有機(jī)光電子器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]提出一種有機(jī)光電子器件。
[0002]本申請要求德國專利申請10 2013 109 648.8的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過參引并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]尤其當(dāng)有機(jī)發(fā)光二極管構(gòu)成為面光源時，所述有機(jī)發(fā)光二極管相對于三維干擾、例如顆粒是極其易受影響的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]特定的實施方式的至少一個目的是:提出一種有機(jī)光電子器件，其中降低相對于顆粒的易受影響性。
[0005]該目的通過根據(jù)獨立權(quán)利要求的主題來實現(xiàn)。所述主題的有利的實施方式和改進(jìn)形式在從屬權(quán)利要求中表明并且此外從下面的描述和附圖中得出。
[0006]根據(jù)至少一個實施方式，有機(jī)光電子器件在襯底上具有至少兩個電極，在所述電極之間設(shè)置有具有至少一個有機(jī)光電子層的有機(jī)功能層堆。特別地，在襯底上設(shè)置有第一電極，在所述第一電極上方設(shè)置有有機(jī)功能層堆并且在該有機(jī)功能層堆上方設(shè)置有第二電極。
[0007]位置說明、例如“在……上”、“在……上方”、“在其……上方”、“在……下方”、“在其……下方”在此并且在下文中涉及層在襯底上的通常的設(shè)置順序。如果第一層設(shè)置在第二層上或上方，那么這表示:第二層設(shè)置在襯底和第一層之間進(jìn)而第一層從第二層起觀察是位于其上方的層。如果第一層設(shè)置在第二層下方，那么這表示:第一層設(shè)置在襯底和第二層之間，使得從第二層起觀察第一層是位于其下方的層。
[0008]有機(jī)光電子器件例如能夠構(gòu)成為有機(jī)發(fā)光器件。有機(jī)功能層堆在這種情況下具有呈有機(jī)電致發(fā)光層形式的至少一個有機(jī)發(fā)光層作為至少一個有機(jī)光電子層，所述有機(jī)電致發(fā)光層在有機(jī)發(fā)光器件運行時產(chǎn)生光。電極中的至少一個是半透明的，使得在運行時產(chǎn)生的光能夠穿過該電極向外放射給周圍環(huán)境。有機(jī)發(fā)光器件尤其能夠構(gòu)成為有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)0
[0009]替選地或附加地，有機(jī)光電子器件也能夠構(gòu)成為有機(jī)的檢測光的器件。有機(jī)功能層堆在這種情況下具有至少一個有機(jī)的檢測光的層作為至少一個有機(jī)光電子層，所述有機(jī)的檢測光的層在有機(jī)的檢測光的器件運行時在光入射的情況下產(chǎn)生電流和/或電壓。電極中的至少一個是半透明的，使得環(huán)境光能夠從外部穿過該電極到達(dá)有機(jī)功能層堆。有機(jī)的檢測光的器件尤其能夠構(gòu)成為有機(jī)光電二極管或有機(jī)太陽能電池。
[0010]在此并且在下文中用“半透明”表示對于可見光可透過的層。在此，半透明的層能夠是透明的、即清晰透光的或者是至少部分散射光的和/或部分地吸收光的，使得半透明的層例如也能夠是漫射透光的或乳白色透光的。尤其優(yōu)選的是，在此稱作為半透明的層構(gòu)成為是盡可能透明的，使得尤其對光的吸收盡可能小。
[0011 ] 半透明的電極例如能夠是透明導(dǎo)電氧化物(“transparent conductive oxide”，TC0)或者具有透明的金屬或由其構(gòu)成。在其之間存在有機(jī)光電子器件的有機(jī)功能層堆的兩個電極中的另一個能夠反射性地構(gòu)成并且例如具有金屬或由其構(gòu)成。替選于此，這兩個電極也能夠構(gòu)成為是半透明的。在這種情況下，有機(jī)發(fā)光器件尤其能夠構(gòu)成為透明0LED。
[0012]根據(jù)至少一個另外的實施方式，有機(jī)光電子器件具有在有機(jī)功能層堆上的封裝件和電極、即在第二電極上方的電極。封裝件優(yōu)選尤其能夠通過薄膜封裝件形成，所述薄膜封裝件具有至少一個或多個薄層，所述薄層借助于沉積方法、優(yōu)選借助于化學(xué)氣相沉積法、原子層沉積法和/或分子層沉積法施加在電極上和有機(jī)功能層堆上。
[0013]此外，從襯底起觀察，能夠在封裝件上、尤其在薄膜封裝件的情況下設(shè)置有借助于粘接層粘貼的覆蓋件，所述覆蓋件例如能夠通過玻璃層或者玻璃板或者也能夠通過塑料、金屬或組合或者所提到的材料的疊層形成。覆蓋件尤其能夠以與構(gòu)成為薄膜封裝件的封裝件結(jié)合的方式用作為機(jī)械保護(hù)部、尤其用作為防劃保護(hù)部，而覆蓋件本身不必起封裝作用。
[0014]已表明:具有不同的層序列和層壓在其上的例如呈薄膜覆蓋件形式的保護(hù)層的薄膜封裝的有機(jī)器件相對于三維干擾、例如設(shè)置在上部電極和覆蓋件之間的顆粒能夠是尤其易受影響的。這種顆粒在制造各個層期間和之間能夠以雜質(zhì)的形式無意地施加到一個層上并且由后續(xù)的層遮蓋。因此，由于工藝控制能夠產(chǎn)生提高的易受顆粒影響性，例如當(dāng)將壓強(qiáng)施加到如下部位上時，在所述部位上或下方，顆粒位于器件的一個層上。從上部的第二電極到薄膜封裝件的過渡部例如能夠是重要的，因為第二電極上的通常由軟材料、例如鋁形成的顆粒能夠借助于薄膜封裝件的層壓入到有機(jī)層中，這會因短路而導(dǎo)致器件自發(fā)失效，其中所述薄膜封裝件的層通常由具有大的硬度的材料、例如氮化硅形成。因此需要:提高有機(jī)光電子器件的、尤其構(gòu)成為面光源或面光檢測器的這種有機(jī)光電子器件的魯棒性，以便降低這種自發(fā)失效概率。
[0015]在本文中，尤其能夠存在如下問題:在之前進(jìn)行的用于施加有機(jī)光電子器件的不同的層的工藝步驟、例如清潔和掩模更換步驟時，顆粒尤其能夠堆積在層的邊緣區(qū)域中。由于通常在技術(shù)上所引起的校正不精確性，例如會附加地造成:上方的第二電極不完全地位于有機(jī)功能層堆上方，使得在這些部位處顆粒會尤其容易壓入到有機(jī)功能層堆中。
[0016]除了高的魯棒性之外也能夠需要遵守其他的規(guī)定。此外能夠需要在生產(chǎn)有機(jī)光電子器件時考慮并且盡可能同時滿足關(guān)于產(chǎn)品規(guī)范和工藝控制的一個或多個下述邊緣條件:
[0017]-光電子(tO)-1VLS-參數(shù)，如電壓、光密度、效率、色坐標(biāo)；
[0018]-壽命，例如在光密度、色移、電壓變化方面的壽命；
[0019]-耐儲存性(“shelflife(保存期限)”)；
[0020]-魯棒性，例如在自發(fā)失效方面的魯棒性；
[0021 ]-機(jī)械穩(wěn)定性，例如在層脫離和耐溫變性方面的機(jī)械穩(wěn)定性；
[0022]-設(shè)計自由度；
[0023]-無顆粒的工藝控制，尤其當(dāng)通過顆?？梢詫ζ骷a(chǎn)生影響時的無顆粒的工藝控制，以便實現(xiàn)高的收益(“yield” )；
[0024]-短的工藝時間和快的時鐘周期，由此能夠?qū)崿F(xiàn)低的單件成本和少的材料消耗；
[0025]-盡可能少的設(shè)施或設(shè)施更換，這實現(xiàn)低的投資成本。
[0026]上述要點彼此相互作用并且會部分相沖突。耐儲存性例如能夠通過擴(kuò)大薄膜封裝件的層厚度來顯著提高。
[0027]耐儲存性例如能夠借助于參數(shù)BlO和B50來說明，其中BlO表示10%的失效并且B50表示50%的失效。因此例如表明:例如借助具有800nm厚的SiN層的薄膜封裝件能夠達(dá)到大約12年的平均耐儲存性B50，而借助具有50nm厚度的附加的氧化鋅鋁層(ΑΤ0: “aluminumzink oxide”)能夠達(dá)到大約22年作為B50。然而，同時壽命由此會在運行時下降和/或上部電極會因應(yīng)變效應(yīng)而脫離，由此損壞器件的機(jī)械穩(wěn)定性。
[0028]例如，也已知如下措施來提高魯棒性:
[0029]-借助于化學(xué)氣相沉積(CVD:“chemical vapor deposit1n”)施加厚度直至5μηι的厚層:由此能夠在受顆粒負(fù)荷的工藝中在EOL中實現(xiàn)BlO儲存值的顯著提高，在評估之后實現(xiàn)大于200%的提高。在此EOL表示“end of line(后端工藝)”并且例如表示涉及封裝部分的工藝。然而，由于所需要的低的工藝溫度，大約I小時的數(shù)量級長的工藝時間是必要的。此夕卜，由于CVD層的應(yīng)變產(chǎn)生對壽命和機(jī)械穩(wěn)定性的負(fù)面的影響。
[0030]-發(fā)光面的分散和集成的保險元件的集成，例如在參考文獻(xiàn)W02009/109183Al中描述的那樣:然而對此必要的是極其高的校正精度，由此在校正單元中在FOL中產(chǎn)生高的投資成本。FOL在此表示“front of line(前端工藝)”并且例如表示涉及襯底部分的工藝。
[0031]-高的無塵室品質(zhì):從中由于在無塵室中的生產(chǎn)而產(chǎn)生極其高的工藝技術(shù)耗費和自動化程度。在腔和薄膜封裝的器件中使用復(fù)雜的測量方法的和襯底清潔引起高的投資和維護(hù)成本。
[0032]-用于降低顆粒負(fù)荷的工藝路線的全自動化:由此也產(chǎn)生高的投資成本。
[0033]-用于減少顆粒的少量不同的工藝和少量的設(shè)備更換:通過這種措施能夠至少部分地不滿足儲存時間規(guī)范。例如已表明:在成本適宜的、極其短的工藝時間中進(jìn)而以小的厚度在所允許的工藝溫度中無法實現(xiàn)足夠密封的SiN層，所述SiN層僅借助于CVD并且沒有借助于原子層沉積(ALD: “atomic layer deposit1n”)沉積的疊層的情況下被施加。
[0034]-代替薄膜封裝件的腔封裝件:通過腔封裝件能夠在一定程度上防止顆粒的壓入，然而在腔封裝件中通常必須使用吸氣材料，由此引起高的成本，這會導(dǎo)致收益問題。
[0035]-厚的空穴注入層和/或以濕化學(xué)的方式施加的空穴注入層提高魯棒性，但是限制IVLS參數(shù)。通常，厚的有機(jī)功能層也能夠?qū)勖托阅芤约俺杀井a(chǎn)生影響。在濕化學(xué)工藝之后，由于所需要的設(shè)施更換還保留易受顆粒影響性。
[0036]-具有如從CVD工藝中已知的層序列結(jié)構(gòu)的、例如具有不同的實施方案中的SiNCBOx層序列或具有MLD結(jié)構(gòu)(MLD: “molecular layer deposit1n(分子層沉積)”)的薄封裝件:例如已表明:由SiNC/SiNC構(gòu)成的層結(jié)構(gòu)比相應(yīng)的單層更硬。然而也已經(jīng)表明:盡管在合適的工藝時間中存在通過層結(jié)構(gòu)引起的迷宮效應(yīng)但是僅借助這種層還是無法建立的充分的耐儲存性，這導(dǎo)致不可接受的成本。層序列結(jié)構(gòu)失配于位于其下的上部電極還會引起層脫離，這導(dǎo)致機(jī)械穩(wěn)定性降低。同樣地，微米范圍中的厚層由于應(yīng)變會引起上部電極脫離。
[0037]-使用ALD方法:借助于ALD施加的層有助于耐儲存性，然而其本身單獨不引起魯棒性提高。此外，ALD方法中的工藝會引起壽命降低。
[0038]-玻璃層壓:玻璃覆蓋件的直接的層壓提高顆粒壓入到有機(jī)層堆中的風(fēng)險。
[0039]-應(yīng)變的SiN薄膜封裝層能夠提高魯棒性，然而尤其在設(shè)置在基于Ag的電極上時傾向于脫離(顆粒應(yīng)當(dāng)沿一個方向彎曲)。
[0040]-在多維結(jié)構(gòu)、例如由抗蝕劑構(gòu)成的多維結(jié)構(gòu)中的低的高度，提高在之前進(jìn)行的清潔工藝中壓入顆?；蚱茐目刮g劑的概率。
[0041]由此表明:盡管存在有效的個別措施用于提高魯棒性，然而這些單獨措施本身通常具有缺點，例如降低耐儲存性或提尚工藝成本。
[0042]根據(jù)另一個實施方式，有機(jī)光電子器件在有機(jī)功能層堆和薄膜封裝件之間除了第二電極之外還具有至少一個第一中間層，所述第一中間層具有與直接相鄰的層不同的硬度。由此，至少一個第一中間層能夠設(shè)置在第二電極上方或下方。此外，也能夠存在多個第一中間層和/或除了至少一個第一中間層外也能夠存在至少一個第二中間層。如果存在多個中間層，那么這些中間層能夠在有機(jī)功能層堆和薄膜封裝件之間設(shè)置在第二電極上方和/或下方。至少一個第一中間層設(shè)立用于保護(hù)有機(jī)功能層堆防止因雜質(zhì)顆粒引起的損壞。特別地，至少一個第一中間層設(shè)立用于:保護(hù)有機(jī)功能層堆防止因位于第二電極和薄膜封裝件之間的雜質(zhì)顆粒引起的損壞。如果有機(jī)光電子器件具有多個中間層，那么這些