dazu
ausgebildet ist, die Elektroden (2, 6) und die Schichtenfolge (4) vor Feuchtigkeit und/oder Luftsauerstoff zu schützen.
5. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verkapselungsschicht (8) als eine Dünnfilmverkapselungsschicht ausgebildet ist, welche eine Dicke von weniger als 10 Mikrometer aufweist.
6. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen Bauelements ein Kohäsionsbruch an der mindestens einen Sollbruchfläche (18) erfolgt.
7. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abdeckungsschicht (24) eine Mehrzahl von
Einzelschichtelementen (10, 12, 22) umfasst, wobei zwei benachbarte Einzelschichtelemente (10, 12, 22) über eine Stoffschlüssige Verbindung miteinander verbunden sind, die derart ausgestaltet ist, dass die Sollbruchfläche (18) zumindest teilweise durch eine Grenzfläche zwischen den zwei benachbarten Einzelschichtelementen (10, 12, 22) gebildet ist .
8. Optoelektronisches Bauelement nach dem vorangehenden
Anspruch, wobei bei einer mechanischen Belastung des
optoelektronischen Bauelements ein Adhäsionsbruch an der Grenzfläche zwischen den zwei benachbarten
Einzelschichtelementen (10, 12, 22) erfolgt.
9. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abdeckungsschicht (24) direkt auf der Verkapselungsschicht (8) angeordnet ist und wobei eine
Adhäsion zwischen der Abdeckungsschicht (24) und der
Verkapselungsschicht (8) so groß ist, dass die
Abdeckungsschicht (24) bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen Bauelements an der Verkapselungsschicht (8) haften bleibt.
10. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abdeckungsschicht (24) eine Kleberschicht (10) und eine auf der Kleberschicht (10) angeordnete Decksubstratschicht (12) umfasst.
11. Optoelektronisches Bauelement nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Kleberschicht (10) direkt auf der
Verkapselungsschicht (8) angeordnet ist und wobei eine
Adhäsion zwischen der Kleberschicht (10) und der
Verkapselungsschicht (8) so groß ist, dass die Kleberschicht (10) bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen Bauelements an der Verkapselungsschicht (8) haften bleibt.
12. Optoelektronisches Bauelement nach einem der beiden vorangehenden Ansprüche, wobei bei einer mechanischen
Belastung des optoelektronischen Bauelements ein
Kohäsionsbruch in der Kleberschicht (10) erfolgt.
13. Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Decksubstratschicht (12) direkt auf der
Kleberschicht (10) angeordnet ist und wobei bei einer
mechanischen Belastung des optoelektronischen Bauelements ein Adhäsionsbruch an einer Grenzfläche (26) zwischen der
Kleberschicht (10) und der Decksubstratschicht (12) erfolgt.
14. Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei zwischen der Kleberschicht (10) und der
Decksubstratschicht (12) mindestens eine Zwischenschicht (22) angeordnet ist und wobei bei einer mechanischen Belastung des optoelektronischen Bauelements ein Kohäsionsbruch in der Zwischenschicht (22) oder ein Adhäsionsbruch an einer
Grenzfläche (28) zwischen der Zwischenschicht (22) und der Kleberschicht (10) oder an einer Grenzfläche (30) zwischen der Zwischenschicht (22) und der Decksubstratschicht (12) erfolgt .
15. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorangehenden Ansprüche, wobei sich die Sollbruchfläche (18) parallel zu einer Grenzfläche zwischen der Abdeckungsschicht (24) und der Verkapselungsschicht (8) erstreckt.
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