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光電子器件和用于制造光電子器件的方法_5

文檔序號(hào):8367621閱讀:來源:國(guó)知局
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[0266]在不同的實(shí)施例中,還可以將散射光的顆粒狀的添加物嵌入到粘接劑的層(也稱作粘接層)中,所述添加物可以引起進(jìn)一步改進(jìn)色角畸變(Farbwinkelverzugs)和親合輸出效率。在不同的實(shí)施例中,例如可以將介電的散射顆粒設(shè)為散射光的顆粒狀的添加物,例如金屬氧化物,如氧化硅(S12)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋯(ZrO2)、銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)、氧化鎵(Ga2Oa)、氧化鋁或氧化鈦。其他顆粒狀的添加物也可以是適合的,只要其具有與半透明的層結(jié)構(gòu)的基質(zhì)的有效折射率不同的折射率,例如為氣泡、丙烯酸鹽或玻璃空心球。此外,例如可以將金屬的納米顆粒,金屬如金、銀,鐵納米顆粒等設(shè)為散射光的顆粒狀的添加物。
[0267]在不同的實(shí)施例中,在第二電極114和由粘接劑和/或保護(hù)漆124構(gòu)成的層之間還可以施加或施加有電絕緣層(未示出),例如為SiN,例如具有在大約300nm至大約
1.5 μ m范圍內(nèi)的層厚度,例如具有在大約500nm至大約I μ m范圍內(nèi)的層厚度,以便例如在濕法化學(xué)工藝期間保護(hù)電學(xué)不穩(wěn)定的材料。
[0268]在不同的實(shí)施例中,粘接劑可以構(gòu)建為,使得其自身具有小于覆蓋件126的折射率的折射率。這樣的粘接劑例如可以是低折射率的粘接劑,例如為具有大約為1.3的折射率的丙烯酸鹽。此外,可以設(shè)有多種不同的粘接體,所述多種不同的粘接體形成粘接劑層序列。
[0269]還需要指出的是,在不同的實(shí)施例中也可以完全地棄用粘接劑124,例如在將由玻璃構(gòu)成的覆蓋件126借助于例如等離子體噴射而施加到阻擋薄層108上的實(shí)施例中。
[0270]在不同的實(shí)施例中,覆蓋件126和/或粘接劑124具有1.55的折射率(例如在633nm的波長(zhǎng)的情況下)。
[0271]此外,在不同的實(shí)施例中,可以在發(fā)光器件100中附加地設(shè)有一個(gè)或多個(gè)抗反射層(例如與封裝件108、如阻擋薄層108組合)。
[0272]圖2示出有機(jī)光電子器件的兩個(gè)封裝件的示意橫截面圖。
[0273]用于封裝在玻璃襯底102例如鈣鈉硅酸鹽玻璃102上或上方的光電子器件的電有源區(qū)域106的(在圖200中示出的)方法構(gòu)建為基于具有腔206的玻璃蓋204的封裝,在所述腔中引入所謂的吸取劑208。
[0274]吸取劑208可以理解成吸收劑208,所述吸收劑可以吸收有害物質(zhì),例如水和/或氧。
[0275]腔206例如可以由惰性的材料或材料混合物、例如惰性氣體或惰性液體填充。
[0276]腔室玻璃204例如可以由鈣鈉硅酸鹽玻璃形成。
[0277]腔室玻璃204借助于粘接劑202粘貼到玻璃襯底102上。
[0278]借助于腔室玻璃204的、例如腔室玻璃204的腔206的特定的制造工藝,然而,腔室玻璃204明顯貴于普通的平板玻璃(鈣鈉硅酸鹽玻璃)。
[0279]在圖210中示出用于封裝鈣鈉硅酸鹽玻璃102上或上方的光電子器件100的電有源區(qū)域106的另一個(gè)方法。
[0280]可以將用于保護(hù)薄膜封裝件212免受機(jī)械損壞的層壓玻璃216借助于層壓粘接劑214粘貼到薄膜封裝件212上。
[0281]層壓玻璃216例如可以由鈣鈉硅酸鹽玻璃形成。
[0282]借助于施加適當(dāng)?shù)谋∧?12(薄層),有機(jī)器件100可以對(duì)水和氧得到充分密封。
[0283]可以對(duì)薄膜封裝件提出極端的質(zhì)量要求并且薄膜封裝件的許多不同的層的沉積工藝會(huì)是非常耗費(fèi)時(shí)間的。
[0284]圖3示出有機(jī)光電子器件的另一個(gè)封裝件的示意橫截面視圖。
[0285]在光電子器件300例如OLED顯示器300中,光電子器件的封裝例如可以借助于玻璃料 302、即玻璃料封裝(英語為,glass frit bonding/glass soldering/seal glassbonding)實(shí)現(xiàn)。
[0286]在玻璃料封裝的情況下,將也稱作為玻璃料302的低熔點(diǎn)的玻璃302用作為玻璃襯底304和玻璃蓋之間的連接部。
[0287]光電子器件的一部分例如電有源區(qū)域106可以在玻璃襯底304和玻璃蓋之間構(gòu)成。
[0288]玻璃料302與玻璃蓋和玻璃襯底304的連接部可以在玻璃料302的區(qū)域中橫向地保護(hù)電有源區(qū)域106免受有害的環(huán)境影響,例如免受進(jìn)入的水和/或氧。
[0289]對(duì)于用于照明的有機(jī)光電子器件100例如OLED,這種封裝是令人感興趣的替選方案。然而,在利用OLED的常規(guī)照明的大程度受成本導(dǎo)向的區(qū)段中,將其他的玻璃襯底102例如用在OLED顯示器300中,例如為顯示器玻璃304,例如為鋁硅酸鹽玻璃。
[0290]在用于照明的有機(jī)光電子器件100中,通常使用成本適宜的玻璃襯底102,例如鈣鈉娃酸鹽玻璃 102 (soda-lime glass) ο
[0291]然而,在鈣鈉硅酸鹽玻璃102上,玻璃料封裝到目前是不可能的。
[0292]出現(xiàn)的問題是在焊接部位上的玻璃料302加熱時(shí)、例如在玻璃化時(shí)玻璃襯底102的鈣鈉硅酸鹽玻璃的熱膨脹的不兼容性。
[0293]圖4示出根據(jù)不同實(shí)施例的用于制造光電子器件的方法的流程圖400。
[0294]示意地示出用于制造如例如在圖5中示出的光電子器件的方法的流程。
[0295]方法(400)具有:制備402玻璃襯底102 ;構(gòu)成404玻璃層504 ;構(gòu)成406光電子器件的層;施加408玻璃料502 ;施加410玻璃蓋126 ;構(gòu)成412玻璃層504、玻璃料502和玻璃蓋126之間的配合的連接。
[0296]折射率大約為1.5的玻璃襯底102 (沒有示出)、例如鈣鈉硅酸鹽玻璃的制備402例如可以具有:施加阻擋層104、例如S1Jl ;清潔玻璃襯底102的或阻擋層104的表面;設(shè)定玻璃襯底102或阻擋層104的表面302上的化學(xué)基團(tuán)或表面粗糙度,例如作為濕法化學(xué)的清潔,或者是可選的。
[0297]在制備402玻璃襯底102之后,方法可以具有構(gòu)成404玻璃層504。
[0298]構(gòu)成404玻璃層504例如可以借助于不同的方法構(gòu)成。
[0299]下面,在不限制普遍性的情況下,示出用于構(gòu)成404玻璃層504的不同的設(shè)計(jì)方案。
[0300]在用于構(gòu)成404玻璃層504的一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,可以借助絲網(wǎng)印刷或模板印刷將玻璃層前體施加到玻璃襯底102上,例如所述玻璃層前體具有玻璃焊料粉末懸浮物或玻璃焊料粉末膏,所述玻璃焊料粉末懸浮物或玻璃焊料粉末膏可以具有由硼酸鉍玻璃顆?;蚺鸸杷徙G玻璃構(gòu)成的粉末,所述玻璃層前體例如具有大約大于1.5、例如大于大約1.6、例如大于大約1.65、例如在大約1.7和大約2.5的范圍中的折射率。
[0301]玻璃焊料粉末懸浮物或玻璃焊料粉末膏可以具有市售的絲網(wǎng)印刷介質(zhì)(例如,乙酸乙酯中的硝化纖維素或乙二醇醚中的纖維素衍生物)。
[0302]硼酸鉍玻璃顆?;蚺鸸杷徙G玻璃顆粒例如可以具有大約為I μπι的粒度分布D50并且對(duì)大約50°C至大約350°C的溫度范圍具有大約為8.5.10_61/K的熱膨脹系數(shù)。
[0303]替選地,也可以選擇鉍鋅硼酸鹽玻璃顆?;蜚G鋅硼硅酸鹽玻璃顆粒,其具有大約為7 μπι的粒度分布D50并且對(duì)在大約50°C至大約300°C的溫度范圍具有大約10.10_61/K的熱膨脹系數(shù)。
[0304]在施加玻璃層前體之后,可以將玻璃層前體干燥,以便移除揮發(fā)性的組成部分,例如在70°C下干燥3小時(shí)。
[0305]在干燥玻璃層前體之后,干燥的玻璃層前體中的非揮發(fā)性的有機(jī)組成部分可以借助于移除非揮發(fā)性的有機(jī)組成部分以熱學(xué)的方式移除,例如借助于熱解。
[0306]絲網(wǎng)印刷介質(zhì)應(yīng)當(dāng)選擇成,使得在玻璃焊料粉末軟化之前,排除脫粘。
[0307]因?yàn)槭褂玫呐鸸杷徙G從大約500°C起可以開始軟化,所以兩個(gè)上述粘合劑溶劑體系良好地適合于所述玻璃,因?yàn)樗麄儼凑阵w系能夠在大約200°C至大約400°C之間已經(jīng)燃盡。
[0308]在移除非揮發(fā)性的有機(jī)組成部分之后,可以將玻璃層前體液化。
[0309]在上述硼硅酸鉍玻璃作為玻璃粉末層的情況下,玻璃化可以在大約500°C以上的溫度下進(jìn)行。
[0310]在鈣鈉硅酸鹽玻璃作為上部的冷卻溫度為大約550°C的玻璃襯底的情況下,為了將玻璃襯底102的變形保持得小或避免玻璃襯底102的變形,根據(jù)加熱方法,上部的溫度極限的值可以是大約600°C。
[0311]在玻璃化時(shí),玻璃層前體的或玻璃焊料顆粒的粘度下降。由此,玻璃層前體或玻璃焊料顆??梢詷?gòu)成玻璃襯底102的表面上的玻璃層504。所述工藝過程也稱作為玻璃化。
[0312]如果玻璃化在玻璃襯底102的轉(zhuǎn)變溫度之下進(jìn)行,那么在所述玻璃襯底中不構(gòu)建熱應(yīng)力。兩個(gè)連接配對(duì)物的熱膨脹系數(shù)、即玻璃襯底102和玻璃層的基質(zhì)的玻璃焊料的熱膨脹系數(shù)不應(yīng)相差過大,以避免玻璃襯底102和保護(hù)層106之間的強(qiáng)的連接應(yīng)力并且由此確保持久的連接。
[0313]因?yàn)椴A?04可以類似于阻擋層起作用,所以可以棄用阻擋薄層104,例如當(dāng)玻璃層504的基質(zhì)506的材料或材料混合物無堿時(shí)如此。
[0314]借助于玻璃化,玻璃層504的厚度可以相對(duì)于玻璃層前體的厚度借助于填充玻璃焊料顆粒之間的中間空間來減小,例如減小到在大約I μπι至大約100 μπι的范圍中、例如在大約10 μm至大約50 μm的范圍中的厚度,例如減小至大約25 μπι。
[0315]在液化玻璃層前體和形成玻璃層504的輪廓之后,基質(zhì)506的玻璃焊料可以固化,例如借助于冷卻,例如被動(dòng)地冷卻。
[0316]借助于玻璃層504的基質(zhì)506的玻璃的固化,可以構(gòu)成玻璃層504。
[0317]在玻璃層504的固化之后,可以設(shè)定玻璃層504的表面特性,例如拋光、即使玻璃層504的表面光滑,例如借助于短時(shí)局部提高溫度,例如借助于定向的等離子體,例如作為火焰拋光或也作為激光拋光。
[0318]在玻璃層504的一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,玻璃層504可以具有玻璃基質(zhì)506和在其中分布的添加物508。
[0319]構(gòu)成404具有基質(zhì)506和添加物508的玻璃層504可以以不同的方式進(jìn)行。
[0320]在方法的一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,顆粒狀的添加物可以以層片形式構(gòu)成或施加在玻璃襯底102上或上方?;|(zhì)506的材料或材料混合物的玻璃焊料粉末大致可以在顆粒狀的添加物508的層片上或上方施加。隨后,可以將玻璃焊料粉末液化,使得液化的玻璃焊料的一部分在顆粒狀的添加物508之間朝向玻璃襯底的表面流動(dòng),使得液化的玻璃的一部分仍留在顆粒狀的添加物508之上。
[0321]玻璃層504在顆粒狀的添加物508之上的部分應(yīng)具有等于或大于沒有玻璃的顆粒狀的添加物508的最上面的層片的粗糙度的厚度,使得構(gòu)成玻璃層的至少一個(gè)光滑的表面,即表面具有小的RMS粗糙度(root mean square,均方根),例如小于10nm。
[0322]在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,玻璃層504的表面的粗糙度可以構(gòu)建成或理解成散射中心。借助于玻璃層504的粗糙度,例如可以提高從電有源區(qū)域106耦合輸出或耦合輸入到電有源區(qū)域106中的電磁輻射的份額。
[0323]對(duì)方法的所述設(shè)計(jì)方案重要的是:在施加顆粒狀的添加物508之后液化玻璃焊料。由此,可以設(shè)定顆粒狀的添加物508在玻璃層504中的分布并且在玻璃層504的基質(zhì)506的材料的或材料混合物的玻璃焊料的唯一的液化工藝中、例如在唯一的退火工藝中構(gòu)成玻璃層504的光滑的表面。
[0324]在該意義中,由基質(zhì)506的材料或材料混合物的玻璃焊料顆?;蚪柚|(zhì)506的材料或材料混合物的玻璃焊料粉末制造懸浮物或膏不能理解成液化,因?yàn)椴AШ噶项w粒的外觀不通過懸浮而發(fā)生改變。
[0325]在方法的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,為了構(gòu)成玻璃層504,可以將基質(zhì)506的材料或材料混合物的玻璃焊料粉末與添加物508混合并且作為膏或懸浮物借助于絲網(wǎng)或模板印刷施加到玻璃襯底上。這可以在玻璃化之后引起添加物在玻璃基質(zhì)中的均勻的分布。其他的用于由懸浮物或膏制造層的方法例如可以是刮涂或也可以是噴涂法。
[0326]添加物可以不同地構(gòu)成,例如作為顆?;蚍肿樱?或具有不同的作用或功能,如在下文中描述的那樣。
[0327]在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,添加物可以具有無機(jī)材料或無機(jī)材料混合物或由其形成。
[0328]在又一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,一種添加物可以具有選自下述材料組的材料或材料混合物或化學(xué)計(jì)量的化合物或者由其形成:Ti02、CeO2, Bi203、ZnO、SnO2, A1203、S12, Y2O3, ZrO2、發(fā)光材料、染料、以及吸收UV的玻璃顆粒、適當(dāng)?shù)奈誙V的金屬納米顆粒,其中發(fā)光材料例如可以吸收UV范圍中的電磁輻射。
[0329]在又一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,顆粒狀的添加物可以具有拱起的表面,例如類似于光學(xué)透鏡。
[0330]在又一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,顆粒狀的添加物可以具有選自下述形狀組的幾何形狀和/或幾何形狀的一部分:球形的、非球形的、例如棱柱形的、橢圓形的、空心的、緊湊的、小板形的或小棒形的。
[0331 ] 在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,顆粒狀的添加物可以具有玻璃或由其形成。
[0332]在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,顆粒狀的添加物可以具有在大約0.1 μπι至大約ΙΟμπι的范圍中、例如在大約0.1 μπι至大約I μπι的范圍中的平均粒度。
[0333]在又一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,在玻璃襯底上或上方的在玻璃層中的添加物可以具有厚度大約為0.1 μπι至大約100 μm的層片。
[0334]在又一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,玻璃層的添加物可以具有在玻璃襯底上或上方相疊的多個(gè)層片,其中各個(gè)層片可以不同地構(gòu)成。
[0335]在又一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,在添加物的層片中,至少一種顆粒狀的添加物的顆粒狀的添加物的平均大小可以從玻璃襯底的表面開始減小。
[0336]在又一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,添加物的各個(gè)層片可以具有不同的平均大小的顆粒狀的添加物和/或?qū)υ谝粋€(gè)波長(zhǎng)范圍中的數(shù)個(gè)波長(zhǎng)的電磁輻射具有不同的透射率,例如波長(zhǎng)小于大約400nm。
[0337]在又一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,添加物的各個(gè)層片可以具有不同的平均大小的顆粒狀的添加物和/或?qū)﹄姶泡椛渚哂胁煌恼凵渎省?br>[0338]在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,玻璃層可以具有顆粒狀的添加物,所述顆粒狀的添加物構(gòu)建成用于電磁輻射的散射顆粒,其中散射顆??梢栽诨|(zhì)中分布。
[0339]換言之:基質(zhì)可以具有至少一種散射添加物,使得玻璃層附加地對(duì)至少一個(gè)波長(zhǎng)范圍中的入射電磁輻射構(gòu)成散射作用,例如借助于與基質(zhì)不同的折射率和/或直徑,所述直徑大致對(duì)應(yīng)于要散射的輻射的波長(zhǎng)的大小。
[0340]散射作用可以涉及如下電磁輻射,所述電磁輻射由在保護(hù)層上或上方的有機(jī)功能層系統(tǒng)發(fā)射,例如以便提高光耦合輸出。
[0341]在又一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,具有散射添加物的玻璃層可以具有散射添加物的折射率與基質(zhì)的折射率的為大于大約0.05的差。
[0342]在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,添加物可以構(gòu)建成染料。
[0343]在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,借助于染料可以改變玻璃層的光學(xué)外觀。
[0344]在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,染料可以吸收應(yīng)用特定的不相關(guān)的、例如大于大約700nm的波長(zhǎng)范圍中的電磁輻射。
[0345]由此,可以改變玻璃層的光學(xué)外觀,例如將玻璃層染色,而不使光電子器件的效率變差。
[0346]在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,玻璃層的添加物可以具有至少一種吸收UV的添加物,其中吸收UV的添加物相對(duì)基質(zhì)和/或玻璃襯底減小具有至少在一個(gè)波長(zhǎng)范圍中的小于大約400nm的波長(zhǎng)的電磁輻射的透射率。
[0347]具有吸收UV的添加物的玻璃層相對(duì)玻璃襯底和/或基質(zhì)的較小的UV透射率例如可以借助于通過吸收UV的添加物對(duì)UV輻射的較高的吸收和/或反射和/或散射來構(gòu)成。
[0348]在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中,一種吸收UV的添加物可以具有選自下述材料
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