具有封装单元的装置的制作方法

专利名称：具有封装单元的装置的制作方法
技术领域：
说明一种具有封装单元(Verkapselungsanordnung)的装置。本专利申请要求德国专利申请102008006721. 0、德国专利申请102008019900. 1、 德国专利申请102008031405. 6和德国专利申请102008048472. 5的优先权，它们的公开内
容通过回引结合于此。
背景技术：
目前，具有有机发光二极管(OLED)的湿度敏感的显示器借助于昂贵的玻璃罩装 置被封装，该玻璃罩装置将OLED显示器的有源区域包围在空腔中。在此，玻璃罩通常借助 于围绕OLED显示器的有源区域的粘合剂层粘合在衬底上，然而该粘合剂层常常由于所应 用的材料和/或由于机械应力而不能长期相对湿气和/或氧气密封。因此需要的是，对于 该种公知的OLED显示器，将吸气剂材料额外地引入到衬底和玻璃罩之间的空腔中，该吸气 剂材料能够结合湿气和/或氧气。然而，该种封装方案对于所使用的材料有高的要求并且通常在制造中费时且费用
尚ο

发明内容
至少一个实施方式的任务是说明一种装置，该装置具有器件和用于使该器件相对 湿气和/或氧气封装的封装单元。该任务将通过具有独立权利要求的特征的主题来解决。有利实施方式和主题的扩 展方案在从属权利要求中被标明，并且从后面的描述和附图中进一步得知。根据至少一个实施方式的装置尤其是包括器件和封装单元。在此，该封装单元适 合于将该器件相对湿气和/或氧气封装起来。“封装(verkapseln) ”和“封装(verkapselung) ”在这里和下文中表示封装单元的 特性，即形成对湿气和/或氧气的屏障，从而这些物质无法渗透该封装单元。例如，该封装 单元可以布置在器件和具有湿气和/或氧气的周围大气之间，从而该器件不受周围大气的 侵害。在此，仅仅有封装该器件的封装单元就足够了，例如所通过的方式是封装单元将该器 件完全地包围。此外，通过封装单元的“封装(verkapseln)”或“封装(verkapselung) ”也 表示，该封装单元与其他下文所提及的元件一起封装器件，所述元件诸如是衬底或遮盖物。“封装(verkapseln) ”和“封装(verkapselung) ”可以在这里和下文中首先表示严 密密封的密封件和抵御湿气和/或氧气的屏障。这可以表示，湿气和/或氧气不能渗透该 封装单元。尤其是，该严密密封的封装单元能够使器件不受湿气和/或氧气的侵害，使得该 器件不会在其功能作用和/或组成上受到来自周围大气的湿气和/或氧气的影响和损坏。举例来说，所述器件可具有至少一个元件或部分区域，该元件或部分区域相对湿 气和/或氧气敏感。该元件或部分区域例如可能在其功能作用和/或组成上受到湿气和/ 或氧气的影响。通过封装单元能够实现保护对湿气和/或氧气敏感的元件或对湿气和/或氧气敏感的部分区域。此外，所述器件可具有至少一个元件或部分区域，该元件或部分区域对于湿气和/ 或氧气是可渗透的，从而湿气和/或氧气能够渗入到该元件或部分区域中或者能够渗透该 元件或部分区域。这可能是由于例如将湿气和/氧气吸收通过该元件或部分区域和/或使 湿气和/氧气扩散通过该元件或部分区域。在这种情况下，通过封装单元可以实现，湿气和 /或氧气无法渗入和/渗透该可渗透的元件或部分区域。所述封装单元可以优选地在器件的至少一个表面上具有至少一个第一层并且在 该第一层之上具有至少一个第二层。因此，该第一层可被布置在所述器件的表面和第二层 之间。这里和下文中“之上”、“上面”以及“其上”表示在从器件向外看去的方向上的元 件布置。这尤其能够表示，布置在第一元件之上或布置在第一元件向上方向上的第二元件 被布置在第一元件背向所述器件的那侧上。在这里或下文中，一个层或一个元件被布置或涂覆在另一个层或另一个元件“上，， 可以表示，该一个层或该一个元件被直接布置为与该另一个层或该另一个元件直接机械和 /或电子接触。此外也可以表示，该一个层或该一个元件间接地布置在该另一个层或该另一 个元件上。那样的话，在此可以有其他层和/或元件布置在该一个和该另一个层之间或者 布置在该一个和该另一个元件之间。一个层或一个元件被布置在两个其他层或元件“之间”在这里和下文中可以表示， 该一个层或该一个元件被布置为直接地与所述两个其他层或元件之一直接机械和/或电 子接触或者间接接触，并且与所述两个其他层或元件中的另一个直接机械和/或电子接触 或间接接触。那样的话，在此在间接接触时，可以有其他层和/或元件布置在该一个层和所 述两个其他层中的至少一个层之间，或者布置在该一个元件和所述两个其他元件中的至少 一个元件之间。这里所描述的具有至少第一和第二层的封装单元可以通过下文中所描述的实施 方式和实施例实现起作用且有效的封装。这种有效的封装可以恰好通过至少一个第一层和 一个第二层的组合和共同作用来实现。第一层和第二层可以分别具有适合于通过该第一层和第二层的组合保护器件免 受环境的有害影响、即例如免受氧气和/或湿气的有害影响的材料。尤其是，该第一层和第 二层可以分别具有无机材料或者分别由无机材料制成。第一层可以具有氧化物、氮化物或氮氧化物或者由氧化物、氮化物或氮氧化物制 成。所述氧化物、氮化物或氮氧化物例如可以包括铝、硅、锡、锌、钛、锆、钽、铌或铪。特别 优选地，第一层可以具有硅氮化物(SixNy)-例如Si2N3、硅氧化物(SiOx)-例如SiO2、铝氧化 物_例如Al2O3，和/或钛氧化物-例如Ti02。如同下面进一步所描述的，第一层可以还进 一步地具有透明的导电氧化物(TCO)。替换地或附加地，第一层可以具有金属或合金，或者 由金属或合金制成。在此，第一层可以具有铝或铝合金。替换地或附加地，第一层也可以具 有之前与氧化物、氮化物和氮氧化物结合地提到的金属之一。第一层可以具有陶瓷层形式的和/或结晶、多晶体、非晶形和/或玻璃态结构形式 的体积结构。之前所述的材料可以为了制造第一层而例如借助于等离子体增强化学气相沉积
5("plasma enhanced chemical vapor deposition",PECVD)$]ft，^TMgll] + ·
器件之上和/或围绕器件生成等离子体，其中为该空间输送至少两种气态初始化合物，这 两种气态初始化合物可以在等离子体中电离并且可以互相激励来反应。相对于无等离子体 的CVD方法，通过产生等离子体可以降低至少一个器件表面为了产生第一层而应被加热到 的温度。尤其有利的是，在高于最高温度的温度时，器件会有不可逆转的损害。对于尤其在 下文中描述的器件以及在此特别是对于有机电子器件来说，该最高温度例如约为120°C，从 而涂覆第一层的温度可小于120°C并且优选地小于或等于80°C。替换于此地，第一层可以通过物理气相沉积-例如喷镀、离子增强沉积方法或热 蒸发-被涂覆。此外，第一层也可以具有玻璃或由玻璃制成。在此，玻璃可以例如具有一种或多种 上文所述的氧化物。该玻璃可通过等离子体喷涂来涂覆或被涂覆。在等离子体喷涂时，可以通过高电压在至少一个阳极和至少一个阴极之间的所谓 等离子体燃烧器中产生电弧，通过该电弧，气体或气体混合物可以被传导并且由此被电离。 该气体或气体混合物例如可以具有氩、氮、氢和/或氦。在通过电弧和气流或混合气流产生 的等离子体流中，可以为第一层喷洒例如粉末状的材料。该粉末状的材料能够通过等离子 体的温度而被熔化并且可以借助于等离子体流被涂覆到器件的至少一个表面上。例如可以 以平均颗粒大小小于或等于几百微米，优选地小于或等于100微米，并且远大于或等于100 纳米，优选地大于或等于1微米来提供该粉末状材料。所提供的材料越细，也就是说平均颗 粒大小越小，则第一层可以被涂覆得越均勻。所提供的材料越粗造，也就是说平均颗粒大小 越大，则第一层可以被涂覆得越快。此外，第一层的结构和质量取决于速度、温度和/或等 离子体气体的成份。替换于等离子体喷涂，具有玻璃的第一层也可以借助于火焰喷涂或者借助于热蒸 发方法来涂覆。此外，第一层也可以具有由至少两个不同材料的层组成的层序列。这可以表示，具 有至少两个不同层的层序列被涂覆作为第一层。该层序列例如可以具有一个具有氧化物的 层和一个具有氮化物的层。该层序列还可以具有多个具有第一材料(例如氮化物)的第一 层和/或多个具有第二材料(例如氧化物)的第二层，这些第一层和第二层交替地彼此相 叠地被涂覆。以“N”表示含有氮化物的层，以“0”表示含有氧化物的层，从而第一层所具有 的层序列例如构成NON或NONON次序或者是ONO或0Ν0Ν0次序。第一层的层序列中的层可 以分别具有大于或等于50纳米并且优选地大于或等于100纳米的厚度。通过被构造为叠 层的第一层的多个层，可以减少第一层内的晶格缺陷的扩展，该晶格缺陷例如是孔或错位， 并且可以在叠层中的一个层上限制该层的晶格缺陷并且该晶格缺陷不会在整个第一层上 延伸。通过所述的涂覆第一层的方法，可以成本低地以高生长速率来涂覆该第一层。尤 其是，在涂覆后第一层可具有大于或等于50纳米的厚度并且尤其优选地具有大于或等于 100纳米的厚度。此外，该第一层可以具有小于或等于2微米并且优选地小于或等于1微米 的厚度。通过这种厚度的第一层，该封装单元除了封装以外也实现了对器件相对有害的外 部影响的机械保护。通过所述方法，尤其是当器件的温度小于120°C并且特别优选地小于80°C时，第一层能够直接涂覆到器件上而不会损坏器件或器件的部分。第一层的体积结构可以例如以晶体和/或多晶体的形式存在。在此可能的是，第 一层的体积结构具有例如结构和/或晶格缺陷，例如损坏、晶粒边界和/或叠层缺陷。第一 层的体积结构在此可以取决于上面所描述的涂覆方法和/或取决于在上面涂覆第一层的 所述表面的表面结构。器件例如可能在上面布置有封装单元的至少一个表面上具有脏物、 灰尘或其他微粒形式的污染物，这些污染物例如是由于器件本身的制造过程中引起的。这 种类型的微粒能够部分地覆盖和/或遮住器件的表面，从而第一层无法均勻地并且表面覆 盖地涂覆在器件的表面上。因此促使形成第一层中的不期望的孔或穿孔。尤其是，前面所述第一层的体积结构的结构和晶格缺陷以及第一层的表面结构中 的孔都可能形成不期望的湿气和/或氧气的渗透路径，该渗透路径能够实现通过第一层的 扩散或者至少简化通过第一层的扩散。此外，第一层在其背向器件的表面上_在该表面上布置第二层_具有宏观拓扑形 结构形式的表面结构，例如斜坡、凸起、角、边缘、折角、凹陷、槽、沟、微透镜和/或棱镜，和/ 或具有微观拓扑结构形式的表面结构，例如表面粗糙度和/或孔。此处，借助可见光可分辨 的表面结构的结构归为宏观结构，而恰好不能借助可见光分辨的是微观结构。这可以表示， 此处称为宏观的结构具有大于或等于约400纳米的尺寸，而微观结构具有小于约400纳米 的尺寸。表面结构可取决于所述涂覆方法本身，或者尤其是在宏观结构的情况下也可以通 过适合的其他方法步骤来制造，例如通过掩膜的切割和/或后续借助于机械和/或化学蚀 刻方法的处理。宏观结构例如可以对用于光折射和/或光散射的透明的封装单元是合适 的，特别是对于具有下文中进一步描述的实施为OLED的器件的装置是合适的，其中在该器 件中光可以穿过该封装单元被发射。第二层可适合于结合第一层实现严密密封的封装单元。对此，第二层可尤其适合 于密封上文所述的可能在第一层中出现的渗透路径。为此，第二层可以直接布置在第一层之上并且与第一层直接接触。这可以表示，第 二层与第一层具有共同的界面并且此外具有背向该共同的界面的上表面。第二层可以被构 造为使得该第二层可以至少部分地或近似地跟随第一层的表面结构，这就表示尤其是第二 层的上表面至少部分或近似地跟随所述界面的拓扑形结构。第二层的上表面至少部分地跟随第一层和第二层之间的界面，并且由此至少部分 地跟随第一层的表面结构，这在这里和下文中表示，第二层的上表面同样具有拓扑形的表 面结构。在此，第二层的上表面的拓扑形表面结构可以优选地构造为与第一层的背向器件 的表面的拓扑形表面结构相同或相似。尤其是在结合两个或两个以上拓扑形表面结构的情 况下，“相同”或“相似”可以表示，所述两个或两个以上拓扑形表面结构具有相同或相似高 度轮廓，这些高度轮廓具有彼此相对应的结构，例如凸起和凹陷。举例来说，所述两个或两 个以上拓扑形表面结构在该意义下分别具有在横向上以特定的特征性的次序彼此相邻地 布置的凸起和凹陷，这些凸起和凹陷例如在不考虑所述两个或两个以上拓扑形表面结构的 凸起和凹陷的相对高度差的情况下是相同的。换句话说，至少部分地跟随另一平面的拓扑形表面结构的表面可以具有凸起或凹 陷，该凸起布置在另一平面的拓扑形表面结构的凸起之上，该凹陷布置在另一平面的拓扑
7形表面结构的凹陷之上。此处，该表面的相邻的凸起和凹陷之间的相对高度差也可以与另 一平面的拓扑形表面结构的相应的凸起和凹陷的相对高度差不同。换句话说，这可以表示，第二层的上表面和第一层与第二层之间的界面平行地或 至少近似平行地伸展。由此，第二层可以具有如下厚度该厚度与第一层的背向器件的表面 的表面结构无关或者近似无关。关于第二层的厚度，“近似平行”、“近似无关”和“近似保持 相同”可以表示该厚度与第二层的总厚度相比具有小于或等于10%并且优选地小于或等于 5%的厚度变化。第二层具有这种小厚度变化的这种构造方式也可以称为所谓的“保形涂覆 (conformal coating)，，。此外，第二层所具有如下厚度该厚度小于至少一些结构的尺寸并且尤其小于上 面所述的第一层的表面结构的宏观结构。尤其是，第二层也可跟随第一层的表面结构的那 些微观结构，这些微观结构的尺寸大于第二层的厚度。此外，第二层的厚度可以与第一层的体积结构无关。这可以表示，第一层即使在该 第一层的部分区域上也不具有大于10%的厚度变化并且尤其优选地也不具有大于5%的 厚度变化，其中在这些部分区域中存在上文所述的第一层的体积结构的晶格和/或结构缺 陷并且这些晶格和/或结构缺陷尤其是扩展到与第二层的共同界面。此外，第二层的厚度尤其是也可以与第一层面向第二层的表面中的开口、凸起、凹 陷和孔无关。当这种类型的表面结构在其尺寸方面大于第二层的厚度时，这些表面结构可 以通过第二层被以均勻的并且在上述意义下至少几乎相同的厚度覆盖，所通过的方式是第 二层跟随所述表面结构。当表面结构在其尺寸方面小于或等于第二层的厚度时，第二层可 以覆盖这些表面结构，而不需要跟随这些表面结构，并且在此第二层同样可以具有上述意 义下的至少几乎保持相同的厚度。特别地，第二层可以密封第一层中的开口和/或孔，所述开口和/或孔具有大于或 等于10并且特别优选地大于或等于30的深度直径比。当第一层所具有的表面结构具有悬 垂结构、尤其是具有负角度的宏观的悬垂结构时，所述封装单元也可以具有这里所描述的 至少近似与第二层的厚度相等的厚度。此外，第二层可以具有与第一层的面向第二层的表面的表面结构无关的体积结 构。此外，第二层可以具有与第一层的体积结构无关的体积结构。这可以表示，第一层的特 定于表面和/或体积的特性和特征_例如上文所提及的第一层的表面结构和/或体积结构 中晶格和/或结构缺陷_不会影响第二层的体积结构。如与第一层相关联地描述的，第二层可以具有氧化物、氮化物和/或氮氧化物。特 别优选地，第二层可以具有铝氧化物_例如Al2O3,和/或钽氧化物-例如Ta205。尤其是，第二层所具有如下的体积结构该体积结构具有比第一层更高的非晶形 性、也就是所包含的材料的短程有序(Nahordmmg)和/或长程有序(Fernordrumg)的不规 则性。这尤其可以表示，第二层具有一种高非结晶形性，使得无法确定结晶度或结晶结构。 在此，第二层可以是完全非晶形的，从而形成第二层的材料不具有可测量的短程有序和/ 或长程有序，而是具有纯统计学的不规则分布。作为确定第二层以及第一层的非晶形性的参考，在此例如可以在伦琴射线衍射仪 中使用对于专业人员公知的平角尺测量，在平角尺测量的情况下可以确定非晶形层没有结 晶、分晶和/或多晶结构形式的结晶度。
例如借助伦琴射线衍射在条纹入射(GIXRD)的情况下测量封装单元，所述封装单 元具有第一层和第一层之上的第二层以及在该第一层和第二层之间的厚度为100纳米的 SiO2层，其中第二层由Al2O3制成并且厚度为10纳米，第一层具有厚度分别为200纳米的两 个SiNx层。在此，可以借助GIXRD方法来证实第二层中没有结晶材料。虽然具有结晶的、也就是说不是非晶形的体积结构的层通常比具有非晶形体积 结构的层具有更大的厚度，但是结合这里所描述的具有封装单元的装置意外地确定，当第 二层具有高的非晶形性时，该第二层仍然在结合第一层的情况下实现了严密密封的封装单 元。在此尤其有利的是，非晶形的第二层不会继续第一层的结构和/或晶格缺陷，从而由此 也不会构成穿过封装单元的湿气和/或氧气的连续渗透路径。正是通过第一层与非晶形的 第二层的组合可以实现如下封装单元该封装单元具有相对于湿气和/或氧气的严密的密 封性，并且同时具有足够大的总厚度，以保证对器件的机械保护。第二层可以以一定的方法制造在第一层之上，在该方法中，第一层的表面结构和/ 或体积结构不会影响要涂覆的第二层的体积结构。尤其是，第二层可以借助一定的方法被 制造，使得第二层所涂覆的一种或多种材料以非长程有序的方式、即不规则分布的方式被 涂覆以用于制造非晶形的体积结构。在此，该第二层可以例如以一种或多种要涂覆的材料 的单个层的形式、即所谓的单层的形式被涂覆，其中表面结构的每个单层都跟随要涂层的 面。在此，单层的组成部分和材料以统计形式分布并且彼此独立地分布和涂覆在整个要被 涂层的面上，其中特别优选地以单层连续覆盖整个面。在此，要被涂层的平面可以是第一层 的背向器件的表面或是已经涂覆在第一层上的单层。利用其可覆这种单个层的方法可称为原子层沉积的变型。原子层沉积(“atomic layer deposition",ALD)可以表示如下方法，其中与上面所述的CVD方法相比首先将至少 两种气态初始化合物中的第一种输送给其中提供所述器件的空间以便在表面上制造第一 层。该第一初始化合物能够吸附在表面上。对于这里所描述的封装单元来说有利的是，第 一初始化合物不规则地并且不是以长程有序的方式吸附在表面上。在以第一起始化合物优 选完全地或几乎完全地遮盖表面以后，可以输送至少两种气态初始化合物中的第二种。该 第二初始化合物可以与尽可能不规则地但是优选完全表面覆盖地吸附在所述表面上的第 一初始化合物发生反应，通过这种方式可以构造第二层的单层。如在CVD方法时那样，有利 的是，至少一个表面被加热到高于室温的温度。通过这种方式初始化形成单层的反应。表 面温度，例如也可以是器件温度、即器件的温度，在此可以依赖于反应物、即第一和第二初 始化合物。通过重复这些方法步骤，多个单层可以依次地彼此重叠地涂覆。在此对于制造 这里所描述的封装单元来说有利的是，单个单层的材料或初始化合物的布置在单层和单层 之间是彼此独立的，从而能够不仅在沿着要被涂层的表面的延伸平面的横向上而且也在高 度上构造非晶形的体积结构。结合上文所述用于第二层的材料，第一和第二初始化合物例如可以是金属有机化 合物，例如三甲基金属化合物以及含氧化合物。为了制造具有Al2O3的第二层，可以提供例 如三甲基铝作为第一初始化合物，水或N2O作为第二初始化合物。替换于此地，也可以提供 水或N2O作为第一初始化合物。当以水作为第一初始化合物时意外地确定，可以直接在器件的表面上涂覆由水制 成的单层，而不会损害器件本身。在此的前提是，在不输送第二初始化合物的情况下水在器件的表面上停留的时间必须短于水在器件中扩散所需的扩散时间。这可能是如下情况具 有范围在几毫秒至10毫秒或者也可以是几十毫秒的时钟频率的第一和第二初始化合物被 交替地输送。原子层沉积、的无等离子体的变型("plasma-less atomic layer deposition", PLALD)在此可以表示一种ALD方法，对于该方法如在下文中所述那样不生成等离子体，而 是为了形成单层，上述初始化合物的反应只有在高于要镀层表面的温度的情况下才开始。在PLALD方法中，至少一个表面和/或器件的温度例如可以大于或等于60°C并且 小于或等于120°C。^ ^^ J^Κ ( "plasma enhanced atomic layer deposition", PEALD)可以表示如下ALD方法，其中在生成等离子体的同时输送第二初始化合物，由此可 以如在PECVD方法中那样激励第二初始化合物。由此，与无等离子体的ALD方法相比，所述 至少一个表面被加热到的温度可以降低并且通过等离子体生成仍然可以发起初始化合物 之间的反应。在此，所述单层例如可以在小于120°C并且优选小于或等于80°C的温度下被 涂覆。为了生成其他单层，可以重复输送第一初始化合物并且之后输送第二初始化合物的 步骤。第二层的非晶形性的程度可以通过选择适当的初始化合物、温度、等离子体条件 和/或气压来实现。第二层可以根据涂覆方法被涂覆为厚度大于或等于1纳米，优选地大于或等于5 纳米并且特别优选地大于或等于10纳米以及小于或等于500纳米。尤其是，第二层可以具 有小于或等于200纳米、优选地小于或等于100纳米并且特别优选地小于或等于50纳米的 厚度。这可以表示，第二层具有大于或等于一个单层，优选地大于或等于10个单层并且小 于或等于5000个单层，所述单层是第二层的材料的单层。在此，一个单层通常相当于约十 分之一纳米。由于第二层的高的厚度和质量，这种厚度足以在结合第一层的情况下保证极 为有效地保护位于其下面的器件免受湿气和/或氧气的侵害。第二层的厚度越薄，制造第 二层的时间和材料成本越少，由此可以产生更高的经济效应。第二层的厚度越厚，第二层对 例如机械损害的抵抗能力越强，并且封装单元的严密封装性能的持久性越大。由于第二层的小厚度，可以保证短的制造时间、进而保证这里所描述的封装单元 的高的经济效应。尤其是，该封装单元可以直接地并且无间隔地布置在所述器件上。这可 以表示，封装单元的第一层直接地并且无间隔地布置在所述器件上。此外，封装单元可以具有布置在第一层和所述器件之间的第三层。该第三层在此 可以尤其具有如结合第二层所描述的无机材料。此外，第三层是非晶形的。另外，该第三层 可以具有如结合第二层所描述的一个或多个其他特征。此外，第二层和第三层可以以相同 的方式构造。第一层可以直接地并且无间隔地布置在第三层上。此外，第三层可以直接地布置 在所述器件上。在此，第三层可以为第一层实现与所述器件的表面无关的均勻的涂覆表面。尤其是，可以直接将封装单元布置在器件的表面上。这可以表示，直接地并且无间 隔地在器件的表面上布置第一层或必要时第三层。这可以尤其表示，所述封装单元不具有 通常在已知封装的情况下所需要有机平面化层或者不必涂覆在这种有机平面化层上。如同 在下文进一步实施的那样，所述器件的表面例如通过电极形成所述器件的无机光输出耦合层或者其他的功能层。此外，所述封装单元可以具有多个第一层和多个第二层，它们交替地彼此相叠地 布置在所述器件上，其中在这些第一和第二层中首先布置在器件上的层是第一层。所述多 个第一或第二层中的第一和第二层可以分别以相同的或不同的方式构造。在此，在这里或 在其他前述描述的上下文中，“多个”可以表示数量至少为2。通过具有第一和第二层的层 结构的这种重复可以改进器件的封装。此外可以提高封装单元的机械稳固性。通过对各个 第一和第二层的材料的适当选择可以调节封装单元的光学特性。此外，所述装置可以具有多个封装单元，该多个封装单元被布置在器件的不同表 面上。此外，所述封装单元可以在第二层上具有保护层。在此，该保护层可以直接地布置 在第二层上。尤其是，该保护层可以实现对位于其下方的第一和第二层的额外机械保护。该 保护层所具有大于或等于1微米并且小于或等于100微米的厚度。尤其是，该保护层可以 具有大于或等于5微米并且优选地大于或等于10微米的厚度。在此，保护层可以具有有机材料，尤其是例如塑料-诸如硅氧烷、环氧化物、丙烯 酸酯-例如甲基丙烯酸甲酯、酰亚胺、碳酸酯、烯烃、苯乙烯、氨基甲酸乙酯(Urethane)或者 其单体、低聚物或聚合物形式的衍生物以及此外混合物、共聚体或者与它们的化合物。保护 层例如可以包括或者可以是环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚 丙烯酸酯、聚氨酯或者诸如聚硅氧烷的硅树脂及其混合物。在此，保护层例如可以是透明 的。此外，保护层可以具有喷漆或被构造为喷漆，所述喷漆包括前述材料中的至少一 种并且例如可以借助于连续喷漆设备来涂覆。此外，所述喷漆可以是可UV硬化的喷漆和/ 或含粘合剂或含溶剂的喷漆。由于通过封装单元的第一和第二层实现器件的严密封装，从而保护层还可以具有 如下材料所述材料可以是由于例如会损害器件而原本不兼容的。所以，保护层例如可以作 为具有溶剂的溶液来涂覆，该溶液可能对未封装的器件具有有害的影响。在上面布置有封装单元的器件的表面可以是平坦的或弯曲的。此外，该表面还可 以具有至少两个表面区域，这两个表面区域相对彼此互相或凹或凸地倾斜。该表面在此也 可以具有一个或多个边缘和/或折角。为此，表面的两个或两个以上的表面区域可以例如 形成共同的边缘和/或折角。此外，在器件的表面上可能如上所述的那样堆积颗粒、尘垢或 灰尘，它们造成了不规则的表面结构。所述器件可以具有衬底或就是衬底。该衬底可以在此例如适合作为电子元件、特 别是光电元件的支撑元件。例如，衬底可以具有玻璃、石英和/或半导体材料或者由它们制 成。此外，衬底还可以具有塑料薄膜或具有一层或多层塑料薄膜的层压板或者由它们制成。 所述塑料可以具有一种或多种聚烯烃，诸如密度更高或更低的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。 此外，所述塑料也可以具有聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酯和/或优选地具有聚碳酸 酯(PC)、聚乙烯对苯二酸酯(PET)、聚醚砜(PES)和/或聚对苯二甲酸乙二酯(PEN)。此外，所述衬底具有金属，尤其是例如金属薄膜。包括金属薄膜或实施为金属薄膜 的衬底可以例如具有铝薄膜、铜薄膜、不锈钢薄膜或者是由它们构成的组合或叠层。所述衬底可以具有一种或多种上述材料，并且在此可以以透明、部分透明或者不透明的形式实施。在此，所述衬底至少在部分区域相对湿气和/或氧气敏感或者替换地或附加地可 以渗透湿气和/或氧气。在这种情况下，在上面布置有封装单元的表面可以在敏感的和/ 或可渗透的区域中包括衬底表面或者作为衬底表面。因此，通过该封装单元可以实现衬底 相对周围大气的密封，从而衬底可以在一方面受到保护。另一方面，该封装单元可以密封衬 底的可渗透部分区域，从而包括该衬底的装置利用该封装单元被构造成严密密封的衬底， 在该衬底上能够涂覆例如潮湿和/或氧气敏感的其他部件。在渗透湿气和/或氧气的和/或湿气和/或氧气敏感的衬底材料的情况下，该衬 底也可以完全地被封装单元包围，从而封装单元被涂覆在所有的衬底表面上。通过这种方 式，为装置所使用的衬底材料其本身并不密封并且如同下文中结合器件所描述的那样可以 被涂覆在其他元件上。衬底例如可以具有塑料薄膜或者由塑料薄膜制成，该塑料薄膜可在其机械特性如 柔性方面适用于所述装置。但是在此，衬底的塑料例如可以渗透湿气和/或氧气，和/或具 有对于该装置和/或器件来说不适合的较高的水扩散速率。通过将封装单元布置在衬底的 一个或优选全部表面上，该衬底还可以具有其机械特性并且同时借助该封装单元相对湿气 和/或氧气密封。此外，该衬底还具有至少一个第一衬底层和一个第二衬底层，其中该第二衬底层 例如渗透湿气和/或氧气和/或对湿气和/或氧气敏感，而第一衬底层不渗透湿气和/或 氧气并且对湿气和/或氧气不敏感。在这种情况下，该封装单元可以布置在第二衬底层上 方或直接布置在第二衬底层上，从而第一和第二衬底层被封装单元完全地包围或者第二衬 底层被封装单元和第一衬底层一起完全地包围。第一衬底层例如可以是金属薄膜，在该金属薄膜上涂覆第二衬底层，该第二衬底 层的形式为具有塑料的平面化的塑料层，所述塑料例如渗透湿气和/或氧气。如在下文中 所描述的那样，这种平面化的塑料层由于对于器件来说不合适的高粗糙度而是有利的。借 助该封装单元又可以阻止塑料层的不合适的高导水性或渗水性。构造为平面化塑料层的第 二衬底层可以具有上文中所述的塑料材料之一，并且替换地或附加地也可以具有其他聚合 物，尤其是氟化物处理过的聚合物、聚对二甲苯、甲基环戊烯酮(Cyclotene)、聚丙烯酸酯以 及组合或层序列。此外，所述器件可以构造成电子器件。尤其是，所述器件可以具有或被构造为无机 发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、无机光电二极管(PD)、有机光电二极管(OPD)、 无机太阳能电池(SC)、有机太阳能电池(OSC)、无机晶体管-尤其是无机薄膜晶体管(TFT)、 有机晶体管-尤其是有机薄膜晶体管(OTFT)、集成电路(IC)或多个所述元件或所述元件的组合。实施为电子器件的所述器件例如可以具有衬底。该衬底在此根据上文中的描述被 实施。此外，该衬底可以已经根据上文中的描述被实施为具有第一封装单元的装置。被实 施为衬底的装置因此可以作为严密密封的衬底用作上级装置的器件，该上级装置具有根据 上文所描述的第二封装单元以用于封装例如器件的功能区域和/或层。此外，该器件可以具有功能层序列，该功能层序列具有至少一个第一电极和一个 第二电极，在该至少一个第一和第二电极之间布置有一个或多个无机和/或有机功能层。
12尤其是，所述功能层序列可以布置在衬底上。如果所述器件具有例如LED、OLED、PD、OPD、SC和/或0SC，则所述功能层序列可具 有有源区域，该有源区域适合于在器件或装置运行时生成或检测电磁射线。此外，该器件可 以具有透明的衬底。此外，替换地或附加地，所述封装单元对于在运行时辐射或检测到的电 磁射线是至少部分透明的。此外，第一电极和/或第二电极可以是透明的，并且例如具有透明的导电氧化物 或者由透明的导电氧化物组成。具有这种材料的电极可以尤其被构造为阳极、也就是注入 空穴的材料。透明的导电氧化物(transparent conductive oxide，“TC0”)是透明的导电 的材料，一般来说是金属氧化物，例如氧化锌、氧化锡、氧化钙、氧化钛、氧化铟或氧化锡铟 (ITO)。除了二元的金属氧化合物、例如ZnO、SnO2或In2O3之外，三元的金属氧化合物 或者不同的透明导电氧化物的混合物也属于TCO的组，所述三元的金属氧化合物例如是 Zn2Sn04、CdSn03、ZnSn03、Mgln204、Galn03、Zn2In2O5 或者 In4Sn3O12。此外，TCO 不一定对应于 化学计量组成并且也可以是P掺杂的或者η掺杂的。此外，第一和/或第二电极可以具有金属，所述金属例如可以用作为阴极材料，也 就是用作为注入电子的材料。作为阴极材料，尤其铝、钡、铟、银、金、镁、钙或锂及其化合物、 组合物和合金可以被证明为有利的。替换地或附加地，一个或两个电极也可以具有组合物， 尤其是由TCO和/或金属制成的层序列。一个或多个功能层可以具有有机聚合物、有机低聚物、有机单体、有机的小的非聚 合分子(“small molecule”，小分子)或者它们的组合。特别有利的是，实施为有机电子器 件的具有0LED、0PD、OSC和/或OTFT的所述器件具有功能层，该功能层被实施为空穴传输 层，以例如在OLED的情况下实现将空穴有效地注入到电致发光层中或电致发光区域中。作 为空穴传输层的材料，例如叔胺、咔唑衍生物、导电聚苯胺或者聚乙烯二氧噻吩可以被证明 为有利的。此外有利的是，将功能层实施为电致发光层。对此合适的材料是具有基于荧光或 磷光的射线发射的材料，例如聚芴、聚噻吩或聚苯或者其衍生物、化合物、混合物或共聚物。 根据功能层中的材料，所生成的第一射线可以具有从紫外到红光谱区域的各个波长或范围 或者它们的组合。如果所述器件具有LED、PD、SC和/或TFT，则一个或多个功能层可以具有外延层 序列，也就是外延生长的半导体层序列，或者被实施为该外延层序列。在此，所述半导体层 序列例如具有基于InGaAIN、InGaAlP和/或AlGAs的III -V族化合物半导体和/或具有Be、 Mg、Ca和Sr中的一种或多种元素以及0、S和Se中的一种或多种元素的II -VI族化合物半 导体。例如ZnO、ZnMgO, CdS、ZnCdS和MgBeO属于I I-VI族化合物半导体材料。具有一个或多个OLED和/或一个或多个LED的器件能够尤其被构造成照明装置 或显示器并且具有大面积构造的有效照明平面。在此“大面积”可以表示，所述器件具有大 于或等于几个平方毫米、优选大于或等于一个平方厘米并且特别优选大于或等于一个平方 分米的面积。所述器件的实施方式的所提到的列举不应该被局限地理解。更确切地，所述器件 可以具有对于专业人员公知的、因此在此没有进一步实施的其他电子元件和/或功能层序 列。
所述封装单元可以布置在上文中所描述的功能层序列的一个或多个表面上。如果 所述器件具有在上面布置有功能层序列的衬底，则所述封装单元可以延伸通过衬底的至少 部分区域和功能层序列，由此该功能层序列被衬底和封装单元完全地包围。如果所述器件 具有如上所描述的渗透湿气和/或氧气和/或湿气和/或氧气敏感的衬底，则该器件可以 被封装单元完全地包围。这可以表示，在器件的所有暴露的表面上并且因此在衬底和功能 层序列的所有暴露的表面上布置有封装单元。替换地或附加地，第一封装单元可以直接布置在衬底上，借助该第一封装单元将 衬底封装。在以这种方式封装的衬底上可以布置功能层序列并且借助第二封装单元来封装 该功能层序列。第一和第二封装单元在此可以以彼此相同或不同的方式实施并且可以具有 一个或多个上文中所述的特征。此外，所述器件例如可以具有盖子形式的遮盖物，该遮盖物位于具有功能层序列 的衬底上方。所述封装单元例如可以布置在遮盖物和衬底之间。尤其是，该遮盖物例如可 以借助围绕功能层序列的连接材料胶合到衬底上，该连接材料例如是玻璃焊料、玻璃料和/ 或胶合材料。所述封装单元在此可以围绕地布置在连接材料上和/或衬底上和/或遮盖物 上。由此可以密封穿过连接材料和/或沿着连接材料与衬底和/或遮盖物之间的界面的湿 气和/或氧气的可能渗透路径。在此，这里所描述的装置和封装单元也可以在极端环境条件下严密密封。例如，这 里所描述的装置和封装单元可以在升高的温度下_例如大于或等于40°C、大于或等于60°C 并且尤其是大于或等于85°C -以及在相对空气湿度大于或等于85%并且尤其是大于或等 于90%的情况下在长于500小时内严密密封。这样的要求例如是对用于汽车应用的装置 提出的，所述要求根据专业人员公知的汽车标准来要求，所述汽车标准例如标准AEC QlOl 或其基础标准JEDEC JESD22-A101或者标准IEC68-2-78。在此，从这些标准得出的典型 的测试条件例如可以是60°C，90%相对空气湿度；85°C，85%相对空气湿度；或者也可以是 440°C，93%相对湿度，在这样的条件下要被测试的装置必须在长于12小时、16小时、24小 时，2、4、10、21或56天的时间内保持有效。考虑到这里描述的封装单元，这表示，该封装单 元在所述条件下保持严密密封。例如，这里所描述的封装单元可以在温度大于或等于60°C且相对空气湿度大于或 等于85%的条件下或者在上文中所述的条件之一的条件下在长于500小时的时间内为严 密密封。根据上文中所述的实施方式，例如将具有封装单元的装置在被实施为OLED的器 件上来制造，并且在湿度试验中测试密封性。在此，该OLED具有1平方厘米的有效平面，该 有效平面在运作时可以看作是照明平面(“光亮图像”)。通过所述封装单元可以实现，在 周围温度为60°C且相对空气湿度为90%时，504小时之后在有效平面的光亮图像中丝毫不 会产生黑斑，或在制造完OLED时已经存在的黑斑不会增长。在此在大多数情况下将光亮图 像中的圆形区域称为黑斑，所述圆形区域在施加电压时不会(再)发光并且因此相对其被 照亮的周围环境呈现为暗色或黑色。因此，这里所描述的封装单元可具有小于每平方厘米一个缺陷的缺陷密度。
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本发明的其他优点和有利实施方式以及扩展方案在下文中结合图IA至6E所描述 的实施方式给出。图1示出根据一个实施例的装置的示意图；图2至图14示出根据进一步实施例的装置的示意图，以及图15至图16C示出根据进一步实施例的封装单元的截面的示意图。
具体实施例方式在实施例和图中可以设置分别具有相同附图标记的相同或者作用相同的构件。所 示出的元件及其相互之间的尺寸关系原则上不应视为成比例的，更确切地说，诸如层、部 件、器件以及区域之类的各个元件为了更好的可表示性和/或为了更好的理解而可能被以 过度厚或大的尺寸示出。图1示出根据一个实施例的装置100。该装置100具有器件1，该器件1在所示出 的实施例中被纯粹示意性地表示并且可以根据发明内容部分中的描述来实施。器件1尤其 是具有表面19，该表面19对湿气和/或氧气敏感。在器件1的表面19上布置有封装单元2。该封装单元2具有第一层21和在该第 一层21之上的第二层22。在所示实施例中，第一层21借助PECVD方法直接涂覆在器件的 表面19上并且该第一层21由具有氮化硅的无机材料构成。通过该PECVD方法，产生具有 晶体至多晶体的体积结构的第一层21，该体积结构在所示实施例中具有为几百纳米的厚 度。可替换于此地，该第一层也可以具有在发明内容部分中所描述的其他材料，这些材料例 如也可以借助上面所述的其他涂覆方法被涂覆到器件1的表面19上。在第一层21背向器件1的表面219上直接涂覆第二层22。从而表面219构成第 一层和第二层之间的界面。第二层22具有无机材料并且在所示实施例中尤其是由氧化铝 构成。该氧化铝借助于发明内容部分中详细描述的原子层沉积法被涂覆，该方法的方法参 数被调整为使得第二层具有与第一层的体积结构无关地构造的体积结构。这表明，在所示 实施例中存在的第一层21的晶体至多晶体结构不会以外延或近似外延的方式在第二层中 延伸，从而对第二层22的体积结构没有影响。在此，第二层22被实施为使得第二层22的 体积结构比第一层21的体积结构具有更大的非晶形性。尤其是，所示实施例中的第二层22 为非晶形的并且不具有可检测的结晶度。与之相关地在图15中示出的装置100的截面，其中放大地示出具有第一层和第二 层21，22的封装单元2。从图15可以看出，第一层21的在上面涂覆有第二层22的表面219 具有粗糙度形式的表面结构，该粗糙度例如取决于在器件1上涂覆第一层的涂覆方法。此外，第一层21的体积结构具有例如是孔或掺入物之类的结构或晶格缺陷8，这 些缺陷仅仅示意性地并且纯粹以举例方式表示。在此如所示那样，结构和晶格缺陷8能够 延伸到表面219，也就是延伸到第一层和第二层21，22之间的界面。结构和晶格缺陷8例 如也能够由于颗粒和/或污染物而在表面19上引起，这些颗粒和/或污染物在涂覆第一层 21时覆盖和/或遮住表面19的区域，由此第一层21的不均勻涂覆可能造成以提高了的趋 势形成结构和晶格缺陷。第二层22被构造为使得这样的结构和晶格缺陷8不会影响第二层22的体积结构。因此，该第二层22以均勻的非晶形的结构构造并且完全地覆盖第一层21，由此密封也 有可能通过第一层21的体积结构的晶格和结构缺陷8形成的湿气和/或氧气的渗透路径。 由此，可以借助封装单元2并且尤其是借助第一层和第二层21，22的组合实现对器件1的 严密密封并且尤其是表面19相对于湿气和/或氧气的严密密封。此外，第二层22还具有厚度，该厚度纯粹以举例的方式在两个位置处以附图标记 9标出。从图15可以看出，第二层22以发明内容部分所描述的方式跟随在第一层的表面 219的表面结构之后，从而第二层22的厚度9几乎与第一层21的表面结构无关。这尤其表示，不仅是第二层22的体积结构、而且第二层22的厚度9的厚度变化都 至少几乎与第一层21的体积结构和表面结构无关。在此，厚度9的厚度变化小于10%。如 图15所示，第二层被构造为使得该第二层能够至少几乎跟随第一层21的表面结构的微观 结构。根据图16A至16C，与此相关地示出封装单元2的其他切面，其中第一层21所具有 的表面结构具有纯粹示例性示出的宏观结构。在图16A中，第一层21在表面219中具有开 口或凹陷，该开口或凹陷具有大于1的深度直径比。第二层22跟随第一层21的表面结构 并且在此以几乎保持相同的厚度覆盖开口的表面。此处，第一层21中的开口的深度直径比 大于或等于10并且特别优选地大于或等于30。在图16B中，第一层21的表面219具有外伸的部分区域，而图16C中的第一层21 具有向下扩展的开口。尽管在第一层21的表面结构的这种结构上涂覆第二层的角度为负 角，第二层仍然能够以如图15所示的几乎保持相同的厚度被构造。替换或附加于图15至图16C中所示的结构，第一层21和尤其是第一层21的表面 219可以具有如发明内容部分所描述的其他结构或表面结构。通过第二层22的体积结构和厚度至少几乎与第一层的体积和表面结构无关，可 以实现第二层在第一层上的一致、均勻和完全覆盖的布置。通过这种方式，封装单元2可以 具有第一层21的优点结合第二层22的优点。下面示出所述装置的进一步的实施例，描述结合图1和图15至图16C所示的实施 例的修改方案。在图2中示出根据另一个实施例的装置200，其中封装单元2将器件1完全地围绕 和包围。这表示，在上面布置有第一层21和第二层22的器件1的表面19包括器件1的所 有表面。因此，通过第一层和第二层21，22能够实现封装单元2，该封装单元2也可以被布 置在不同的相对于彼此弯曲和倾斜的表面上，并且该封装单元2也可以延伸通过折角和边缘。图2的器件1例如可以是可渗透湿气和氧气的柔性塑料薄膜，该柔性塑料薄膜例 如应当被用作为电子器件的柔性衬底。通过布置在所有侧面的在器件1的所有表面、折角 和边缘之上延伸的封装单元2，所示装置200被构造为柔性的严密密封的衬底。在图3中示出根据另一个实施例的装置300，该实施例如同在之前的实施例中那 样具有例如被构造为衬底10的器件1。该衬底10具有第一衬底层11和在该第一衬底层11 之上的第二衬底层12。第一衬底层11被构造成具有足够厚度的金属薄膜-诸如不锈钢薄 膜，以便对湿气和氧气密封。这种类型的金属薄膜由于其柔韧性、密封性、稳定性和导电性 而非常适合于作为电子器件的衬底材料，所述电子器件诸如柔性OLED和/或柔性0PV。然而，金属薄膜通常具有相对高的表面粗糙度，该相对高的表面粗糙度使得需要昂贵的并且 费用高的平滑方法或者平面化层。在所示实施例中，第二衬底层12具有在发明内容部分中 所述的聚合物，该聚合物适合于将构造成金属薄膜的第一衬底层11平面化。然而由于这种 聚合物通常可以渗透湿气和/或氧气，所以在衬底10的通过第二衬底层12形成的表面19 上布置具有第一层和第二层的封装单元2。通过这种方式，第二衬底层12、进而衬底10以 及器件1都会严密地相对湿气和氧气密封和封装，从而装置300同样地可以被用作为柔性 的、严密密封的衬底。如果第一和第二层21，22具有例如在发明内容部分中所描述的导电 材料或半导体材料，则装置300可以额外地用作为导电衬底。在图4中示出根据另一个实施例的装置400，其中构造成衬底10的器件1具有第 一和第二衬底层11、12。具有第一和第二层21、22的封装单元被布置在第一和第二衬底层 11、12的所有暴露的表面上并且因此完整地包围和封装所示实施例中的器件1。在图5中示出根据另一个实施例的装置500，其中构造成衬底10的器件1同样地 具有第一和第二衬底层11、12。该器件1的在上面涂覆有封装单元2的表面19在所示实施 例中包括器件1的边界区域并且尤其是覆盖第一和第二衬底层11、12之间的连接面或连接 缝隙。通过这种方式，诸如粘合剂的连接材料被封装和保护起来以避免湿气和/或氧气，其 中借助所述粘合剂使第一和第二衬底层11、12互相胶合。除了在之前的实施例中实施为衬底的器件1以外，器件1还可以具有根据说明书 的发明内容部分所述的其他器件特征。在图6中示出根据另一个实施例的装置600的切面，该装置600对比于到目前为 止示出的实施例在器件1的表面19上具有如下封装单元2 该封装单元2具有多个第一层 和多个第二层。在此，第一层21、21’和第二层22、22’互相交叠地布置，从在器件1的表面 19上的第一层21开始。除了所示的两个第一层和两个第二层21、21’、22、22’，该封装单元 2还可以具有其他的第一和第二层。第一和第二层21、21’、22、22’可以被构造为分别彼此等同或者也可以被构造为 彼此不同，并且例如可以具有不同的材料，这些材料具有不同的光学特征，例如不同的折射 率。通过由第一和第二层21、22或21’、22’组成的层组合的重复，也可以提高封装单元2 的机械稳固性。在图7中示出根据另一个实施例的装置700的切面，该装置700所具有的封装单 元2除了第一和第二层21、22以外还具有第三层23。在此该第三层23布置在第一层21和 器件1之间并且被直接布置在器件1的表面19上。该第三层23具有无机材料，该无机材 料例如可以与第二层22的材料相同并且在其体积结构和厚度变化方面被像第二层22那样 构造。尤其是，第三层23被构造为使得该第三层23跟随器件1的表面19的表面结构并且 具有非晶形的体积结构。通过该第三层例如可以提供一致的层或表面以用于布置第一层，由此可以提高第 一层21的质量。所有之前和在后面示出的实施例可以替代于所示的封装单元而具有根据图6和/ 或图7的具有多个第一和第二层21、21’、22、22’和/或第三层23的封装单元。在下面的图8至图14中示出具有器件1的装置，这些器件1纯粹示例性地被构造 成0LED。对此替换地或附加地，器件1也可以具有其他在发明内容部分中所描述的电子器件的特征。以下实施例的器件1在衬底上具有功能层，从这些功能层中分别纯粹示例性地示 出第一和第二电极13和15，在该两个电极之间布置有具有有源区域的有机功能层14。该 有源区域适合于，在各个装置或各个器件运行时发射电磁射线。在此，实施为OLED的器件 1例如可以具有透明衬底以及透明的布置在衬底之上有机功能层14之下的第一电极13，从 而在有源区域内产生的电磁射线可以穿过衬底而被发射。这种实施也可以被称为所谓的 “底部发射器(Bottom-Emitter) ”。替换地或附加地，从衬底向外看去上面的第二电极15也可以是透明的，在必要时 布置在该第二电极15之上的封装单元2或遮盖物也可以是透明的。这种装置可以将在有 源区域内产生的电磁射线在离开衬底的方向上和从衬底向外看去向上的方向上发射，并且 能够被称为所谓的“顶部发射器(Top Emitter)”。同时被实施为底部发射器和顶部发射器 的装置能够在运行时在两侧发射电磁射线并且在关断状态下是透明的。在器件被实施为顶部发射器的情况下，在第二电极15上可额外地涂覆光输出耦 合层(未示出)，该光输出耦合层例如具有硒化物或硫化物，诸如硒化锌或硫化锌。如果在有源区域内产生的电磁射线穿过封装单元2被发射，则第二层22可以尤其 具有射线输出耦合结构形式的表面结构，其中所述射线输出耦合结构具有粗糙部、微透镜 和/或棱镜。因此，通过该一致的、跟随第一层21的表面结构的第二层22能够实现如下类 型的封装单元2 该封装单元2将对器件1的严密密封和封装以及光学功能相结合。在图8中示出装置800的实施例，其中具有第一和第二层21、22的封装单元2布 置在功能层13、14和15之上。在上面涂覆有功能层13、14和15的衬底10在所示实施例 中由玻璃制成。在此在所示实施例中，衬底10具有约为700微米的厚度，由I TO构成的 作为第一电极的功能层13具有约为118微米的厚度，构造为有机功能层的层14具有约为 120纳米的厚度，并且由铝构成的作为第二电极的功能层15具有约为200纳米的厚度。封 装单元200的第一层21的厚度为500纳米并且包括如下叠层该叠层具有厚度为200纳米 的SiNx层、在SiNx层之上的厚度为100纳米的SiO2层以及在SiO2层之上的厚度为200纳 米的另一 SiNx层。封装单元2的第二层22由厚度为10纳米Al2O3制成。如同在
发明内容
部分所描述的那样，对于该封装单元2在第二层中没有检测到结晶的Al2O3，从而该第二层 完全是非晶形的。对于这种装置800，如同在发明内容部分中所描述的那样，在60°C和90%相对空 气湿度的条件下，并且在一平方厘米的有源面积中，在504小时之后仍然没有发现上文所 描述的黑色斑点形式的新形成的缺陷。通过将封装单元2直接布置在器件1上或直接布置在功能层13、14和15上，而不 必应用额外的有机平面化层，可以在技术上简单地且便宜地布置封装单元2。相反，在器件 1和封装单元2之间存在有机平面化层的情况下，必须以技术上成本高的方式确保相对湿 气和氧气通常不是严密密封的该有机平面化层被封装单元完全地覆盖和包围，因为否则的 话通过该平面化层可以形成到达功能层13、14、15的渗透路径。在图9中示出根据另一个实施例的装置900，该实施例具有根据图2的具有封装单 元2的装置200作为衬底。布置在被构造为柔性且严密密封衬底的装置之上的功能层13、 14和15利用另一个具有第一层21’和第二层22’的封装单元2’被封装。在此，封装单元2和2’可以以相同或不同的方式来实施。在图10中示出根据另一个实施例的装置1000，其中对比之前的两个实施例，诸如 塑料薄膜的衬底10与功能层13、14和15 —起被封装单元2共同完全包围地封装。在图11至图14中所示出的装置除了功能层13、14和15的封装以外还具有玻璃 薄膜或玻璃板形式的或者装置200形式的遮盖物17。该遮盖物17借助围绕功能层13、14 和15的连接材料16被胶合。根据图11的实施例的装置1100具有器件1，该器件1所具有的双层衬底10具有 第一和第二衬底层11、12，这两个衬底层在边界区域中被封装单元2封装。在此，第一衬底 层11被构造成金属薄膜并且第二衬底层12被构造成聚合物平面化层，在第二衬底层12上 涂覆有功能层13、14和15。如结合图5所描述的那样，封装单元2延伸通过第一和第二衬底层21、22之间的 连接处并且进一步地通过第二衬底层22的部分区域。连接材料16被涂覆在封装单元2上， 从而封装单元2与遮盖物17和第一衬底层21 —起封装第二衬底层22以及功能层13、14 和15。在所示实施例中，连接材料16由玻璃料构成，该玻璃料能够与遮盖物17严密密封 地封闭。为此可以将玻璃料材料在涂覆到衬底10上之前在由玻璃薄膜或玻璃板形成的遮 盖物17上进行烧结。在被涂覆到衬底10上的封装单元2上之后，连接材料16例如可以借 助激光被熔化并且由此严密密封地连接到封装单元2上。在图12中示出根据另一个实施例的装置1200的切面，该装置1200具有作为器件 1的衬底10的玻璃衬底。该封装单元2围绕连接材料16被布置在连接材料16的部分区域 和衬底10之上，从而连接材料16和衬底10之间的界面109被封装单元2密封。由此，湿 气和/或氧气的可能的渗透路径可以通过界面109被长期地密封，其中该渗透路径例如可 能是由于器件1的机械应力而形成。在所示实施例中的连接材料16同样由玻璃料制成，该玻璃料被在遮盖物17上进行 烧结并且在例如玻璃衬底的衬底10上借助于激光被熔化。可能由于该熔化过程而沿着衬底 10和连接材料之间的界面产生的可能的渗透路径可以通过该封装单元2被有效地密封。在图13和图14中示出根据进一步实施例的装置1300和1400的切面，其中封装 单元2额外地还延伸通过全部连接材料16和连接材料16与遮盖物17之间的界面179。由 此，连接材料16和界面179可以长期被封装单元2密封。通过这种方式，例如可以将本身 不是严密密封的粘合剂用作连接材料16。装置1400的封装单元2额外地还围绕衬底10和遮盖物17延伸，由此能够实现更 高的稳定性。此外，之前所示实施例的封装单元在第二层上具有保护层(未示出)，该保护层例 如以喷漆的形式来保护免受机械损坏。本发明不会由于借助于实施例的说明而受限于这些实施例。更确切地，本发明包 括每一个新特征以及特征的每一个组合，这特别包含权利要求中的特征的每一种组合，即 使在该特征或该组合本身没有明确地在权利要求或实施例中给出时也是如此。
19
权利要求
一种装置，包括 器件(1)，以及 封装单元(2)，其用于相对湿气和/或氧气封装所述器件(1)，其中 所述封装单元(2)在所述器件(1)的至少一个表面(19)上具有第一层(21)和在所述第一层(21)之上的第二层(22)， 所述第一层(21)和所述第二层(22)分别具有无机材料， 所述第一层(21)直接布置在所述器件(1)上， 所述第二层(22)直接布置在所述第一层(21)上。
2.一种装置，包括 -器件(1)，以及-封装单元(2)，其用于相对湿气和/或氧气封装所述器件(1)， 其中-所述封装单元(2)在所述器件(1)的至少一个表面(19)上的第三层(23)上具有第 一层(21)和在所述第一层(21)之上的第二层(22)， -所述第三层(23)直接布置在所述器件(1)上 -所述第一层(21)直接布置在所述第三层(23)上， -所述第二层(22)直接布置在所述第一层(21)上， -所述第一层(21)和所述第二层(22)分别具有无机材料，以及 -所述第三层(23)具有非晶形的无机材料。
3.根据权利要求2所述的装置，其中-所述第二层(22)和所述第三层(23)以相同的方式构造。
4.一种装置，包括 -器件(1)，以及-封装单元(2)，其用于相对湿气和/或氧气封装所述器件(1)， 其中-所述封装单元(2)在所述器件(1)的至少一个表面(19)上具有第一层(21)和在所 述第一层(21)之上的第二层(22)，-所述第一层(21)和所述第二层(22)分别具有无机材料， -所述第二层(22)直接布置在所述第一层(21)上，并且-所述封装单元(2)在温度高于或等于60°C且相对空气湿度大于或等于85%时在长于 500小时的时间内严密密封。
5.根据权利要求1至4之一所述的装置，其中-所述第一层(21)和所述第二层(22)分别具有体积结构，并且 -所述第二层(22)的体积结构与所述第一层(21)的体积结构无关。
6.根据权利要求5所述的装置，其中-所述第二层(22)的体积结构比所述第一层(21)的体积结构具有更高的非晶形性。
7.根据前述权利要求之一所述的装置，其中 -所述第二层是非晶形的。
8.根据前述权利要求之一所述的装置，其中-所述第二层(22)具有厚度(9)，所述厚度(9)具有与所述第一层(21)的表面结构和 /或体积结构无关的厚度变化。
9.根据权利要求8所述的装置，其中 -所述厚度变化小于或等于10%。
10.根据前述权利要求之一所述的装置，其中-所述封装单元(2)具有多个第一层(21，21’ )和多个第二层(22，22’)，并且 _所述第一层和第二层(21，21’，22，22’)以交替地彼此相叠的方式涂覆。
11.根据前述权利要求之一所述的装置，其中-所述封装单元(2)完全地包围所述器件(1)。
12.根据前述权利要求之一所述的装置，其中_所述装置具有多个封装单元(2，2’)，所述多个封装单元(2，2’)布置在所述器件(1) 的不同表面上。
13.根据前述权利要求之一所述的装置，其中 -所述器件(1)包括衬底(10)，并且-所述封装单元(2)直接涂覆在所述衬底(10)上。
14.根据权利要求1至12之一所述的装置，其中 -所述器件(1)在衬底(10)上具有遮盖物(17)，并且-所述封装单元(2)布置在所述遮盖物(17)和所述衬底(10)之间。
15.根据权利要求14所述的装置，其中-连接材料(16)布置在所述遮蔽物(17)和所述衬底(10)之间，并且 -所述封装单元(2)封装所述衬底(10)和所述连接材料(16)之间的和/或所述遮盖 物(17)和所述连接材料(16)之间的界面(109，179)。
全文摘要
根据实施方式的装置尤其是包括器件(1)和用于封装器件(1)以抵抗湿气和/或氧气的封装单元(2)，其中该封装单元(2)在器件(1)的至少一个表面(19)上具有第一层(21)和在该第一层(21)之上的第二层(22)，该第一层(21)和第二层(22)分别具有无机材料，并且该第二层(22)直接布置在第一层(21)上。
文档编号H01L51/52GK101933175SQ200980103763
公开日2010年12月29日 申请日期2009年1月29日 优先权日2008年1月30日
发明者C·施米德, H·朱尔, K·霍伊泽尔, M·克莱因, R·佩佐尔德, T·施伦克 申请人:奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司