专利名称：电子元件以及制造电子元件的方法
电子元件以及制造电子元件的方法本发明涉及一种电子元件以及制造电子元件的方法。本专利申请要求德国专利申请10 2009 023 350. 4的优先权，其公开内容引此作
为参考。电子元件的寿命主要取决于其对空气氧和湿度的屏蔽，因为电子元件常含反应性材料如易腐蚀的金属或吸湿层。在电子元件运行时，受电子激发的有机分子易与氧和水反应，其限制了使用寿命。本发明的目的在于提供一种具有改进的屏蔽效应的电子元件。该目的是通过权利要求1的电子元件实现的。该元件的其它实施方案和用于制造具有改进的屏蔽效应的电子元件的方法是其它权利要求的主题。按一种实施方案，提供一种电子元件，该元件装备有基材、在基材上的包含至少一个功能层的层序列和布置在该层序列和基材上的并与基材一同完全环绕该层序列的包封。 该包封具有至少两个双层，双层具有第一层和第二层，该第一层是具有两维有序的有机单分子层。该两维有序可以是非晶形的。还提供一种由多层各包含第一层和第二层的双层制成的层体系，其中该第一层和第二层彼此交互重叠布置，以致形成密实的包封。该包封的最外层可为第一层或第二层，即该包封与层序列邻接的层可为第一层或第二层，并且该包封的最远离该层序列的层可为该包封的第一层或第二层。该包封屏蔽该含至少一层功能层的层序列免受空气氧和湿度的影响，以保护层序列中对空气氧和湿度有敏感反应的层。由此延长这些层的寿命和因此延长该电子元件的寿命。该第一层可包含长度选自0. 5nm至5nm的线型分子，并且其厚度相应于该线型分子的长度。因此提供该包封的双层的第一层，其厚度可为0. 5nm至5nm，例如该第一层的厚度可以在l_3nm之间。该线型分子可包含第一端基、中间基团和第二端基。该第一端基例如可以是锚固基团(Ankergruppe)，该第二端基例如可以是首基。通过合适选用第一端基和第二端基，该第一层可很好地结合在该第二层上或者结合在另一双层的第二层上。此外，合适选用第一端基和第二端基导致各端基相互的有效结合，以致该第一层具有高的密封性和由此具有化学稳定性和热稳定性。在一端上具有第一端基的这种线型分子可在表面上形成薄的单分子层(自-组装单层SAM)。该单分子层也可称为自组织单层。由上述线型分子形成的第一层可与第二层例如构成共价键，并因此其在第二层的表面上具有优良的粘附。在第二层表面上的连结可自发和定向实现。由此在有机单分子层中形成两维有序，由此可产生特别密实的第一层。因此可制造非常薄的无漏电路径或少许漏电路径的电介质，这可通过高击穿电压表明。由此该单分子层对较大分子如水和氧也是不透性的或几乎不透性的。在第二层中的尺寸小于IOnm的缺陷点位如针孔可通过该第一层的线型分子密封。由于该第一层包含单分子层，因此该包封的总厚度可以构造成非常薄， 所以可节省材料成本和工艺成本。
该线型分子的中间基团可以是分子链，并可选自线型烷基、线型氟化烷基、聚乙二醇和聚乙二胺。该中间基团可影响该第一层的电特性，因此按需要选用绝缘的脂族体系或导电共轭双键作为中间基团。线型烷基可含2至20个碳原子，如10至18个碳原子。线型氟化烷基也可含2至 20个碳原子，如10至18个碳原子。例如含2至20个碳原子的线型烷基可含一类芳基作为第二端基，该类芳基通过形成pi-pi-相互作用彼此和与相邻的第二层相关来稳定该线型分子。该芳基可以是取代的或非取代的。取代基可以是氟代的和/或不饱和的烷基、卤素或含S、含N或含P的化合物。也可使用不同的线型分子制造第一层。该第一端基可选自异羟肟酸、肟、异腈、膦、R1-Si (R2)-R3、0 = C_R4、0 = P(R5)-I^6和 O = S(R7) =0。其中R1, R2, R3相互独立选自H、Cl、Br、I、OH、0-烷基、苄基和不饱和链烯基，R1J2和R3的至少一个不是H。此外，R4可选自H、Cl、Br、I、OH、OSi R1R2R^ 0-烷基、苄基和不饱和链烯基。&和&可相互独立选自H、Cl、Br、I、OH、0-烷基、苄基和不饱和链烯基。此外，R7可选自Cl、Br、I、0H、0-烷基、苄基和不饱和链烯基。具有上述特性的第一层的线型分子可按式1构成。
权利要求
1.一种电子元件，其具有 -基材，-在基材上的包含至少一个功能层的层序列，和-布置在所述层序列和基材上的并与基材一同完全环绕所述层序列的包封， -所述包封具有至少两个双层， -所述双层具有第一层和第二层，和 -所述第一层是具有两维有序的有机单分子层。
2.根据权利要求1的电子元件，其中所述第一层包含长度选自0.5nm至5nm的线型分子，并且其厚度相应于所述线型分子的长度。
3.根据上述权利要求的电子元件，其中所述线型分子包含第一端基、中间基团和第二端基。
4.根据上述权利要求的电子元件，其中所述中间基团选自线型烷基、线型氟化烷基、聚乙二醇和聚乙二胺。
5.根据权利要求3或4之一的电子元件，其中所述第一端基选自异羟肟酸、肟、异腈、 膦、R1-Si (R2) -R3> 0 = C-R4, O = P (R5) -R6 和 0 = S (R7) = 0，其中-R1, R2, R3相互独立选自H、Cl、Br、I、OH、0-烷基、苄基和不饱和链烯基，R1, R2和R3的至少一个不是H，-R4选自H、Cl、Br、I、OH、OSi R1R2R3, 0-烷基、苄基和不饱和链烯基， -R5和&相互独立选自H、Cl、Br、I、OH、0-烷基、苄基和不饱和链烯基， -R7选自Cl、Br、I、OH、0-烷基、苄基和不饱和链烯基。
6.根据权利要求3至5之一的电子元件，其中所述第二端基选自所述第一端基、非取代的芳基、取代的芳基、取代的芳烃、非取代的芳烃、取代的杂芳烃和非取代的杂芳烃。
7.根据前述权利要求之一的电子元件，其中所述第二层含选自金属、金属合金、金属氧化物和聚合物的材料。
8.根据前述权利要求之一的电子元件，其中所述第二层的厚度为5nm至Ιμπι。
9.根据权利要求3至8之一的电子元件，其中在所述第二层和所述第一端基之间和/ 或在所述第二层和所述第二端基之间存在化学键和/或络合键和/或范德华力相互作用。
10.根据前述权利要求之一的电子元件，其中所述包封具有至少一个结合水分子和氧分子的第三层。
11.根据前述权利要求之一的电子元件，其中所述层序列选自有机发光二极管、有机磁阻元件、无机磁阻元件、电致变色指示元件、有机太阳能电池、无机太阳能电池、有机光电二极管、无机光电二极管、有机传感器、无机传感器和表面滤波器。
12.一种用于制造电子元件的方法，其包括下列方法步骤 Α)在基材上布置包含至少一个功能层的层序列，B)在所述基材和所述层序列上布置含至少两个双层的包封，以使得所述层序列由所述基材和包封完全环绕，其中所述方法步骤B)包括 Bi)施加第一层和Β2)施加第二层，其中制造具有两维有序的有机单分子层作为第一层， 并且所述方法步骤Bi)和Β2)交替重复至少两次。
13.根据前述权利要求的方法，其中在方法步骤Bi)中，由气相或由溶液施加所述第一层的材料。
14.根据前述权利要求的方法，其中在方法步骤B2)中，用选自蒸镀、溅射、印刷和化学镀金属化的方法施加所述第二层的材料。
15.根据前述权利要求的方法，其中在方法步骤B2)中，在第一层和第二层之间形成化学键和/或络合键和/或范德华力相互作用。
全文摘要
本发明涉及一种具有包封的电子元件，该包封具有至少两层双层。本发明还涉及一种用于制造其中包封有层序列的电子元件的方法。
文档编号H01L51/44GK102449797SQ201080023379
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月28日 优先权日2009年5月29日
发明者京特·施密德, 阿尔维德·洪策 申请人:欧司朗光电半导体有限公司, 西门子公司