WO2016146650A1 - Elektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines elektronischen bauelements - Google Patents

Elektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines elektronischen bauelements Download PDF

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WO2016146650A1
WO2016146650A1 PCT/EP2016/055627 EP2016055627W WO2016146650A1 WO 2016146650 A1 WO2016146650 A1 WO 2016146650A1 EP 2016055627 W EP2016055627 W EP 2016055627W WO 2016146650 A1 WO2016146650 A1 WO 2016146650A1
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WO
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sealing material
active element
encapsulation
cover
electronic component
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/055627
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English (en)
French (fr)
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Simon SCHICKTANZ
Egbert HÖFLING
Arndt Jaeger
Original Assignee
Osram Oled Gmbh
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Publication date
Application filed by Osram Oled Gmbh filed Critical Osram Oled Gmbh
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    • 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
    • H10K50/841—Self-supporting sealing arrangements
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/861—Repairing

Definitions

  • An electronic component and a method for producing an electronic component are specified.
  • At least one more object of certain embodiments is to
  • the encapsulation arrangement can be applied directly to the active element by a coating process and thus cover the active element in the form of a single- or multi-layer coating.
  • the electronic component can, for example, a
  • Opto-electronic device such as a light
  • the active element is formed by layers and / or components of the electronic component, which enable the optoelectronic functionality of the component during operation, that is, have at least one light-emitting or light-detecting active region.
  • the electronic component can also have an active element that has no optoelectronic properties and, for example, a transistor or a
  • Power semiconductor component forms. Particularly preferably, the electronic component as organic
  • Optoelectronic component this can in particular be an active element with an organic functional
  • the electronic component has a cover, which is arranged above the active element and the encapsulation arrangement.
  • the encapsulation arrangement is arranged between the active element and the cover.
  • the cover has at least one partially transparent cover element which has an evaporable sealing material on a surface facing the active element. In other words, this means that, viewed from the active element, the cover element is arranged above the sealing material.
  • transparent is here and below a layer, which may also be a sequence of layers, which is at least permeable to electromagnetic radiation, for example with one or more spectral components in the range of infrared, visible and / or ultraviolet light In conjunction with a light-emitting
  • Component can be a transparent layer in particular for such light permeable, which in the operation of the
  • Component is generated. It can be a transparent
  • Energy effect in particular by irradiation of electromagnetic radiation, can be evaporated, wherein the sealing material deposited after the evaporation process on at least one surface. That means with In other words, that the sealing material through which the sealing material
  • Evaporative action of energy is not decomposed in such a way that the decomposition products either remain in the gaseous phase or precipitate as material which is substantially different from the unevaporated sealing material.
  • the evaporable sealing material may be formed such that it passes through
  • Evaporation from the surface of the cover element can be at least partially removed and deposited after evaporation on the encapsulation arrangement.
  • the evaporable sealing material may for example comprise or be a metal.
  • the sealing material may include or be made of a metal selected from Al, Cu, Ag, Au, Co, Cr, Fe, In, Ni, Pd, Pt, Zn and mixtures and alloys with one or more of the materials mentioned ,
  • the metal may be formed such that, after it has been evaporated in a sufficient amount, it deposits in a layer which is hermetically sealed against harmful gases from the environment, for example
  • the sealing material may be a material which is not a getter material, that is to say no material which in the finished component and in particular over a relatively long period of operation is intended and arranged to bind moisture and / or oxygen in relatively large quantities to keep the area above the active element free of such harmful substances. Therefore, the evaporable sealing material may preferably be free of typical getter materials such as zeolite, Barium or calcium-containing compounds such as barium oxide or calcium oxide or similar materials.
  • the sealing material is spaced from the encapsulation assembly.
  • the sealing material may be arranged in a layer on the cover element.
  • Layer can be arranged in particular over the encapsulation arrangement viewed from the active element so that the sealing material, when viewed along a direction perpendicular to the main extension plane of the layer of the sealing material, at least encapsulates the encapsulation arrangement
  • the electronic component is an organic optoelectronic component, that is to say an organic light or light
  • the active element in this case has an organic functional
  • Layer stack comprising at least one organic light emitting or detecting layer, which is adapted to light during operation of the device
  • Optoelectronic component on a first electrode and a second electrode which are adapted to, during operation, charge carriers in the functional layer stack
  • one of the electrodes may be formed as an anode and the other of the electrodes as a cathode.
  • the electrodes can thus inject in operation respectively holes or electrons, in particular from different sides, in the at least one organic light-emitting layer. By a recombination of holes and electrons, light can be generated in the light-emitting layer by electroluminescence.
  • the organic light-emitting component can thus be designed in particular as an organic light-emitting diode (OLED), in which the organic
  • At least one of the electrodes of the organic organic compound At least one of the electrodes of the organic organic compound
  • Optoelectronic component is transparent, so that in the operation of the organic optoelectronic
  • Encapsulation arrangement can be arranged in particular over the electrodes and the organic functional layer stack.
  • the encapsulation arrangement is suitable for protecting the organic functional layer stack and the electrodes from harmful substances from the environment, for example moisture, oxygen and / or hydrogen sulfide.
  • the active element is arranged on a substrate.
  • the substrate can,
  • the substrate is transparent and preferably comprises glass, plastic or a combination such as a glass-plastic laminate.
  • the substrate can also have, for example, encapsulation layers.
  • the active element is arranged on the substrate and the cover has a
  • Cover element may be secured in a region adjacent to the active element on the substrate.
  • “beside” means a direction along the main extension plane of the substrate or the cover element
  • Connecting material may be arranged in one or more areas adjacent to the active element on the substrate.
  • connection material it is also possible for the connection material to be arranged in a region running around the active element.
  • the connecting material can also enclose the active element.
  • the connecting material may in particular be made of a non-hermetically sealed material.
  • the bonding material may be at least partially permeable to oxygen and / or moisture.
  • a protection for example a mechanical protection, which is only "slightly" mounted on the edge of the active element by the bonding material, for example adhesively bonded
  • the connecting material may comprise or be composed of a plastic, in particular an adhesive, for example selected from siloxanes, epoxides, acrylates,
  • Methyl methacrylates imides, carbonates, olefins, styrenes, urethanes or derivatives thereof in the form of monomers,
  • Oligomers or polymers and also mixtures, copolymers or compounds are Oligomers or polymers and also mixtures, copolymers or compounds. For example, that can be
  • an epoxy resin polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene, polycarbonate, polyacrylate, polyurethane or a silicone resin such as polysiloxane or mixtures thereof or be.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • polystyrene polystyrene
  • polycarbonate polyacrylate
  • polyacrylate polyurethane
  • silicone resin such as polysiloxane or mixtures thereof or be.
  • the cover element comprises a glass or is made of a glass.
  • the cover element may be formed so that it forms a cavity together with the bonding material and the substrate, in which the active element and the encapsulation arrangement are arranged.
  • the cover element can be plate-shaped or also formed with a depression over the active region, in which the evaporable sealing material is arranged.
  • the bonding material and the cover element in combination due to their respective shape, allow the sealing material not to be in direct contact with the encapsulation assembly, but present a void between the encapsulation assembly and the sealing material.
  • Encapsulation arrangement is understood in the present case to mean a device which is intended to face a barrier Atmospheric substances, in particular to moisture and oxygen and / or other damaging
  • the thin-film encapsulation is intended to be from
  • the encapsulation layers of the encapsulation arrangement generally have a thickness of less than or equal to a few 100 nm.
  • the encapsulation arrangement preferably has a layer sequence with a plurality of the thin encapsulation layers, each having a thickness of greater than or equal to one atomic layer or greater than or equal to 1 nm or greater than or equal to 5 nm and less than or equal to 100 nm or less than or equal to 70 nm or smaller or equal to 50 nm or less than or equal to 20 nm or less than or equal to 10 nm.
  • the encapsulation layers can be produced, for example, by means of an atomic layer deposition method ("atomic layer
  • ALD atomic layer deposition
  • MLD molecular layer deposition method
  • Encapsulation layers of the encapsulation device are oxides, nitrides or oxynitrides such as alumina, zinc oxide, zirconia, titania, hafnia, lanthana, tantalum oxide.
  • oxides, nitrides or oxynitrides such as alumina, zinc oxide, zirconia, titania, hafnia, lanthana, tantalum oxide.
  • Encapsulation arrangement at least one or a plurality of further layers, ie in particular barrier layers and / or passivation layers, which by
  • Process such as sputtering or plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), or by means of plasmaloser
  • Gas phase deposition such as chemical vapor deposition (CVD) are deposited.
  • Suitable materials for this may be the materials mentioned in advance in connection with ALD and MLD as well as silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, indium tin oxide,
  • Indium zinc oxide aluminum-doped zinc oxide, and mixtures and alloys of said materials.
  • carbides such as Sic or are also examples of carbides.
  • the one or more further layers may, for example, each have a thickness of between 1 nm and 5 ⁇ m and preferably between 1 nm and 1 ⁇ m, the limits being included.
  • the encapsulation arrangement can also be formed by a vapor-deposited metal layer.
  • the encapsulation arrangement can thus consist of a purely vapor-deposited metal layer, for example with or of aluminum, with a sufficient thickness of, for example, 10 ⁇ m or more.
  • an active element is provided, which is coated with an encapsulation arrangement.
  • a cover provided, which has an at least partially transparent cover member having a surface on which a vaporizable sealing material is arranged. The cover is arranged over the active element and the encapsulation arrangement such that the surface of the cover element, on which the evaporable sealing material is arranged, faces the active element.
  • At least one leaky region is determined in the encapsulation arrangement.
  • a leaking area can be formed in particular by an unwanted leak in the encapsulation arrangement, for example by a microchannel.
  • a leaky region in the encapsulation arrangement may be manifested by a portion of the active element which, during operation of the active element, at least
  • a light-emitting component it can be, in particular, a partial region of the active element which emits light with a lower intensity than surrounding regions or no longer any light, in which case one also speaks of a so-called "dark spot".
  • the electronic component can be operated without further action.
  • the electronic component may be completed in principle prior to the detection of leaky areas, so that no Further steps are more necessary if no leaking area can be determined.
  • Encapsulation arrangement to be transferred. For sealing the at least one leaking area in the
  • Encapsulation arrangement can thus be evaporated at least a portion of the sealing material, so that the vaporized sealing material at least partially reflected on the at least one leaky region of the encapsulation.
  • the sealing material can be evaporated by irradiation of electromagnetic radiation, so that at least a part of the sealing material is removed by evaporation from the cover. The irradiation of the
  • Electromagnetic radiation can be carried out in particular through the cover element of the cover.
  • Sealing material may, for example, be vaporized locally above the at least one leaky region of the encapsulation arrangement. Furthermore, it may also be possible that the
  • Sealing material over a large area is evaporated.
  • the evaporation can be done in particular by a laser beam or by the light of a flashlamp.
  • a laser beam can be irradiated through the cover member to the sealing material.
  • electromagnetic radiation can also by means of a
  • the electronic component can be stored and / or operated in a moisture-containing environment. That can
  • the electronic component is stored and / or operated in a dedicated environment prior to final completion in order to prevent one or more leaking areas in the environment
  • the electronic component described here thus makes it possible to close encapsulation errors on an already encapsulated active element due to the cover, which can also act as a mechanical protective cover.
  • the production yield for example after an optional storage in a moisture-containing environment, can be increased.
  • such storage in a moisture-containing environment does not produce any contamination or damage to sensitive interior areas of the component, since the component is already completely assembled during such storage.
  • the evaporation of the sealing material can, as in advance
  • Storage in the moisture-containing environment can be designed such that leaking areas such as microchannels, for example, in a light-emitting device by small "dark spots" in the illuminated area noticeable, for example, with suitable optical
  • Detection means such as a magnifying optical system and a digital camera can be detected and located, but not with the naked eye in the usual viewing distance
  • Evaporation of the sealing material may be localized, especially when using a laser, so that a repair site may be invisible at a common viewing distance.
  • Figure 1 is a schematic representation of an electronic circuit
  • Figure 2 is a schematic representation of a
  • Figure 3 is a schematic representation of a method for producing an electronic component according to another embodiment.
  • identical, identical or identically acting 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, but individual elements, such as layers, components, components and areas, for better representation and / or better understanding may be exaggerated.
  • exemplary embodiments of an electronic component 100 and of a method for producing an electronic component 100 are shown, wherein the electronic component is designed purely by way of example as an organic light-emitting component. Accordingly, the electronic component according to the exemplary embodiments shown has an active element which has an organic functional layer stack with at least one organic light-emitting layer.
  • the electronic component may also be as described above in the general part with another
  • the electronic component as organic light
  • the electronic component 100 embodied by way of example as an organic light-emitting component has an active element 10 which has an organic functional layer stack 3
  • the organic functional layer stack 3 is arranged between a first electrode 2 and a second electrode 4, of which at least one electrode 2, 4 is transparent, so that during operation of the electronic
  • the active element 10 is arranged on a substrate 1. In particular, is in
  • the arranged electrode 2 of the active element 10 is transparent.
  • the substrate 1 is transparent, so that the electronic component 100 in
  • Layer stack 3 is generated, can radiate through the first electrode 2 and the substrate 1 to the outside.
  • the substrate 1 is designed for example in the form of a glass plate or glass layer. Alternatively, the substrate 1 is designed for example in the form of a glass plate or glass layer. Alternatively, the substrate 1 is designed for example in the form of a glass plate or glass layer. Alternatively, the substrate 1 is designed for example in the form of a glass plate or glass layer. Alternatively, the substrate 1 is designed for example in the form of a glass plate or glass layer. Alternatively, the substrate 1 is designed for example in the form of a glass plate or glass layer. Alternatively, the
  • Substrate 1 for example, also have a transparent plastic or a glass-plastic laminate.
  • the substrate 1 may be provided with an encapsulation arrangement
  • the transparent electrode 2 may, for example, a
  • Transparent conductive Oxides are transparent, conductive materials, usually metal oxides, such as zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide,
  • binary metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2 or ⁇ 2 ⁇ 3
  • ternary include
  • TCOs Metal oxygen compounds such as Zn 2 SnO 4 , CdSnO 3 , ZnSnO 3 , Mgln 2 O 4 , GalnO 3 , Zn 2 In 2 O 5 or In 4 Sn 3 O 2 , or mixtures of different transparent conductive oxides to the group of TCOs.
  • the TCOs do not necessarily correspond to a stoichiometric composition and may also be p- or n-doped.
  • the second electrode 4 may be, for example, a metal
  • the second electrode 4 may be reflective, so that light that is functional in the organic functional
  • Electrode 4 is emitted, can be reflected in the direction of the substrate 1, to there from the electronic
  • Component 100 can escape. Such a configuration is also referred to as "bottom emitter”.
  • the second electrode 4 which is arranged on the side of the organic functional layer stack 3 facing away from the substrate 1, may also be transparent. Are all seen from the substrate 1 from layers arranged above the second electrode 4 and
  • Elements of the electronic component 100 formed transparent, light generated in operation in the organic functional layer stack 3 of the active element 10 can be radiated in the direction away from the substrate 1 to the outside. Such a configuration is also referred to as "top emitter.” If the electronic component 100 is embodied simultaneously as a bottom emitter and as a top emitter, the component 100 can in particular form a transparent organic light-emitting component.
  • the lower electrode 2 is formed in the embodiment shown as an anode, while the upper electrode 4 is formed as a cathode. With appropriate choice of material but also in terms of polarity reversed construction is possible.
  • the electrodes 2, 4 are preferably large area and
  • Component 100 as a light source in particular as
  • Area light source may be formed.
  • Large area may mean that the electronic component 100 has an area of greater than or equal to a few square millimeters, preferably greater than or equal to one square centimeter, and particularly preferably greater than or equal to one square decimeter, Alternatively it may also be possible for the at least one of the electrodes 2, 4 of the electronic
  • Device 100 is structured, whereby a spatially and / or temporally structured and / or
  • variable light impression for example for a
  • electrode connecting pieces 5 may be provided which extend outward from the electrodes 2, 4 under the encapsulation arrangement 7 described below.
  • the electrode connecting pieces 5 designed as electrical contact leads can be made transparent or non-transparent and can comprise or be, for example, a TCO and / or a metal.
  • the organic functional layer stack 3 may comprise layers with organic polymers, organic oligomers,
  • the organic functional layer stack may have a functional layer designed as a hole transport layer for effective hole injection into the light
  • a hole transport layer for example, tertiary amines, carbazole derivatives, conductive polyaniline or
  • Materials for the light-emitting layer are materials that have a radiation emission due to
  • organic functional layer stack 3 may have a functional layer which may be referred to as
  • Electron transport layer is formed.
  • the organic functional layer stack 3 may also be any organic functional layer stack 3
  • the organic functional layer stack can also be a Have a plurality of organic light-emitting layers, which are arranged between the electrodes.
  • Isolator 6 may be present, for example with or made of polyimide, for example, the electrodes 2, 4th
  • Embodiment of the individual layers of the electronic component 100 also do not have insulator layers 6
  • Electrodes 2, 4 is an encapsulation arrangement 7 for protecting the organic functional layer stack 3 and the
  • Electrodes 2, 4 arranged.
  • the encapsulation arrangement 7, with which the active element 10 is coated, is included
  • Encapsulating materials for example, by ALD or MLD method
  • Suitable materials for the layers of the encapsulation arrangement 7, which may preferably have a thickness of greater than or equal to an atomic layer and less than or equal to 100 nm, are for example aluminum oxide,
  • encapsulation layers produced by ALD or MLD the
  • Encapsulation 7 at least one or a plurality of further layers, ie in particular barrier layers and / or passivation layers, which can be applied by other methods described above in the general part.
  • the encapsulation arrangement 7 can have, for example, a buffer layer which is deposited by means of a chemical vapor deposition method and which has, for example, aluminum and on which one or more encapsulation layers are applied by means of atomic layer deposition.
  • the encapsulation arrangement 7, for example, consists only of a purely vapor-deposited metal layer, for example with or of aluminum, with a sufficient thickness or has such, for example with a thickness of greater than or equal to 10 ym.
  • the described electronic component 100 via the active element 10 and the encapsulation assembly 7 on a cover 20 having an at least partially transparent cover member 22.
  • the cover 20 having an at least partially transparent cover member 22.
  • Cover member 22 on a glass is in particular as
  • the cover element 22 is fastened on the substrate 1 by means of a connecting material 21.
  • the cover element 22 has an active element 10
  • Sealing material 23 has a metal in the illustrated embodiment.
  • Sealant 23 in the illustrated embodiment aluminum or another metal mentioned above in the general part or a mixture or alloy thereof or consist thereof.
  • the vaporizable sealing material 23 may also comprise another material, which, however, is designed in such a way that it can be at least partially removed by evaporation from the surface 220 of the cover element 22 and at least partially deposits on the encapsulation arrangement 7 after the evaporation.
  • the sealing material 23 is in a layer on the active element 10 facing surface 220 of the
  • the sealing material 23 is located above the encapsulation arrangement 7 as viewed from the active element 10, such that the sealing material 23, when viewed through the cover element 22 along a direction perpendicular to the main plane of extension of the layer formed by the sealing material 23, encapsulates the encapsulation arrangement 7 at least partially covered and thus overlapped with the encapsulation 7. It may also be possible for the sealing material 23 to completely cover the encapsulation arrangement 7 in the described consideration.
  • the cover 20 is formed such that the sealing material 23 of the encapsulation assembly 7th
  • Cavity which may be filled with a gas or in which there may be a vacuum.
  • Encapsulation assembly 7 is spaced.
  • the connecting material 21 may have a sufficient height, so that the cover element 22 is mounted at a sufficient distance from the encapsulation arrangement 7.
  • Encapsulation arrangement 7 (not shown), in which the evaporable sealing material 23 is arranged and thus has a sufficient distance from the encapsulation arrangement.
  • the cover 20 may in particular have a purely mechanical protection for the underlying active element 10 with the encapsulation arrangement 7.
  • the cover 20 is not hermetically sealed and thus does not constitute a further encapsulation arrangement for protection against harmful gases, so that the connection material is at least partially permeable to oxygen and / or
  • the bonding material 21 which may be formed for example by a plastic such as an adhesive, independently of its
  • Connection material 21 is in particular in one area arranged next to the active element 10 on the substrate 1.
  • the connecting material 21 in separate areas or in a contiguous
  • circumferential area may be arranged around the active element 10.
  • the evaporable sealing material 23 is in particular designed such that it by irradiation of
  • Electromagnetic radiation can be evaporated. This is shown in Figure 2, in which the electromagnetic radiation 90 is formed purely by way of example by a laser beam which is irradiated by the at least partially transparent cover member 22 to the sealing material 23 and this can evaporate locally in a region 24.
  • the sealing material 23 for example
  • the electromagnetic radiation 90 can be irradiated, for example, as the light of a flashlamp.
  • the cover element 22 of the cover 20 is thus transparent at least for the electromagnetic radiation 90 provided for the evaporation of the sealing material 23.
  • Large-area evaporation of the sealing material 23 may mean that a larger area of the sealing material 23 or even the entire sealing material 23 is vaporized.
  • Encapsulation arrangement 7 for example, a microchannel, so this can be sealed by the precipitating sealing material 25.
  • Cover element 22 applied sealing material 23 as needed or several unintentional defects in the
  • Encapsulation 7 be closed.
  • This functionality of the cover 20 and in particular of the sealing material 23 can in particular in a method for producing the electronic component 100 or at least in a method for sealing the electronic
  • Device 100 for example in the context of a
  • Manufacturing method or operation of the electronic component 100 may be used.
  • Figure 3 is a
  • Encapsulation assembly 7 provided coated active element 10.
  • the cover 20 is provided with the at least partially transparent cover element 22, which has the evaporable sealing material 23 on a surface 220.
  • the cover 20 is above the active element 10 and the
  • Encapsulation assembly 7 applied such that the
  • Encapsulation arrangement 7 faces.
  • Encapsulation assembly 7 is examined with regard to leaky areas. In particular, if a defect in the
  • Encapsulation arrangement 7 is present, in step 33, such a leaking region 71 in the encapsulation arrangement 7th
  • electronic Device 100 can detect defects in the
  • Encapsulation assembly 7 by an at least partially inactive portion of the active element 10, which is located below the leak noticeable.
  • the determination of leaky areas 71 can thus be
  • optical detection means such as a magnifying optics and a digital camera
  • Areas 71 are used in the encapsulation 7.
  • step 34 as described above in connection with FIG. 2, local or
  • Properties of the device 100 during the evaporation of the sealing material 23 may, for example, in particular in the Using a laser beam locally limited, so that it may be possible that the repair site is not visible at a normal viewing distance.
  • the electronic component 100 can be stored and / or operated in a moisture-containing environment.
  • the humidified environment may have a specially selected atmosphere with an elevated
  • Embodiments may further alternatively or additionally have features described above in the general part.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

Es wird ein elektronisches Bauelement angegeben, das ein aktives Element (10), das mit einer Verkapselungsanordnung (7) beschichtet ist, und eine Abdeckung (20) aufweist, die über dem aktiven Element (10) und der Verkapselungsanordnung (7) angeordnet ist, wobei die Abdeckung (20) ein zumindest teilweise transparentes Deckelement (22) mit einer dem aktiven Element (10) zugewandten Oberfläche (220) aufweist, auf der ein verdampfbares Abdichtmaterial (23) angeordnet ist. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eins elektronischen Bauelements angegeben.

Description

Beschreibung
Elektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements
Es werden ein elektronisches Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements angegeben.
Es gibt elektronische Bauelemente wie beispielsweise
organische elektronische Bauelemente, die zum Schutz vor Feuchtigkeit und Sauerstoff verkapselt werden müssen. Eine elegante und kostengünstige Methode hierfür ist die Dünnfilm- Verkapselung . Diese weist üblicherweise eine Mehrzahl von dünnen Schichten auf, die zusammen eine möglichst hermetisch dichte Abdeckung für darunter liegende Elemente bilden sollen. Weist eine derartige Verkapselung jedoch undichte Stellen wie beispielsweise Mikrokanäle, auch als sogenannte „pin holes" bezeichnet, auf, führen diese aufgrund der
Eindiffusion von Feuchtigkeit unweigerlich zu einem Ausfall des zu verkapselnden Bauteils, da keine praktisch anwendbare Lösung bekannt ist, wie derartige Defekte in einer Dünnfilm- Verkapselung nachträglich bei einem fertigen Bauteil
geschlossen werden können.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein elektronisches Bauelement mit einer
Verkapselungsanordnung anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein
Verfahren zur Herstellung eines solchen elektronischen
Bauelements anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch einen Gegenstand und ein
Verfahren gemäß der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des
Gegenstands und des Verfahrens sind in den abhängigen
Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein
elektronisches Bauelement ein aktives Element auf, das mit einer Verkapselungsanordnung beschichtet ist. Die
Verkapselungsanordnung kann insbesondere unmittelbar auf dem aktiven Element durch ein Beschichtungsverfahren aufgebracht sein und somit das aktive Element in Form einer ein- oder mehrschichtigen Beschichtung bedecken.
Das elektronische Bauelement kann beispielsweise ein
optoelektronisches Bauelement wie etwa ein Licht
emittierendes oder Licht detektierendes Bauelement sein. In diesem Fall ist das aktive Element durch Schichten und/oder Komponenten des elektronischen Bauelements gebildet, die im Betrieb die optoelektronische Funktionalität des Bauelements ermöglichen, die also zumindest einen Licht emittierenden oder Licht detektierenden aktiven Bereich aufweisen.
Weiterhin kann das elektronische Bauelement auch ein aktives Element aufweisen, das keine optoelektronischen Eigenschaften besitzt und beispielsweise einen Transistor oder ein
Leistungshalbleiterbauelement bildet. Besonders bevorzugt kann das elektronische Bauelement als organisches
elektronisches Bauelement ausgebildet sein, bei dem das aktive Element einen organischen funktionellen
Schichtenstapel aufweist. Im Fall eines organischen
optoelektronischen Bauelements kann dieses insbesondere ein aktives Element mit einem organischen funktionellen
Schichtenstapel aufweisen, der zumindest eine organische Licht emittierende oder detektierende Schicht umfasst. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das elektronische Bauelement eine Abdeckung auf, die über dem aktiven Element und der Verkapselungsanordnung angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Verkapselungsanordnung zwischen dem aktiven Element und der Abdeckung angeordnet. Die Abdeckung weist zumindest ein teilweise transparentes Deckelement auf, das auf einer dem aktiven Element zugewandten Oberfläche ein verdampfbares Abdichtmaterial aufweist. Das bedeutet mit anderen Worten, dass vom aktiven Element aus gesehen das Deckelement über dem Abdichtmaterial angeordnet ist.
Mit „transparent" wird hier und im Folgenden eine Schicht, die auch eine Folge von Schichten sein kann, bezeichnet, die zumindest durchlässig für elektromagnetische Strahlung, beispielsweise mit einem oder mehreren spektralen Komponenten im Bereich von infrarotem, sichtbarem und/oder ultraviolettem Licht, ist. In Verbindung mit einem Licht emittierenden
Bauelement kann eine transparente Schicht insbesondere für solches Licht durchlässig sein, das im Betrieb des
Bauelements erzeugt wird. Dabei kann eine transparente
Schicht klar durchscheinend oder auch zumindest teilweise Licht streuend und/oder teilweise Licht absorbierend sein, so dass eine als transparent bezeichnete Schicht beispielsweise auch diffus oder milchig durchscheinend und damit transluzent sein kann.
Als „verdampfbares" Abdichtmaterial wird hier und im
Folgenden ein Material bezeichnet, das durch
Energieeinwirkung, insbesondere durch Einstrahlung einer elektromagnetischen Strahlung, verdampft werden kann, wobei sich das Abdichtmaterial nach dem Verdampfungsprozess auf zumindest einer Oberfläche niederschlägt. Das bedeutet mit anderen Worten, dass das Abdichtmaterial durch die die
Verdampfung bewirkende Energieeinwirkung nicht derart zersetzt wird, das die Zersetzungsprodukte entweder in der Gasphase verbleiben oder sich als Material niederschlagen, das wesentlich unterschiedlich zum noch nicht verdampften Abdichtmaterial ist. Insbesondere kann das verdampfbare Abdichtmaterial derart ausgebildet sein, dass es durch
Verdampfen von der Oberfläche des Deckelements zumindest teilweise entfernt werden kann und sich nach der Verdampfung auf der Verkapselungsanordnung niederschlägt.
Das verdampfbare Abdichtmaterial kann beispielsweise ein Metall aufweisen oder daraus sein. Das Abdichtmaterial kann insbesondere ein Metall aufweisen oder daraus sein, das ausgewählt ist aus AI, Cu, Ag, Au, Co, Cr, Fe, In, Ni, Pd, Pt, Zn sowie aus Mischungen und Legierungen mit einem oder mehreren der genannten Materialien. Insbesondere kann das Metall derart ausgebildet sein, dass es sich, nachdem es in einer ausreichenden Menge verdampft worden ist, in einer Schicht niederschlägt, die hermetisch dicht gegenüber schädigenden Gasen aus der Umgebung, beispielsweise
Feuchtigkeit und/oder Sauerstoff, ist.
Insbesondere kann es sich bei dem Abdichtmaterial um ein Material handeln, das kein Getter-Material ist, also kein Material, das im fertigen Bauelement und insbesondere über einen längeren Betriebszeitraum dieses dazu vorgesehen und eingerichtet ist, Feuchtigkeit und/oder Sauerstoff in größeren Mengen zu binden, um den Bereich über dem aktiven Element frei von solchen schädigenden Substanzen zu halten. Daher kann das verdampfbare Abdichtmaterial bevorzugt frei von typischen Getter-Materialien wie beispielsweise Zeolith, Barium oder Calcium-haltigen Verbindungen wie etwa Bariumoxid oder Calciumoxid oder ähnlichen Materialien sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Abdichtmaterial von der Verkapselungsanordnung beabstandet. Das bedeutet mit anderen Worten, dass sich zwischen dem Abdichtmaterial und der Verkapselungsanordnung ein Hohlraum befindet, der ein Gas oder Vakuum enthält. Insbesondere kann das Abdichtmaterial in einer Schicht auf dem Deckelement angeordnet sein. Die
Schicht kann insbesondere vom aktiven Element aus gesehen über der Verkapselungsanordnung angeordnet sein, sodass das Abdichtmaterial bei einer Betrachtung entlang einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Schicht aus dem Abdichtmaterial die Verkapselungsanordnung zumindest
teilweise überlappt oder sogar gänzlich überdeckt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das elektronische Bauelement als organisches optoelektronisches Bauelement, also als organisches Licht emittierendes oder Licht
detektierendes Bauelement, ausgebildet. Das aktive Element weist in diesem Fall einen organischen funktionellen
Schichtenstapel auf, der zumindest eine organische Licht emittierende oder detektierende Schicht enthält, die dazu eingerichtet ist, im Betrieb des Bauelements Licht zu
erzeugen oder zu detektieren.
Weiterhin weist das aktive Element des organischen
optoelektronischen Bauelements eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode auf, die dazu eingerichtet sind, im Betrieb Ladungsträger in den funktionellen Schichtenstapel zu
injizieren oder aus diesem abzuleiten. Insbesondere können eine der Elektroden als Anode und die andere der Elektroden als Kathode ausgebildet sein. Im Falle eines organischen Licht emittierenden Bauelements können die Elektroden somit im Betrieb jeweils Löcher beziehungsweise Elektronen, insbesondere von verschiedenen Seiten aus, in die zumindest eine organische Licht emittierende Schicht injizieren. Durch eine Rekombination von Löchern und Elektronen kann in der Licht emittierenden Schicht durch Elektrolumineszenz Licht erzeugt werden. Das organische Licht emittierende Bauelement kann somit insbesondere als organische Licht emittierende Diode (OLED) ausgebildet sein, bei dem der organische
funktionelle Schichtenstapel zusammen mit der ersten und zweiten Elektrode, zwischen denen der organische funktionelle Schichtenstapel angeordnet ist, das aktive Element bildet.
Zumindest eine der Elektroden des organischen
optoelektronischen Bauelements ist transparent ausgebildet, so dass im Betrieb des organischen optoelektronischen
Bauelements Licht durch die transparente Elektrode
abgestrahlt werden kann oder von außen zum organischen funktionellen Schichtenstapel gelangen kann. Die
Verkapselungsanordnung kann insbesondere über den Elektroden und dem organischen funktionellen Schichtenstapel angeordnet sein. Die Verkapselungsanordnung ist dazu geeignet, den organischen funktionellen Schichtenstapel und die Elektroden vor schädigenden Stoffen aus der Umgebung, beispielsweise Feuchtigkeit, Sauerstoff und/oder Schwefelwasserstoff, zu schützen .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das aktive Element auf einem Substrat angeordnet. Das Substrat kann,
insbesondere im Fall eines organischen optoelektronischen Bauelements, beispielsweise Glas, Kunststoff, Metall oder ein Halbleitermaterial oder eine Kombination hieraus aufweisen oder daraus sein. Derartige Materialien sind auch in Verbindung mit anderen elektronischen Bauelementen möglich. Soll durch das Substrat im Betrieb Licht abgestrahlt werden oder von außen zum funktionellen Schichtenstapel gelangen, ist das Substrat transparent ausgebildet und weist bevorzugt Glas, Kunststoff oder eine Kombination wie beispielsweise ein Glas-Kunststoff-Laminat auf. Weiterhin kann das Substrat beispielsweise auch Verkapselungsschichten aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das aktive Element auf dem Substrat angeordnet und die Abdeckung weist ein
Verbindungsmaterial auf, mit dem das Deckelement über dem aktiven Element befestigt ist. Insbesondere kann das
Deckelement in einem Bereich neben dem aktiven Element auf dem Substrat befestigt sein. „Neben" bedeutet hierbei eine Richtung entlang der Haupterstreckungsebene des Substrats bzw. des Deckelements. Beispielsweise kann das
Verbindungsmaterial in einem oder mehreren Bereichen neben dem aktiven Element auf dem Substrat angeordnet sein.
Weiterhin ist es auch möglich, dass das Verbindungsmaterial in einem um das aktive Element umlaufenden Bereich angeordnet ist. Hierbei kann das Verbindungsmaterial das aktive Element auch umschließen. Das Verbindungsmaterial kann insbesondere aus einem nicht hermetisch dichten Material sein. Mit anderen Worten kann das Verbindungsmaterial zumindest teilweise durchlässig für Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit sein. Das Deckelement und das Verbindungsmaterial bilden somit
bevorzugt keine Verkapselung für das aktive Element, sondern lediglich einen Schutz, beispielsweise einen mechanischen Schutz, der durch das Verbindungsmaterial nur „leicht" am Rand des aktiven Elements montiert, beispielsweise verklebt, ist. „Leicht" bedeutet hierbei, dass keine verkapselnde
Wirkung erforderlich ist, eine ausreichende mechanische
Befestigung jedoch dennoch gewährleistet ist. Das Verbindungsmaterial kann einen Kunststoff, insbesondere einen Klebstoff, aufweisen oder daraus sein, beispielsweise ausgewählt aus Siloxanen, Epoxiden, Acrylaten,
Methylmethacrylaten, Imiden, Carbonaten, Olefinen, Styrolen, Urethanen oder Derivaten davon in Form von Monomeren,
Oligomeren oder Polymeren und weiterhin auch Mischungen, Copolymere oder Verbindungen. Beispielsweise kann das
Verbindungsmaterial ein Epoxidharz, Polymethylmethacrylat (PMMA) , Polystyrol, Polycarbonat , Polyacrylat, Polyurethan oder ein Silikonharz wie etwa Polysiloxan oder Mischungen daraus aufweisen oder sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Deckelement ein Glas auf oder ist aus einem Glas. Insbesondere kann das Deckelement so ausgebildet sein, dass es zusammen mit dem Verbindungsmaterial und dem Substrat einen Hohlraum bildet, in dem das aktive Element und die Verkapselungsanordnung angeordnet sind. Je nach Höhe des Verbindungsmaterials kann das Deckelement plattenförmig oder auch mit einer Vertiefung über dem aktiven Bereich ausgebildet sein, in dem das verdampfbare Abdichtmaterial angeordnet ist.
Vorteilhafterweise ermöglichen das Verbindungsmaterial und das Deckelement in Kombination aufgrund ihrer jeweiligen Form, dass das Abdichtmaterial nicht in direktem Kontakt mit der Verkapselungsanordnung steht, sondern ein Hohlraum zwischen der Verkapselungsanordnung und dem Abdichtmaterial vorliegt .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die
Verkapselungsanordnung als Dünnfilmverkapselung ausgeführt. Unter einer als Dünnfilmverkapselung ausgebildeten
Verkapselungsanordnung wird vorliegend eine Vorrichtung verstanden, die dazu vorgesehen ist, eine Barriere gegenüber atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff und/oder gegenüber weiteren schädigenden
Substanzen wie etwa korrosiven Gasen, beispielsweise
Schwefelwasserstoff, zu bilden. Mit anderen Worten ist die Dünnfilmverkapselung dazu vorgesehen, dass sie von
atmosphärischen Stoffen gar nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann. Diese
Barrierewirkung wird bei der Dünnfilmverkapselung im
Wesentlichen durch als eine oder mehrere dünne Schichten ausgeführte Verkapselungsschichten erzeugt, die Teil der Verkapselungsanordnung sind beziehungsweise die die
Verkapselungsanordnung bilden. Die Verkapselungsschichten der Verkapselungsanordnung weisen in der Regel eine Dicke von kleiner oder gleich einigen 100 nm auf. Bevorzugt weist die Verkapselungsanordnung eine Schichtenfolge mit einer Mehrzahl der dünnen Verkapselungsschichten auf, die jeweils eine Dicke von größer oder gleich einer Atomlage oder größer oder gleich 1 nm oder größer oder gleich 5 nm und kleiner oder gleich 100 nm oder kleiner oder gleich 70 nm oder kleiner oder gleich 50 nm oder kleiner oder gleich 20 nm oder kleiner oder gleich 10 nm aufweisen können.
Die Verkapselungsschichten können beispielsweise mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens („atomic layer
deposition", ALD) oder eines Moleküllagenabscheideverfahrens („molecular layer deposition", MLD) aufgebracht werden.
Geeignete Verkapselungsmaterialien für die
Verkapselungsschichten der Verkapselungsanordnung sind Oxide, Nitride oder Oxinitride, so beispielsweise Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid . Alternativ oder zusätzlich zu mittels ALD oder MLD hergestellten Verkapselungsschichten kann die
Verkapselungsanordnung zumindest eine oder eine Mehrzahl weiterer Schichten, also insbesondere Barriereschichten und/oder Passivierungsschichten, aufweisen, die durch
thermisches Aufdampfen, mittels eines plasmagestützten
Prozesses, etwa Sputtern oder plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung („plasma-enhanced chemical vapor deposition", PECVD) , oder mittels plasmaloser
Gasphasenabscheidung wie etwa chemischer Gasphasenabscheidung („chemical vapor deposition", CVD) abgeschieden werden.
Geeignete Materialien dafür können die vorab in Verbindung mit ALD und MLD genannten Materialien sowie Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid,
Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid sowie Mischungen und Legierungen der genannten Materialien sein. Weiterhin sind auch Carbide wie beispielsweise Sic oder auch
Verbindungen mit Carbiden möglich. Die eine oder die mehreren weiteren Schichten können beispielsweise jeweils eine Dicke zwischen 1 nm und 5 ym und bevorzugt zwischen 1 nm und 1 ym aufweisen, wobei die Grenzen eingeschlossen sind.
Weiterhin kann die Verkapselungsanordnung auch durch eine aufgedampfte Metallschicht gebildet werden. Insbesondere kann die Verkapselungsanordnung somit aus einer rein aufgedampften Metallschicht, beispielsweise mit oder aus Aluminium, mit einer ausreichenden Dicke von beispielsweise 10 ym oder mehr bestehen .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei einem Verfahren zur Herstellung des elektronischen Bauelements ein aktives Element bereitgestellt, das mit einer Verkapselungsanordnung beschichtet ist. Weiterhin wird eine Abdeckung bereitgestellt, die ein zumindest teilweise transparentes Deckelement mit einer Oberfläche aufweist, auf der ein verdampfbares Abdichtmaterial angeordnet ist. Die Abdeckung wird über dem aktiven Element und der Verkapselungsanordnung derart angeordnet, dass die Oberfläche des Deckelements, auf dem das verdampfbare Abdichtmaterial angeordnet ist, dem aktiven Element zugewandt ist.
Die vorab und im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten gleichermaßen für das elektronische
Bauelement wie auch für das Verfahren zur Herstellung dieses.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zumindest ein undichter Bereich in der Verkapselungsanordnung ermittelt. Ein undichter Bereich kann insbesondere durch eine ungewollte Undichtigkeit in der Verkapselungsanordnung gebildet werden, beispielsweise durch einen Mikrokanal. Beispielsweise kann sich ein undichter Bereich in der Verkapselungsanordnung durch einen Teilbereich des aktiven Elements bemerkbar machen, der im Betrieb des aktiven Elements zumindest
teilweise inaktiv ist. Im Falle eines Licht emittierenden Bauelements kann es sich insbesondere um einen Teilbereich des aktiven Elements handeln, der Licht mit einer geringeren Intensität als umliegende Bereiche oder gar kein Licht mehr emittiert, wobei man in solchen Fällen auch von einem so genannten „dark spot" spricht.
Wird kein zumindest teilweise inaktiver Teilbereich
ermittelt, kann das elektronische Bauelement ohne weitere Maßnahmen betrieben werden. Mit anderen Worten kann das elektronische Bauelement vor der Ermittlung von undichten Bereichen im Prinzip fertiggestellt sein, sodass keine weiteren Schritte mehr notwendig sind, wenn kein undichter Bereich mehr ermittelt werden kann.
Für den Fall, dass zumindest ein undichter Bereich in der Verkapselungsanordnung ermittelt wird, kann das
Abdichtmaterial von der Abdeckung und damit vom Deckelement zumindest teilweise zum entsprechenden Bereich der
Verkapselungsanordnung transferiert werden. Zur Abdichtung des zumindest einen undichten Bereichs in der
Verkapselungsanordnung kann somit zumindest ein Teil des Abdichtmaterials verdampft werden, sodass sich das verdampfte Abdichtmaterial zumindest teilweise auf dem zumindest einen undichten Bereich der Verkapselungsanordnung niederschlägt. Hierzu kann das Abdichtmaterial durch Einstrahlung von elektromagnetischer Strahlung verdampft werden, sodass zumindest ein Teil des Abdichtmaterials durch Verdampfen von der Abdeckung entfernt wird. Die Einstrahlung der
elektromagnetischen Strahlung kann insbesondere durch das Deckelement der Abdeckung hindurch erfolgen. Das
Abdichtmaterial kann beispielsweise lokal über dem zumindest einen undichten Bereich der Verkapselungsanordnung verdampft werden. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass das
Abdichtmaterial großflächig, beispielsweise auch komplett, verdampft wird. Das Verdampfen kann insbesondere durch einen Laserstrahl oder durch Licht einer Blitzlichtlampe erfolgen. Insbesondere zur lokalen Verdampfung des Abdichtmaterials kann ein Laserstrahl durch das Deckelement hindurch auf das Abdichtmaterial eingestrahlt werden. Zu einer großflächigen oder auch lokalen Verdampfung des Abdichtmaterials kann elektromagnetische Strahlung auch mittels einer
Blitzlichtlampe durch das Deckelement hindurch auf das
Abdichtmaterial eingestrahlt werden. Zur Ermittlung des zumindest einen undichten Bereichs kann das elektronische Bauelement in einer feuchtigkeitshaltigen Umgebung gelagert und/oder betrieben werden. Das kann
insbesondere bedeuten, dass das elektronische Bauelement vor einer endgültigen Fertigstellung in einer speziell dafür vorgesehenen Umgebung gelagert und/oder betrieben wird, um einen oder mehrere undichte Bereiche in der
Verkapselungsanordnung identifizieren zu können. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass das Bauelement bereits ordnungsgemäß betrieben wird und durch die übliche
Feuchtigkeit und/oder den Sauerstoff der Betriebsumgebung, die durch den zumindest einen undichten Bereich zum aktiven Element dringen können, geschädigt wird, sodass eine
Identifizierung von undichten Bereichen in der
Verkapselungsanordnung möglich ist.
Das hier beschriebene elektronische Bauelement ermöglicht somit ein Schließen von Verkapselungsfehlern an einem bereits fertig verkapselten aktiven Element aufgrund der Abdeckung, die auch als mechanischer Schutzdeckel wirken kann. Dadurch kann die Fertigungsausbeute, beispielsweise nach einer optionalen Lagerung in einer feuchtigkeitshaltigen Umgebung, erhöht werden. Es kann insbesondere möglich sein, dass eine derartige Lagerung in einer feuchtigkeitshaltigen Umgebung keine Kontamination oder Schädigung sensibler Innenbereiche des Bauelements erzeugt, da das Bauelement während einer solchen Lagerung bereits vollständig aufgebaut ist.
Die Verdampfung des Abdichtmaterials kann, wie vorab
beschrieben, entweder vollflächig, beispielsweise durch eine Blitzlichtlampe, oder lokal, beispielsweise durch einen
Laser, erfolgen. In Kombination mit einer gezielten
Defektaktivierung wie beispielsweise der beschriebenen Lagerung in einer feuchtigkeitshaltigen Umgebung ist so eine schnelle und präzise Reparatur von ungewollten
Undichtigkeiten der Verkapselungsanordnung möglich. Die
Lagerung in der feuchtigkeitshaltigen Umgebung kann so ausgelegt sein, dass sich etwa bei einem Licht emittierenden Bauelement undichte Bereiche wie beispielsweise Mikrokanäle durch kleine „dark spots" in der Leuchtfläche bemerkbar machen, die beispielsweise mit geeigneten optischen
Detektionsmitteln wie einer Vergrößerungsoptik und einer Digitalkamera erkannt und lokalisiert werden können, jedoch mit bloßem Auge im üblichen Betrachtungsabstand nicht
sichtbar sind. Eine potenzielle Beeinträchtigung der elektro- optischen Eigenschaften eines solchen Bauteils bei der
Verdampfung des Abdichtmaterials kann insbesondere bei der Verwendung eines Lasers lokal begrenzt werden, sodass eine Reparaturstelle unter einem üblichen Betrachtungsabstand unsichtbar sein kann.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in
Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispielen .
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines elektronischen
Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines
Verfahrensschritts bei der Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und Figur 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende 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 sein.
In Verbindung mit den Figuren sind Ausführungsbeispiele für ein elektronisches Bauelement 100 und für ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements 100 gezeigt, wobei das elektronische Bauelement rein beispielhaft als organisches Licht emittierendes Bauelement ausgebildet ist. Entsprechend weist das elektronische Bauelement gemäß den gezeigten Ausführungsbeispielen ein aktives Element auf, das einen organischen funktionellen Schichtenstapel mit zumindest einer organischen Licht emittierenden Schicht aufweist.
Alternativ hierzu kann das elektronische Bauelement auch wie oben im allgemeinen Teil beschrieben mit einer anderen
Funktionalität ausgebildet sein, beispielsweise kann das elektronische Bauelement auch als organisches Licht
detektierendes Bauelement oder als organisches elektronisches Bauelement ohne optoelektronische Funktionalität,
beispielsweise in Form eines organischen Transistors, ausgebildet sein oder eine Kombination entsprechender aktiver Elemente aufweisen. Wie in Figur 1 gezeigt, weist das beispielhaft als organisches Licht emittierendes Bauelement ausgebildete elektronische Bauelement 100 ein aktives Element 10 auf, das einen organischen funktionellen Schichtenstapel 3 mit
zumindest einer organischen Licht emittierenden Schicht aufweist. Der organische funktionelle Schichtenstapel 3 ist zwischen einer ersten Elektrode 2 und einer zweiten Elektrode 4 angeordnet, von denen mindestens eine Elektrode 2, 4 transparent ist, sodass im Betrieb des elektronischen
Bauelements 100 im aktiven Element 10 und damit im
organischen funktionellen Schichtenstapel 3 erzeugtes Licht nach außen abgestrahlt werden kann. Das aktive Element 10 ist auf einem Substrat 1 angeordnet. Insbesondere ist im
gezeigten Ausführungsbeispiel die zwischen dem organischen funktionellen Schichtenstapel 3 und dem Substrat 1
angeordnete Elektrode 2 des aktiven Elements 10 transparent ausgebildet. Ebenso ist auch das Substrat 1 transparent ausgebildet, sodass das elektronische Bauelement 100 im
Betrieb Licht, das im organischen funktionellen
Schichtenstapel 3 erzeugt wird, durch die erste Elektrode 2 und das Substrat 1 nach außen abstrahlen kann.
Das Substrat 1 ist beispielsweise in Form einer Glasplatte oder Glasschicht ausgeführt. Alternativ hierzu kann das
Substrat 1 beispielsweise auch einen transparenten Kunststoff oder ein Glas-Kunststoff-Laminat aufweisen. Gegebenenfalls kann das Substrat 1 mit einer Verkapselungsanordnung
verkapselt sein, die zwischen dem Substrat 1 und der ersten Elektrode 2 und/oder auf der der ersten Elektrode 2
abgewandten Seite des Substrats 1 angeordnet sein kann.
Die transparente Elektrode 2 kann beispielsweise ein
transparentes leitendes Oxid aufweisen. Transparente leitende Oxide („transparent conductive oxide", TCO) sind transparente, leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid,
Titanoxid, Indiumoxid und Indiumzinnoxid (ITO) . Neben binären Metallsauerstoff erbindungen, wie beispielsweise ZnO, Sn02 oder Ιη2θ3, gehören auch ternäre
Metallsauerstoff erbindungen, wie beispielsweise Zn2Sn04, CdSn03, ZnSn03, Mgln204, Galn03, Zn2In205 oder In4Sn30i2, oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs . Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können auch p- oder n-dotiert sein. Weiterhin sind auch metallische Netzstrukturen, leitende Netzwerke und metallische Maschen, beispielsweise mit oder aus Silber, und/oder Graphen sowie kohlenstoffhaltige Schichten als Materialien für eine
transparente Elektrode denkbar.
Die zweite Elektrode 4 kann beispielsweise ein Metall
aufweisen, das ausgewählt sein kann aus Aluminium, Barium, Indium, Silber, Gold, Magnesium, Calcium und Lithium sowie Verbindungen, Kombinationen und Legierungen damit. Die zweite Elektrode 4 kann reflektierend ausgebildet sein, so dass Licht, das im Betrieb im organischen funktionellen
Schichtenstapel 3 erzeugt und in Richtung der zweiten
Elektrode 4 abgestrahlt wird, in Richtung des Substrats 1 reflektiert werden kann, um dort aus dem elektronischen
Bauelement 100 austreten zu können. Eine solche Konfiguration wird auch als „bottom emitter" bezeichnet.
Alternativ oder zusätzlich kann auch die zweite Elektrode 4, die auf der dem Substrat 1 abgewandten Seite des organischen funktionellen Schichtenstapels 3 angeordnet ist, transparent ausgebildet sein. Sind auch alle vom Substrat 1 aus gesehen über der zweiten Elektrode 4 angeordneten Schichten und
Elemente des elektronischen Bauelements 100 transparent ausgebildet, kann im Betrieb im organischen funktionellen Schichtenstapel 3 des aktiven Elements 10 erzeugtes Licht in die dem Substrat 1 abgewandte Richtung nach außen abgestrahlt werden. Eine solche Konfiguration wird auch als „top emitter" bezeichnet. Ist das elektronische Bauelement 100 gleichzeitig als Bottom-Emitter und als Top-Emitter ausgebildet, kann das Bauelement 100 insbesondere ein transparentes organisches Licht emittierendes Bauelement bilden.
Die untere Elektrode 2 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Anode ausgebildet, während die obere Elektrode 4 als Kathode ausgebildet ist. Bei entsprechender Materialwahl ist aber auch ein hinsichtlich der Polarität umgekehrter Aufbau möglich .
Die Elektroden 2, 4 sind bevorzugt großflächig und
zusammenhängend ausgebildet, so dass das elektronische
Bauelement 100 als Leuchtquelle, insbesondere als
Flächenlichtquelle, ausgeformt sein kann. „Großflächig" kann dabei bedeuten, dass das elektronische Bauelement 100 eine Fläche von größer oder gleich einigen Quadratmillimetern, bevorzugt größer oder gleich einem QuadratZentimeter und besonders bevorzugt größer oder gleich einem Quadratdezimeter aufweist. Alternativ hierzu kann es auch möglich sein, das zumindest eine der Elektroden 2, 4 des elektronischen
Bauelements 100 strukturiert ausgebildet ist, wodurch ein räumlich und/oder zeitlich strukturierter und/oder
veränderbarer Leuchteindruck, beispielsweise für eine
strukturierte und/oder mehrfarbige Beleuchtung oder für eine Anzeigevorrichtung, ermöglicht werden kann. Zur elektrischen Kontaktierung der Elektroden 2, 4 können, wie in Figur 1 gezeigt ist, Elektrodenanschlussstücke 5 vorgesehen sein, die unter der weiter unten beschriebenen Verkapselungsanordnung 7 hindurch von den Elektroden 2, 4 nach außen reichen. Die als elektrische KontaktZuführungen ausgebildeten Elektrodenanschlussstücke 5 können transparent oder nicht-transparent ausgebildet sein und beispielsweise ein TCO und/oder ein Metall aufweisen oder daraus sein.
Der organische funktionelle Schichtenstapel 3 kann Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren,
organischen Monomeren, organischen kleinen, nicht-polymeren Molekülen („small molecules") oder Kombinationen daraus aufweisen. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn der organische funktionelle Schichtenstapel eine funktionelle Schicht aufweist, die als Lochtransportschicht ausgeführt ist, um eine effektive Löcherinjektion in die Licht
emittierende Schicht zu ermöglichen. Als Materialien für eine Lochtransportschicht können sich beispielsweise tertiäre Amine, Carbazolderivate, leitendes Polyanilin oder
Polyethylendioxythiophen als vorteilhaft erweisen. Als
Materialien für die Licht emittierende Schicht eignen sich Materialien, die eine Strahlungsemission aufgrund von
Fluoreszenz oder Phosphoreszenz aufweisen, beispielsweise Polyfluoren, Polythiophen oder Polyphenylen oder Derivate, Verbindungen, Mischungen oder Copolymere davon. Weiterhin kann der organische funktionelle Schichtenstapel 3 eine funktionelle Schicht aufweisen, die als
Elektronentransportschicht ausgebildet ist. Darüber hinaus kann der organische funktionelle Schichtenstapel 3 auch
Elektronen- und/oder Löcherblockierschichten aufweisen. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann auch eine Mehrzahl von organischen Licht emittierenden Schichten aufweisen, die zwischen den Elektroden angeordnet sind.
Weiterhin können, wie in Figur 1 gezeigt ist,
Isolatorschichten 6 vorhanden sein, beispielsweise mit oder aus Polyimid, die beispielsweise die Elektroden 2, 4
gegeneinander elektrisch isolieren können. Je nach
Ausgestaltung der einzelnen Schichten des elektronischen Bauelements 100 müssen Isolatorschichten 6 auch nicht
zwingend erforderlich sein und können nicht vorhanden sein, etwa bei entsprechenden Maskenprozessen zur Aufbringung der Schichten .
Über dem aktiven Element 10 und somit insbesondere über dem organischen funktionellen Schichtenstapel 3 und den
Elektroden 2, 4 ist eine Verkapselungsanordnung 7 zum Schutz des organischen funktionelle Schichtenstapels 3 und der
Elektroden 2, 4 angeordnet. Die Verkapselungsanordnung 7, mit der das aktive Element 10 beschichtet ist, ist dabei
besonders bevorzugt als Dünnfilmverkapselung ausgeführt, die zumindest eine oder eine Mehrzahl von Verkapselungsschichten aus einem oder mehreren transparenten
Verkapselungsmaterialien aufweist. Die Verkapselungsschichten können beispielsweise mittels ALD- oder MLD-Verfahren
aufgebracht werden. Geeignete Materialien für die Schichten der Verkapselungsanordnung 7, die bevorzugt eine Dicke von größer oder gleich einer Atomlage und kleiner oder gleich 100 nm aufweisen können, sind beispielsweise Aluminiumoxid,
Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid. Alternativ oder zusätzlich zu mittels ALD oder MLD hergestellten Verkapselungsschichten kann die
Verkapselungsanordnung 7 zumindest eine oder eine Mehrzahl weiterer Schichten, also insbesondere Barriereschichten und/oder Passivierungsschichten, aufweisen, die durch andere, oben im allgemeinen Teil beschriebene Verfahren aufgebracht werden können.
Insbesondere kann die Verkapselungsanordnung 7 beispielsweise eine Pufferschicht aufweisen, die mittels eines chemischen Dampfphasenabscheideverfahrens abgeschieden wird und die beispielsweise Aluminium aufweist und auf der eine oder mehrere Verkapselungsschichten mittels Atomlagenabscheidung aufgebracht werden. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass die Verkapselungsanordnung 7 beispielsweise nur aus einer rein aufgedampften Metallschicht, beispielsweise mit oder aus Aluminium, mit einer ausreichenden Dicke besteht oder eine solche aufweist, beispielsweise mit einer Dicke von größer oder gleich 10 ym.
Bei üblichen derartigen organischen Licht emittierenden
Bauelementen wird typischerweise über der
Verkapselungsanordnung großflächig mittels eines
vollflächigen Laminierklebers eine Glasschicht aufgebracht, um die darunter liegenden Schichten vor mechanischen Schäden zu schützen. Ist das Bauelement jedoch einmal mit dem
Laminierglas versehen, besteht keine Möglichkeit mehr, etwaige ungewollte Defekte in der Verkapselungsanordnung zu beheben. Beim Vorliegen von Defekten in der
Verkapselungsanordnung würde ein solches Bauelement somit als Ausfall zählen. Im Gegensatz hierzu weist das hier
beschriebene elektronische Bauelement 100 über dem aktiven Element 10 und der Verkapselungsanordnung 7 eine Abdeckung 20 auf, die ein zumindest teilweise transparentes Deckelement 22 aufweist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das
Deckelement 22 ein Glas auf und ist insbesondere als
Glasfolie oder Glasplatte in Form einer flachen Schicht ausgebildet. Das Deckelement 22 ist mittels eines Verbindungsmaterials 21 auf dem Substrat 1 befestigt.
Das Deckelement 22 weist eine dem aktiven Element 10
zugewandte Oberfläche 220 auf, auf der ein verdampfbares Abdichtmaterial 23 angeordnet ist. Das verdampfbare
Abdichtmaterial 23 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Metall auf. Insbesondere kann das verdampfbare
Abdichtmaterial 23 im gezeigten Ausführungsbeispiel Aluminium oder ein anderes oben im allgemeinen Teil genanntes Metall oder eine Mischung oder Legierung daraus aufweisen oder daraus bestehen. Alternativ hierzu kann das verdampfbare Abdichtmaterial 23 auch ein anderes Material aufweisen, das jedoch derart ausgebildet ist, dass es durch Verdampfung von der Oberfläche 220 des Deckelements 22 zumindest teilweise entfernt werden kann und sich nach der Verdampfung zumindest teilweise auf der Verkapselungsanordnung 7 niederschlägt.
Das Abdichtmaterial 23 ist in einer Schicht auf der dem aktiven Element 10 zugewandten Oberfläche 220 des
Deckelements 22 angeordnet. Insbesondere befindet sich das Abdichtmaterial 23 vom aktiven Element 10 aus gesehen über der Verkapselungsanordnung 7, sodass das Abdichtmaterial 23 bei einer Betrachtung durch das Deckelement 22 hindurch entlang einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Schicht, die durch das Abdichtmaterial 23 gebildet wird, die Verkapselungsanordnung 7 zumindest teilweise überdeckt und somit mit der Verkapselungsanordnung 7 überlappt. Es kann auch möglich sein, dass das Abdichtmaterial 23 bei der beschriebenen Betrachtung die Verkapselungsanordnung 7 vollständig überdeckt. Die Abdeckung 20 ist derart ausgebildet, dass das Abdichtmaterial 23 von der Verkapselungsanordnung 7
beabstandet ist. Entsprechend befindet sich zwischen dem Abdichtmaterial 23 und der Verkapselungsanordnung 7 ein
Hohlraum, der mit einem Gas gefüllt sein kann oder in dem sich ein Vakuum befinden kann. Hierzu sind das
Verbindungsmaterial 21 und das Deckelement 22 in Kombination derart ausgebildet, dass die dem aktiven Element 10 und der Verkapselungsanordnung 7 zugewandte Oberfläche 220 des
Deckelements 22 ausreichend weit von der
Verkapselungsanordnung 7 beabstandet ist. Wie in Figur 1 gezeigt ist, kann beispielsweise das Verbindungsmaterial 21 eine ausreichende Höhe aufweisen, sodass das Deckelement 22 in einem ausreichenden Abstand zur Verkapselungsanordnung 7 gelagert ist. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass das Deckelement 22 beispielsweise eine Vertiefung über der
Verkapselungsanordnung 7 aufweist (nicht gezeigt) , in der das verdampfbare Abdichtmaterial 23 angeordnet ist und so einen ausreichenden Abstand zur Verkapselungsanordnung aufweist.
Die Abdeckung 20 kann insbesondere einen rein mechanischen Schutz für das darunter liegende aktive Element 10 mit der Verkapselungsanordnung 7 aufweisen. Das bedeutet mit anderen Worten, dass die Abdeckung 20 nicht hermetisch dicht ist und somit keine weitere Verkapselungsanordnung zum Schutz vor schädigenden Gasen darstellt, sodass das Verbindungsmaterial zumindest teilweise durchlässig für Sauerstoff und/oder
Feuchtigkeit ist. Insbesondere kann das Verbindungsmaterial 21, das beispielsweise durch einen Kunststoff wie etwa einen Klebstoff gebildet sein kann, unabhängig von seinen
Dichtigkeitseigenschaften gegenüber Feuchtigkeit und anderen schädigenden Umgebungsstoffen ausgewählt sein. Das
Verbindungsmaterial 21 ist insbesondere in einem Bereich neben dem aktiven Element 10 auf dem Substrat 1 angeordnet. Hierbei kann das Verbindungsmaterial 21 in voneinander getrennten Bereichen oder in einem zusammenhängenden
umlaufenden Bereich um das aktive Element 10 angeordnet sein.
Das verdampfbare Abdichtmaterial 23 ist insbesondere derart ausgestaltet, dass es durch Einstrahlung von
elektromagnetischer Strahlung verdampft werden kann. Dies ist in Figur 2 gezeigt, bei dem die elektromagnetische Strahlung 90 rein beispielhaft durch einen Laserstrahl gebildet wird, der durch das zumindest teilweise transparente Deckelement 22 auf das Abdichtmaterial 23 eingestrahlt wird und dieses lokal in einem Bereich 24 verdampfen kann. Alternativ hierzu ist es auch möglich, das Abdichtmaterial 23 beispielsweise
großflächig zu verdampfen. Hierzu kann die elektromagnetische Strahlung 90 beispielsweise als Licht einer Blitzlichtlampe eingestrahlt werden. Das Deckelement 22 der Abdeckung 20 ist somit zumindest für die zur Verdampfung des Abdichtmaterials 23 vorgesehene elektromagnetische Strahlung 90 transparent. Eine großflächige Verdampfung des Abdichtmaterials 23 kann bedeuten, dass ein größerer Bereich des Abdichtmaterials 23 oder sogar das gesamte Abdichtmaterial 23 verdampft wird.
Durch das Verdampfen des Abdichtmaterials 23 kann
insbesondere erreicht werden, dass sich das verdampfte
Abdichtmaterial 25 auf der Verkapselungsanordnung 7
niederschlägt und dort eine Schicht bildet. Befindet sich in dem Bereich, in dem sich das verdampfte Abdichtmaterial 25 niederschlägt, ein ungewollter undichter Bereich 71 der
Verkapselungsanordnung 7, beispielsweise ein Mikrokanal, so kann dieser durch das sich niederschlagende Abdichtmaterial 25 abgedichtet werden. Somit können durch das auf dem
Deckelement 22 aufgebrachte Abdichtmaterial 23 bei Bedarf ein oder mehrere unbeabsichtigte Defekte in der
Verkapselungsanordnung 7 geschlossen werden.
Diese Funktionalität der Abdeckung 20 und insbesondere des Abdichtmaterials 23 kann insbesondere in einem Verfahren zur Herstellung des elektronischen Bauelements 100 oder zumindest in einem Verfahren zur Abdichtung des elektronischen
Bauelements 100, beispielsweise im Rahmen eines
Herstellungsverfahrens oder eines Betriebs des elektronischen Bauelements 100, verwendet werden. In Figur 3 ist ein
Ausführungsbeispiel für ein derartiges Verfahren gezeigt, das in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 im Folgenden erläutert wird .
In einem ersten Verfahrensschritt 31 wird das mit der
Verkapselungsanordnung 7 beschichtete aktive Element 10 bereitgestellt. In einem weiteren Verfahrensschritt 32 wird die Abdeckung 20 mit dem zumindest teilweise transparenten Deckelement 22 bereitgestellt, das auf einer Oberfläche 220 das verdampfbare Abdichtmaterial 23 aufweist. Die Abdeckung 20 wird über dem aktiven Element 10 und der
Verkapselungsanordnung 7 derart aufgebracht, dass die
Oberfläche 220 des Deckelements 22 mit dem Abdichtmaterial 23 darauf dem aktiven Element 10 und somit auch der
Verkapselungsanordnung 7 zugewandt ist.
In einem weiteren Verfahrensschritt 33 wird die
Verkapselungsanordnung 7 im Hinblick auf undichte Bereiche untersucht. Insbesondere wird, sofern ein Defekt in der
Verkapselungsanordnung 7 vorliegt, in Schritt 33 ein solcher undichter Bereich 71 in der Verkapselungsanordnung 7
ermittelt. Im Falle des hier beschriebenen als organischem Licht emittierendem Bauelement ausgebildeten elektronischen Bauelement 100 kann die Ermittlung von Defekten in der
Verkapselungsanordnung 7 beispielsweise über eine optische Detektion von dunklen Punkten, so genannten „dark spots", auf der Leuchtfläche des elektronisches Bauelements 100 ermittelt werden, da durch lokale Defekte in der Verkapselungsanordnung 7 die Funktionalität der entsprechenden darunter liegenden Bereiche des aktiven Elements 10 geschädigt werden. Somit kann sich ein undichter Bereich 71 in der
Verkapselungsanordnung 7 durch einen zumindest teilweise inaktiven Teilbereich des aktiven Elements 10, der sich unterhalb der Undichtigkeit befindet, bemerkbar machen. Die Ermittlung von undichten Bereichen 71 kann somit
beispielsweise mit geeigneten optischen Detektionsmitteln wie etwa einer Vergrößerungsoptik und einer Digitalkamera
erfolgen. Dies ist insbesondere bereits für Dark Spots möglich, die mit bloßem Auge im üblichen Betrachtungsabstand noch nicht sichtbar sind. Alternativ hierzu können auch geeignete andere Methoden zur Detektion von undichten
Bereichen 71 in der Verkapselungsanordnung 7 verwendet werden .
In einem weiteren Verfahrensschritt 34 wird, wie oben in Verbindung mit Figur 2 beschrieben ist, lokal oder
großflächig Abdichtmaterial 23 von der Abdeckung 20
verdampft, sodass dieses sich im Bereich des zumindest einen undichten Bereichs 71 in der Verkapselungsanordnung 7 auf der Verkapselungsanordnung 7 niederschlagen kann, um die
vorhandene Undichtigkeit zu verschließen. Werden mehrere Undichtigkeiten festgestellt, können diese gleichzeitig oder nacheinander in entsprechender Weise abgedichtet werden. Eine potenzielle Beeinträchtigung der elektro-optischen
Eigenschaften des Bauelements 100 bei der Verdampfung des Abdichtmaterials 23 kann beispielsweise insbesondere bei der Verwendung eines Laserstrahls lokal begrenzt werden, sodass es möglich sein kann, dass die Reparaturstelle unter einem üblichen Betrachtungsabstand nicht sichtbar ist.
Um beispielsweise im Rahmen eines Herstellungsverfahrens des elektronischen Bauelements 100 die Ermittlung von
Undichtigkeiten in der Verkapselungsanordnung 7 zu
verbessern, kann das elektronische Bauelement 100 in einer feuchtigkeitshaltigen Umgebung gelagert und/oder betrieben werden. Die feuchtigkeitshaltige Umgebung kann insbesondere eine speziell gewählte Atmosphäre mit einem erhöhten
Feuchtigkeitsgehalt sein. Alternativ hierzu kann es
beispielsweise auch möglich sein, ein bereits
fertiggestelltes elektronisches Bauelement 100, das sich bereits im regulären Betrieb befindet, von Zeit zu Zeit zu untersuchen und gegebenenfalls in der beschriebenen Art und Weise abzudichten. Insbesondere kann es auch möglich sein, die Schritte 33 und 34 zur Ermittlung von undichten Bereichen in der Verkapselungsanordnung 7 und die entsprechende
Abdichtung dieser Bereiche durch Verdampfen des
Abdichtmaterials 23 wiederholt durchzuführen.
Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispiele können weiterhin alternativ oder zusätzlich oben im allgemeinen Teil beschriebene Merkmale aufweisen .
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.

Claims

Patentansprüche
1. Elektronisches Bauelement, aufweisend
- ein aktives Element (10), das mit einer
Verkapselungsanordnung (7) beschichtet ist, und
- eine Abdeckung (20), die über dem aktiven Element (10) und der Verkapselungsanordnung (7) angeordnet ist, wobei die Abdeckung (20) ein zumindest teilweise transparentes Deckelement (22) mit einer dem aktiven Element (10) zugewandten Oberfläche (220) aufweist, auf der ein verdampfbares Abdichtmaterial (23) angeordnet ist.
2. Bauelement nach Anspruch 1, wobei das verdampfbare
Abdichtmaterial (23) derart ausgebildet ist, dass es durch Verdampfung von der Oberfläche (220) des
Deckelements (22) zumindest teilweise entfernt werden kann und sich nach der Verdampfung auf der
Verkapselungsanordnung (7) niederschlägt.
3. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das verdampfbare Abdichtmaterial (23) ein Metall
aufweist .
4. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das verdampfbare Abdichtmaterial (23) eines oder mehrere Materialien ausgewählt aus AI, Cu, Ag, Au, Co, Cr, Fe, In, Ni, Pd, Pt, Zn aufweist.
5. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das aktive Element (10) auf einem Substrat (1)
angeordnet ist und die Abdeckung (20) ein
Verbindungsmaterial (21) aufweist, mit dem das Deckelement (22) in einem Bereich neben dem aktiven Element (10) auf dem Substrat (21) befestigt ist.
6. Bauelement nach Anspruch 5, wobei das
Verbindungsmaterial (21) in einem das aktive Element (10) umlaufenden Bereich angeordnet ist.
7. Bauelement nach Anspruch 5 oder 6, wobei das
Verbindungsmaterial (21) zumindest teilweise durchlässig für Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit ist.
8. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Deckelement (22) ein Glas aufweist.
9. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verkapselungsanordnung (7) eine Dünnfilmverkapselung ist .
10. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Abdichtmaterial (23) von der Verkapselungsanordnung (7) beabstandet ist.
11. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Abdichtmaterial (23) in einer Schicht über der
Verkapselungsanordnung (7) angeordnet ist, die bei einer Betrachtung entlang einer Richtung senkrecht zur
Haupterstreckungsebene der Schicht die
Verkapselungsanordnung (7) überdeckt.
12. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das elektronische Bauelement als organisches
elektronisches Bauelement ausgebildet ist und das aktive Element (10) einen organischen funktionellen Schichtenstapel (3) aufweist.
13. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen
Bauelements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, mit den Schritten :
- Bereitstellen eines aktiven Elements (10) mit einer Verkapselungsanordnung (7),
- Bereitstellen einer Abdeckung (20), die ein zumindest teilweise transparentes Deckelement (22) mit einer Oberfläche (220) aufweist, auf der ein verdampfbares Abdichtmaterial (23) angeordnet ist,
- Anordnung der Abdeckung (20) derart über dem aktiven Element (10) und der Verkapselungsanordnung (7), dass die Oberfläche (220) des Deckelements (22) mit dem Abdichtmaterial (23) dem aktiven Element (10)
zugewandt ist,
- Ermittlung von zumindest einem undichten Bereich (71) in der Verkapselungsanordnung (7),
- Verdampfen zumindest eines Teils des Abdichtmaterials (23) , so dass sich das verdampfte Abdichtmaterial (25) zumindest teilweise auf dem zumindest einen undichten Bereich (71) der Verkapselungsanordnung (7)
niederschlägt .
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei sich der undichte
Bereich (71) der Verkapselungsanordnung (7) in einem Betrieb des aktiven Elements (10) durch einen zumindest teilweise inaktiven Teilbereich des aktiven Elements (10) bemerkbar macht.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei das
Abdichtmaterial (23) durch Einstrahlung von
elektromagnetischer Strahlung (90) verdampft wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Abdichtmaterial (23) lokal über dem zumindest einen undichten Bereich (71) der Verkapselungsanordnung (7) verdampft wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei zur Verdampfung des Abdichtmaterials (23) ein Laserstrahl durch das
Deckelement (22) hindurch auf das Abdichtmaterial (23) eingestrahlt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Abdichtmaterial (23) großflächig verdampft wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei zur Verdampfung des Abdichtmaterials (23) die elektromagnetische Strahlung durch das Deckelement (22) hindurch mittels einer
Blitzlichtlampe eingestrahlt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei das elektronische Bauelement zur Ermittlung des zumindest einen undichten Bereichs (71) in einer
feuchtigkeitshaltigen Umgebung gelagert und/oder betrieben wird.
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