光电子器件和用于制造光电子器件的方法
【技术领域】
[0001]在不同的实施方式中，提供一种光电子器件和一种用于制造光电子器件的方法。
【背景技术】
[0002]有机基础上的光电子器件(例如，有机发光二极管(Organic Light EmittingD1de，OLED)，例如白色的有机发光二极管(White Organic Light Emitting D1de，WOLED)，太阳能电池等)的特征通常在于其机械的柔性和适度的制造条件。有机基础上的光电子器件例如有机发光二极管因此应用越来越广泛并且可以用于表面的照明。表面例如可以理解成桌子、墙壁或地板。
[0003]为了提高可以从有机光电子器件(例如有机发光二极管)中耦合输出的或者例如在有机太阳能电池的情况下耦合输入的电磁辐射的份额，有机光电子器件通常设有散射层O
[0004]目前为止存在两种用于提高光耦合输出的附加装置:外部的耦合输出装置和内部的耦合输出装置。
[0005]外部的耦合输出装置可以理解成下述设备，其中光从衬底以放射的光耦合输出。这种设备例如可以是具有散射颗粒或表面结构化部例如微透镜的薄膜。具有散射颗粒的薄膜例如施加到衬底外侧上。表面结构化部例如可以表示对衬底外侧的直接结构化或者将散射颗粒引入到衬底中，例如引入到玻璃衬底中。这些附加装置中的一些(例如散射薄膜)已经在OLED照明模块中使用或者展现出其高可缩放性。然而，外部的耦合输出装置会有两个显著缺点。在外部的耦合输出装置中，耦合输出效率会限制在衬底中传导的光的大约60%至大约70%。此外，在用于外部耦合输出的措施中，光电子器件的外观会受到显著影响。借助于施加的层或膜，例如可以在光电子器件中构成显现出乳白色的和/或漫反射的表面。
[0006]内部的親合输出装置可以理解成下述设备，其中光被親合输出，所述光在光电子器件的电有源区域例如有机功能层结构中引导和/或在电极例如透明导电氧化物层(transparent conductive oxide，TC0(透明导电氧化物))中引导。在其他光电子器件中，例如并非针对有机光电子器件，已知多种技术附加装置。在传统的用于光的内部耦合输出的设备中，可以将具有低折射率的光栅施加在光电子器件的电极中的一个电极上或上方，例如由铟锡氧化物构成的电极(indium tin oxide，IT0)。光栅具有结构化的区域，所述结构化的区域具有低折射率的材料。在另一个传统的用于光的内部耦合输出的设备中，可以将散射层施加在电极之上，例如铟锡氧化物阳极。散射层通常具有由聚合物构成的基质，在所述基质中分布有散射中心。基质通常具有大约为1.5的折射率而散射中心具有比基质高的折射率。由基质和散射中心构成的材料混合物通常以湿法化学的方式施加。
[0007]除了将光从有机光电子器件中耦合输出之外，有机光电子器件的封装是另一个问题。有机器件的有机组成部分例如有机发光二极管的有机功能层结构通常对有害环境影响敏感。有害环境影响可以理解成全部下述影响，所述影响会潜在地引起有机材料的或材料混合物的结构的退化或老化和/或改变并进而会限制有机器件的运行持续时间。出于所述原因，将光电子器件通常相对有害环境影响封装。
[0008]用于封装光电子器件的在钙钠衬底玻璃上或上方的电有源区域例如有机功能层结构的传统的方法是基于具有腔的玻璃盖(腔室玻璃)的封装，在其中引入所谓的吸取剂。电有源区域在玻璃衬底上或上方构成。腔室玻璃随后粘贴到玻璃衬底上，使得电有源区域设置在腔室玻璃的腔中。然而，借助于腔室玻璃的特定的制造工艺，腔室玻璃比普通的平板玻璃(钙钠硅酸盐玻璃)明显更贵。
[0009]另一种用于封装光电子器件的在钙钠衬底玻璃上或上方的电有源区域例如有机功能层结构的传统的方法是借助层压玻璃的薄膜封装或薄层封装。借助于施加适当的薄膜(薄层)，可以将有机器件充分地相对于水和氧密封。例如可以将层压玻璃粘贴到薄膜封装件上以用于保护薄膜封装件免受机械损坏。可以对薄膜封装件提出极端的质量要求并且薄膜封装件的多个不同的层的沉积工艺会是非常耗费时间的。
[0010]在光电子器件例如OLED显示器中，构件的封装例如可以借助于玻璃料封装(英语为，glass frit bonding/glass soldering/seal glass bonding)实现。在玻璃料封装的情况下，将也称作为玻璃料的低熔点的玻璃用作玻璃衬底和玻璃盖之间的连接部。光电子器件的一部分例如电有源区域、例如有机功能层结构在玻璃衬底和玻璃盖之间构成。玻璃料与玻璃盖和玻璃衬底的连接部可以在玻璃料的区域中横向地保护有机功能层结构免受有害的环境影响。对于有机光电子器件、例如用于照明的0LED，这种类型的封装是令人感兴趣的替选方案。然而，在常规照明的大程度受成本导向的区段中，使用与在OLED显示器中不同的成本更适宜的衬底。在用于照明的有机光电子器件中，通常使用成本适宜的玻璃衬底，例如妈钠娃酸盐玻璃(soda-lime glass)。然而，在1?钠娃酸盐玻璃上，玻璃料封装目前是不可能的。出现的问题是在玻璃料在焊接部位上加热时钙钠硅酸盐玻璃的热膨胀的不兼容性。
【发明内容】
[0011]在不同的实施方式中，提供一种光电子器件和一种用于制造光电子器件的方法，借助其可能的是，提高电磁辐射例如光到有机光电子器件中/从有机光电子器件中的耦合输入和/或親合输出并且附加地可以实现具有适宜的玻璃衬底的有机光电子器件的玻璃料封装。
[0012]光电子器件可以理解成半导体器件，所述半导体器件可以提供或接收电子辐射。
[0013]在本说明书的范围中，提供电磁辐射可以理解成发射电磁辐射。
[0014]在本说明书的范围中，接收电磁辐射可以理解成吸收电磁辐射。
[0015]在不同的实施例中，发射/吸收电磁辐射的器件可以是发射/吸收电磁辐射的半导体器件和/或构成为发射/吸收电磁辐射的二极管、构成为发射/吸收电磁辐射的有机二极管、构成为发射电磁辐射的晶体管或者构成为发射电磁辐射的有机晶体管。辐射例如可以是可见范围中的光、UV光和/或红外光。在本文中，发射/吸收电磁辐射的器件例如可以构成为发射/吸收光的二极管(light emitting d1de，LED(发光二极管))、构成为发射/吸收光的有机二极管(organic light emitting d1de，OLED)、构成为发射光的晶体管或者构成为发射光的有机晶体管。发射/吸收光的器件在不同的实施例中可以是集成电路的一部分。此外，可以设有多个发射光的器件，例如安置在共同的壳体中。
[0016]在本说明书的范围中，可以不考虑相应的聚集态将有机材料理解成以化学一致的形式存在的、特征在于特征性的物理和化学特性的碳化合物。此外，在本说明书的范围中，可以不考虑相应的聚集态将无机材料理解成以化学一致的形式存在的、特征在于特征性的物理和化学特性的不具有碳的化合物或简单碳化合物。在本说明书的范围中，可以不考虑相应的聚集态将有机-无机材料(杂化材料)理解成以化学一致的形式存在的、特征在于特征性的物理和化学特性的具有包含碳的化合物部分和不具有碳的化合物部分的化合物。在本说明书的范围中，术语“材料”包括全部上述材料，例如有机材料、无机材料和/或杂化材料。此外，在本说明书的范围中，例如可以如下理解材料混合物:组成部分由两种或更多种不同的材料构成，其组成部分例如非常精细地分布。将由一种或多种有机材料、一种或多种无机材料或一种或多种杂化材料组成的材料混合物或材料理解成作为材料类。术语“物质”可以与术语“材料”同义地使用。
[0017]在本说明书的范围中，可以将下述材料理解成发光材料，所述材料将一个波长的电磁辐射有损耗地转换成其他波长的电磁辐射，例如转换成更长波长的电磁辐射(斯托克斯位移)或更短波长的电磁辐射(反斯托克斯位移)，例如借助于磷光性或荧光性进行转换。被吸收的电磁辐射和被发射的电磁辐射的能量差可以转换成光子、即热量和/或借助于发射具有作为能量差的函数的波长的电磁辐射进行转换。
[0018]形状稳定的材料可以借助于添加软化剂例如溶剂或提高温度变成可塑性变形、即液化。
[0019]可塑性变形的材料可以借助于交联反应和/或排出软化剂变成性状稳定、即固化。
[0020]材料或材料混合物的固化、即材料从可变形到形状稳定的过渡可以具有粘度的变化，例如粘度从第一粘度值提高到第二粘度值。第二粘度值可以比第一粘度值大数倍，例如在大约10至大约16的范围中。材料在第一粘度下是可变形的而在第二粘度下是形状稳定的。
[0021]材料或材料混合物的固化、即材料从可变形到形状稳定的过渡可以具有下述方法或工艺，其中将低分子的组成部分从材料或材料混合物中移除，例如将材料或材料混合物的低分子的未交联的组成部分或溶剂分子移除，例如对材料或材料混合物的干燥或化学交联。材料或材料混合物在可变形的状态下与在形状稳定的状态下相比具有低分子的材料占整个材料或材料混合物的较高的浓度。
[0022]第一本体与第二本体的连接可以是形状配合的、力配合的和/或材料配合的。连接可以以可松开的方式构成，即可逆地构成。在不同的设计方案中，可逆的、配合的连接例如可以实现为螺丝连接、维可牢搭扣、夹紧/使用夹子来实现。
[0023]然而，连接也可以不可松开地构成，即不可逆地构成。不可松开的连接在此仅可以借助于破坏连接机构来分开。在不同的设计方案中，不可逆的、配合的连接例如可以实现为铆接链接、粘接连接或钎焊连接。
[0024]在材料配合的连接的情况下，第一本体与第二本体可以借助于原子力和/或分子力连接。材料配合的连接通常不会是可松开的连接。在不同的设计方案中，材料配合的连接例如可以实现为粘接连接、焊料连接、例如玻璃焊料的或金属焊料的焊料连接、熔焊连接。
[0025]在本说明书的范围中，可以将有害的环境影响理解成下述影响，所述影响会潜在地引起有机材料或材料混合物的退化或老化并进而会限制有机器件的运行持续时间。
[0026]有害的环境影响例如可以是对有机材料或有机材料混合物有害的物质，例如氧、水和/或例如溶剂。
[0027]然而，有害的环境影响例如也可以是对有机材料或有机材料混合物有害的环境，例如为环境参数变化到临界值之上或之下。环境参数例如可以是温度和/或环境压力。由此，例如会出现有机材料或有机材料混合物的交联、退化和/或结晶等。
[0028]在不同的实施方式中，提供一种光电子器件，所述光电子器件具有:玻璃衬底；在玻璃衬底上的玻璃层；和封装件，所述封装件具有玻璃料，其中玻璃料设置在玻璃层上；其中玻璃料借助于玻璃层固定在玻璃衬底上。
[0029]在一个设计方案中，封装件可以具有玻璃盖，所述玻璃盖借助于玻璃料与玻璃层配合地连接，例如材料配合地固定。
[0030]借助于玻璃料的配合的连接可以理解成光电子器件的被封装的部分例如电有源区域对有害的环境影响的横向密封。
[0031 ] 在一个设计方案中，玻璃盖可以具有与玻璃衬底相似的或相同的材料或者由其形成。
[0032]在一个设计方案中，在玻璃盖上或上方可以施加第二玻璃层，其中第二玻璃层可以与玻璃衬底上或上方的玻璃层相似地或相同地构建。例如，第二玻璃层可以构建成不具有散射中心的玻璃层。
[0033]第二玻璃层可以构建成用于玻璃盖上的玻璃料的增附剂。
[0034]在又一个设计方案中，光耦合输出层可以设置在玻璃层上或上方和/或玻璃层可以构建成光耦和输出层。
[0035]光耦和输出层例如可以与玻璃层相似地或相同地构建。例如，玻璃层可以不具有散射添加物，并且光耦和输出层可以具有散射添加物。然而，玻璃层例如可以具有与光耦和输出层不同的添加物和/或可以构建为用于光耦和输出层的增附层。
[0036]在一个设计方案中，玻璃衬底可以具有软玻璃或由其形成，例如硅酸盐玻璃，例如钙钠硅酸盐玻璃。
[0037]在一个设计方案中，玻璃层可以构建成用于玻璃衬底上的玻璃料的增附剂。
[0038]换言之:玻璃层与玻璃衬底和玻璃料的粘附性可以比玻璃料与玻璃衬底的粘附性更强，例如大约大10%、例如大约大20%、例如大约大30%、例如大约大50%、例如大约大100%、例如大约大300%。
[0039]在一个设计方案中，玻璃层的热膨胀系数可以匹配于玻璃料的热膨胀系数，或者玻璃料的热膨胀系数可以匹配于玻璃层的热膨胀系数，关于玻璃料的热膨胀系数或玻璃层的热膨胀系数，例如在大约50%的范围之内、例如在大约40%的范围之内、例如在大约30%的范围之内、例如在大约20%的范围之内、例如在大约10%的范围之内、例如大致相等。
[0040]换言之:玻璃层和玻璃料可以具有大致相等的热膨胀系数。
[0041 ] 在一个设计方案中，玻璃层的软化点可以匹配于玻璃料的软化点，或者玻璃料的软化点可以匹配于玻璃层的软化点，关于玻璃料的软化点或玻璃层的软化点，例如在大约50%的范围之内、例如在大约40%的范围之内、例如在大约30%的范围之内、例如在大约20%的范围之内、例如在大约10%的范围之内、例如大致相等、例如在小于大约100°C的温度范围之内、例如在小于大约70°C的温度范围之内、例如在小于大约50°C的温度范围之内、例如在小于大约20°C的温度范围之内。
[0042]换言之:玻璃层和玻璃料可以具有大致相同的软化点。
[0043]在一个设计方案中，玻璃层可以整面地设置在玻璃衬底上或上方。
[0044]在又一个设计方案中，玻璃层可以具有大于或大致等于层横截面中的其他层的折射率的平均折射率。
[0045]在一个设计方案中，玻璃层可以具有至少大约1.5的折射率、例如至少大约1.6的折射率、例如至少大约为1.65的折射率、例如大约1.7至大约2.5的范围的折射率。
[0046]在又一个设计方案中，玻璃层可以具有在大约I μπι至大约100 μπι的范围中、例如在大约10 μ m至大约100 μπι的范围中、例如大约为25 μ m的厚度。
[0047]在又一个设计方案中，玻璃层可以构成为有机发光二极管和/或有机太阳能电池的剖平面中的层。
[0048]在一个设计方案中，玻璃层可以具有基质和在其中分布的添加物。
[0049]在又一个设计方案中，玻璃层的基质可以具有大于大约1.7的折射率。
[0050]在又一个设计方案中，玻璃层的基质可以无定形地构成。
[0051]在又一个设计方案中，玻璃层的基质可以具有选自下述玻璃体系组的材料或材料混合物或者由其形成:含 PbO 的体系:Pb0-B203、PbO-S12, PbO-B2O3-S12、PbO-B2O3-ZnO2、PbO-B2O3-Al2O3,其中含PbO的玻璃料也可以具有Bi2O3;含Bi 203的体系:Bi 203_B203、Bi203_B203_Si02、Bi203_B203_Zn0、Bi2O3-B2O3-ZnO-S12。
[0052]在又一个设计方案中，含Bi的玻璃层可以附加地具有选自下述材料组的材料或材料混合物！Al2O3、碱土金属氧化物、碱金属氧化物、Zr02、Ti02、HfO2、Nb205、Ta205、Te02、W03、MO3N Sb203、Ag20、Sn02、稀土元素氧化物。
[0053]在一个设计方案中，可以对基质的玻璃掺入吸收UV的添加物作为玻璃组分。例如，为了提高在玻璃熔融的工艺中的UV吸收，可以为低熔点的玻璃、例如含铅的玻璃作为玻璃配料组成部分添加具有Ce-、Fe-、Sn-、T1-、Pr-、Eu-和/或V-化合物的材料或材料混合物。
[0054]玻璃的热液化即熔化可以理解成玻璃熔融的工艺。吸收UV的添加物可以作为组成部分在玻璃中溶解。紧接着玻璃熔融的工艺，玻璃可以粉末化地以覆层的方式施加到载体上并且随后借助于热处理来玻璃化。
[0055]在又一个设计方案中，基质的材料或材料混合物与玻璃衬底相比可以具有本征更小的UV透射率。
[0056]借助于基质的较小的UV透射率