EP2201625A1 - Vorrichtung für die herstellung und/oder aufbewahrung von organischen leuchtdioden bzw. solarzellen sowie verfahren zur herstellung der vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung für die herstellung und/oder aufbewahrung von organischen leuchtdioden bzw. solarzellen sowie verfahren zur herstellung der vorrichtung

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Publication number
EP2201625A1
EP2201625A1 EP08839946A EP08839946A EP2201625A1 EP 2201625 A1 EP2201625 A1 EP 2201625A1 EP 08839946 A EP08839946 A EP 08839946A EP 08839946 A EP08839946 A EP 08839946A EP 2201625 A1 EP2201625 A1 EP 2201625A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
encapsulation
electronic component
water
film
moisture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08839946A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Kiy
Wolfgang Lohwasser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3A Composites International AG
Original Assignee
3A Technology and Management AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3A Technology and Management AG filed Critical 3A Technology and Management AG
Priority to EP10010431A priority Critical patent/EP2267817A1/de
Publication of EP2201625A1 publication Critical patent/EP2201625A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/841—Self-supporting sealing arrangements

Definitions

  • the invention relates to a device for the production and / or storage of water vapor-sensitive electronic components, in particular organic light-emitting diodes or solar cells, according to the preamble of claim 1.
  • the invention covers a method for producing this device.
  • An OLED namely an "organic light-emitting diode” is a light-emitting diode designed as a thin-film luminous component made of organic, semiconducting materials and comprising several organic layers, which is preferably provided for screen inserts or for room lighting and can be used as a flexible display can be used.
  • a double encapsulation with water vapor absorber of the usually water vapor-sensitive electronic component forms a cavity which, in addition to the OLED located in a second encapsulation, also contains an amount of moisture absorber material which is appropriate for the lifetime.
  • the cavity is preferably filled with inert dry gas - N 2 , Ar -, but may also contain a liquid or a solid with very good water vapor conductivity. It is important that in the cavity of the water vapor can flow much easier to a moisture absorber than through the second encapsulation to the OLED.
  • any moisture entering the outer first encapsulant is absorbed by the encapsulated moisture absorbers before it can pass through the second inner encapsulant to the actual OLED. This ensures - before the absorption of the absorber - a completely dry operation of the OLED.
  • the cavity can be created by nubs or webs which are embossed in one of two film-like cover elements or by additionally printed or otherwise attached knobs or webs.
  • At sufficiently high absorption rate of the moisture absorber and sufficiently good second encapsulation of the OLED can as Cavity also satisfy a customary Antiblockp
  • spacers-also in transparent form-as a structure or to introduce them into the respective films as inorganic particles.
  • the outer encapsulation consists of flexible barrier composite films; These light-transparent composite films preferably include an inorganic transparent barrier layer.
  • the latter is in particular of SiOx, where x is a number of 1.6-2.0, preferably 2.0 -, but may also consist of AlyOz, where y: z is a number of 0.5-1.0 - preferred , 0.66 -, optionally also of ZnO, MgO, TiO 2, Si 3 N 4, AIN o. The like.
  • the transparent layers are applied by means of vacuum coating methods, such as sputtering, plasma CVD (chemical vapor deposition), PVD (physical vapor deposition), thermal evaporation or electron beam evaporation, the abovementioned processes are carried out in particular under reduced pressure. Particularly preferred is the electron beam evaporation of silicon oxide. Moreover, this transparent film is used in the encapsulation only in non-plastically deformed state.
  • the inorganic barrier layer is expediently combined with a lacquer layer.
  • the organic layers can also be vapor-deposited and crosslinked, for example, via EB or UV radiation.
  • the two composite films are bonded together by thermal or ultrasonic sealing.
  • the respective position of the composite film to be joined must consist of a suitable sealing medium.
  • barrier films examples include EVOH films (ethylene vinyl alcohol), PVcD films (polyvinylidene chloride), films of halogenated polyethylene such as chlorinated and / or fluorinated polyethylenes, for example polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), also known under the trade name ACLAR, or Films of acrylonitrile / methacrylate copolymers, also known under the brand name BAREX.
  • EVOH films ethylene vinyl alcohol
  • PVcD films polyvinylidene chloride
  • films of halogenated polyethylene such as chlorinated and / or fluorinated polyethylenes
  • PCTFE polychlorotrifluoroethylene
  • ACLAR acrylonitrile / methacrylate copolymers
  • an encapsulation for example by means of injection molding of polymers or by means of thermoforming, and then to provide this encapsulation with inorganic barrier layers, preferably by vacuum. These vacuum barrier layers can then in turn be combined with barrier-improving paints. Again, so-called. Multilayer are possible!
  • first encapsulation of the back of a metal composite foil in particular an aluminum composite foil.
  • cavities for receiving moisture absorption material and also webs and nubs as spacers or fixing elements for the second OLED to be encapsulated can also be contained by cold forming.
  • the in the Area completely impermeable composite film can also be glued directly to the OLED - or connected in another way - be.
  • the film can even be the substrate for the actual OLED production. It is important for an encapsulation according to the invention that there is a space or cavity with good water vapor transport properties and water vapor absorber material between the OLED and the transparent top side foil so that the luminous area is covered only to a small extent or not at all.
  • the back can also be formed by the transparent cover materials described above. In this case, since these are not 100% moisture impermeable, it must again be ensured that the penetrating film can be diverted to the moisture absorber material via a cavity or a filler with high moisture conductivity between the OLED and the film.
  • the outer encapsulation is constructed like a conventional blister pack;
  • the blister is formed by cold forming of multilayer film-shaped material.
  • Examples are aluminum foils which are covered on both sides with plastic layers or on one side with plastic and on the other side with lacquer.
  • the aluminum foils are in a thickness of about 7 to 100 ⁇ m.
  • the plastics applied to one side of the aluminum foil are, for example, the series of polyamides or polyolefins, such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride, polyester, etc. and can be produced by extrusion or as films or film composites by film lamination, occasionally by means of a primer and / or adhesive be applied.
  • the polyolefins such as polyethylene or polypropylene, the polyamides, the polyester and / or the Cycloolefin ethylene copolymers, etc. by extrusion or as films or film composites by film lamination, occasionally applied by means of a primer and / or adhesive.
  • the thickness of the layers of the extrusion lamination or the thickness of the films or film composites may, for example, be 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the film-shaped material contains cavities, the water vapor absorber z. B. in tablet form, also webs or nubs that allow the most free storage of the OLED.
  • the lidding film or the OLED nubs webs o. The like. molded, which prevent contact of the transparent lid foil with the OLED. The aim of this arrangement is to allow the best possible gas exchange around the OLED.
  • moisture absorber materials may also be incorporated into the inner polymer / lacquer layer of the reverse side composite film or applied to the film. As a result, with sufficiently good tightness of the outer encapsulation, no cavities are required for receiving the moisture absorber material and a substantially more flexible overall structure is obtained.
  • one of the encapsulating materials can also be used as substrate for the application of the OLED serve.
  • the other side of the encapsulation may also be by vacuum coating, painting with a barrier varnish or adhesive lamination with a foil - metal and / or plastic. A combination of the methods is possible.
  • the diffusion of water vapor and oxygen in the second encapsulation is at least two orders of magnitude worse than in the surrounding cavity, which is in direct communication with the water vapor absorber.
  • Fig. 1 an open front view of a
  • Fig. 2 the partially cut
  • Fig. 3 a plan view of a semi-flexible solar cell whose profile corresponds approximately to that of Figure 1;
  • FIG. 4 shows the sketch of a front view of another device with a diode device
  • Fig. 5 a plan view of a
  • a box-like device 10 has a groove-like bottom profile 12 of the cross-sectional length a, from the flat bottom surface 14 at both ends approximately at right angles to this edge web 16 of the free height c is formed out.
  • the two edge webs 16 lie in each case one foot strip 18 of the cross-sectional length ai parallel to the bottom surface 14 next to its free longitudinal edge 19, which is part of a longitudinal wall profile 20 of the device 10; perpendicular to the foot strip 18 includes a vertical strip-like wall plate 22 of height h, the upper end of which is also formed by a wall panel 22 at right angles cantilevering outward ridge strip 24 of the Kragrienes k.
  • Both the bottom profile 12 and the - with its edge web 16 a groove space 26 rectangular cross-section of the clear width e delimiting - longitudinal wall profile 20 are formed from blister material.
  • each groove space 26 Within each groove space 26 are moisture absorbers 28 - arranged according to FIG. 2 of the length f and the width g - for moisture absorption, whose height i ends above the bottom surface 14.
  • the latter is supported by an electronics or OLED film 30 which extends from the left-hand edge web 16 of the bottom profile 12 in FIG. 1 to the right-hand row of the moisture absorbers 28.
  • a transparent cover film 40 extends horizontally, which rests on the ridge strip 24 on both sides and delimits a firewall 34 at the top.
  • the structure of the device 10a of FIG. 3 corresponds to i.W. the device 10 of Figures 1, 2, wherein the longitudinal axes B of the moisture absorber 28 here cross the longitudinal axis A of the device 10; in the example of FIGS. 1, 2, the latter runs parallel to the longitudinal axes B of the moisture absorbers 28.
  • the here semi-flexible running OLED film 30a is in comparison to the OLED film 30 of FIG. 1, 2 of substantially smaller width b.
  • the device 11 shown in Fig. 4, 5 carries on a plate-shaped bottom profile 12a near its end edges 15 of which vertically upstanding longitudinal wall profiles 20a of the height hi, which each have an outwardly abkragender ridge strip 24 and approximately in half of the height hi an inwardly directed Kragst Shape 25 are formed.
  • the latter serve to define the longitudinal edges 31 of the OLED film 30, which in turn delimits a firewall 34 with a cover film 40 stretched in parallel at a distance n.
  • the measure of this distance n corresponds approximately to the clearance q between the OLED film 30 and the surface 13 of the bottom profile 12a.
  • moisture absorbers 28 are also arranged here, specifically in four intermediate spaces 35, which are determined by spacers 38 carrying the OLED film 30. These are also of V-shaped cross-section as the opposing spacers 38a between the OLED film 30 and the cover film 40 parallel thereto.
  • the spacers 38, 38a are vertically aligned with each other, and each one of their cross-sectional tip end edge 37 extends on the OLED film 30.
  • the two cross-sectional edges extending parallel to the other cross-sectional end are designated by 39.
  • the above-mentioned distance n is greater than the vertical distance ni of the inner KragstMails 25 of the longitudinal wall section 20a of the outer ridge strip 24, which is why between the longitudinal wall section 20a and the adjacent spacer 38a, the cover sheet 40 with a cross-sectional edge strip 41 in an angle w - for example, 10 ° - is inclined by a crease line 42 of the cover sheet 40 to the longitudinal wall section 20a downwards.
  • a glass pane can also be used.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Herstellung und/oder Aufbewahrung von wasserdampf empfindlichen Elektronikbauteilen (30), insbesondere von organischen Leuchtdioden oder Solarzellen. Erfindungsgemäß ist eine mehrfache Einkapselung - insbesondere durch eine doppelte Einkapselung - vorgesehen, welche eine innere Einkapselung für die Elektronikbauteile ergibt. Eine äußere Einkapselung bildet einen Hohlraum (34, 36), der neben dem/ den sich in der zweiten Einkapselung befindlichen Elektronikbauteil /en (30) Feuchtigkeitsabsorberwerkstoff (28) enthält. Jener - bevorzugt durch zumindest eine Noppe oder wenigstens einen Steg (38) gebildete - Hohlraum (36) ist mit inertem Gas gefüllt, oder er enthält eine Flüssigkeit bzw. einen Festkörper hoher Wasserdampfleitfähigkeit.

Description

Vorrichtung für die Herstellung und/oder Aufbewahrung von organischen Leuchtdioden bzw. Solarzellen sowie Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Herstellung und/oder Aufbewahrung von wasserdampfempfindlichen Elektronikbauteilen, insbesondere von organischen Leuchtdioden oder Solarzellen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zudem erfasst die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen dieser Vorrichtung.
Als OLED -- nämlich als eine „organic light-emitting diode" -- wird eine als dünnfilmiges, leuchtendes Bauelement aus organischen, halbleitenden Werkstoffen gestaltete, mehrere organische Schichten umfassende Leuchtdiode bezeichnet. Diese ist bevorzugt für Bildschirmeinsätze oder für Raumbeleuchtungen vorgesehen und kann als in sich biegsames Display eingesetzt werden.
Um den Bauteilen der organischen Elektronik eine Lebensdauer von mehreren Jahren zu ermöglichen, werden sie zwischen zwei Glassscheiben eingekapselt; diese sollen Wasserdampfbarrieren bilden. Nachteilig bleibt bei diesen neben einem hohen Gewicht, dass mit ihnen eine kostengünstige Rolle- zu-Rolle-Produktion nicht durchgängig möglich ist, dass sie nicht biegbar sind und leicht brechen, weshalb sie vor Erschütterungen geschützt werden müssen.
Es wurden auch flexible Verkapselungsmaterialien aus sog. Multilayern für flexible OLEDs vorgeschlagen, auch relativ dicke -- gegebenenfalls aus mehreren Lagen bestehende -- PECVD-Schichten zur Einkapselung von flexiblen OLEDs. Alle diese Materialien lassen sich heute nicht mit vertretbarem Aufwand und guter Produktionssicherheit im industriellen Maßstab in genügender Qualität herstellen. In Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein Elektronikbauteil ohne die vorstehenden Nachteile anzubieten, das mit dem Stande der Technik entsprechenden Einkapselungsmaterialien eine Lebensdauer von einigen Jahren bis Jahrzehnten aufweist. Insbesondere ist Aufgabe dieser Erfindung die Schaffung eines Einkapselungssysteins, das mit großtechnisch heute in der flexiblen Verpackungindustrie verfügbaren kostengünstigen Technologien und Materialien auskommt. Sinnvoll wären zudem Wasserdampfbarrieren mit einer Durchlässigkeit von weniger als 1 10-5 g/(m2 24h) .
Zur Lösung dieser Aufgabe führt eine doppelte Einkapselung mit Wasserdampfabsorber des zumeist wasserdampfempfindlichen Elektronikbauteils . Eine äußere Einkapselung bildet dabei einen Hohlraum, der neben der sich in einer zweiten Einkapselung befindlichen OLED auch eine der Lebensdauer angemessene Menge aus Feuchtigkeitsabsorbermaterial enthält. Der Hohlraum ist bevorzugt mit inertem trockenem Gas -- N2, Ar -- gefüllt, kann aber auch eine Flüssigkeit oder einen Festkörper mit sehr guter Wasserdampfleitfähig- keit enthalten. Von Bedeutung ist, dass im Hohlraum der Wasserdampf wesentlich leichter zu einem Feuchteabsorber fließen kann als durch die zweite Einkapselung zur OLED.
Jegliche gegebenenfalls in die äußere erste Verkapselung eindringende Feuchtigkeit wird von den eingekapselten Feuchteabsorbern absorbiert, bevor sie durch die zweite innere Einkapselung zum eigentlichen OLED kommen kann. Damit wird -- vor dem Aufbrauch der Absorber -- ein völlig trockener Betrieb der OLED gewährleistet.
Der Hohlraum kann durch Noppen oder Stege erzeugt werden, die in eines von zwei folienartigen Deckelementen eingeprägt sind oder durch zusätzlich aufgedruckte oder anderweitig angebrachte Noppen oder Stege. Bei genügend großer Absorptionsgeschwindigkeit des Feuchteabsorbers und genügend guter zweiter Einkapselung der OLED kann als Hohlraum auch ein durch übliche Antiblockpartikel zwischen den beiden Folien entstehender Hohlraum genügen.
Zum Erzeugen des Hohlraums können zudem Abstandshalter -- auch in transparenter Form -- als Struktur aufgebracht oder in die jeweiligen Folien als anorganische Partikel eingebracht werden.
Vorteilhafterweise besteht die äußere Verkapselung aus flexiblen Barriereverbundfolien; diese lichttransparenten Verbundfolien beinhalten dabei bevorzugt eine anorganische lichtdurchlässige Barriereschicht. Letztere ist insbesondere aus SiOx, wobei x eine Zahl von 1,6-2,0 vorzugsweise 2,0 -- bedeutet, kann aber auch aus AIyOz bestehen, wobei y:z eine Zahl von 0,5-1,0 -- bevorzugt ,0,66 -- ist, gegebenenfalls auch aus ZnO, MgO, TiO2 , Si3N4, AIN o. dgl .
Die transparenten Schichten werden im Rahmen der Erfindung mittels Vakuumbeschichtungsverfahren -- wie Sputtern, Plasma-CVD (chemical vapor deposition) , PVD (physical vapor deposition) , thermisches Verdampfen oder Elektronenstrahl- verdampfen, vorgenannte Verfahren insbesondere im Vakuum durchgeführt, -- aufgebracht. Besonders bevorzugt wird dabei die Elektronenstrahlverdampfung von Siliziumoxyd. Im übrigen wird diese transparente Folie bei der Einkapselung nur in nicht plastisch verformtem Zustand benutzt.
Zur Verbesserung der Barrierewirkung wird die anorganische Barriereschicht zweckmäßigerweise noch mit einer Lackschicht kombiniert. Besonders bewährt haben sich hierbei Lackschichten auf der Basis von organisch/anorganischen Hybridpolymeren, beispielsweise sogenannten Ormoceren. Aber auch Lacke auf Epoxy-Amin-Basis oder auf der Basis von Polysilazanen sind dafür geeignet.
Um die Sperrwirkung noch weiter zu verbessern, kann man auch mehrere anorganische Schichten durch wechselseitiges Lackieren/Vakuumbeschichten zu sog. Multilayer-Barriere- folien kombinieren. Neben dem Lackieren können die organischen Schichten auch aufgedampft sowie beispielsweise über EB- oder UV-Strahlen vernetzt sein.
Weiterhin kann man auch mehrere mit Barriereschichten beschichtete Folien durch Klebstoffkaschierung zu Verbunden mit höherer Sperrwirkung kombinieren!
Bevorzugt werden die zwei Verbundfolien durch thermische Versiegelung oder durch Ultraschallversiegelung miteinander verbunden. Dazu muss die jeweils zu verbindende Lage der Verbundfolie aus einem passenden Siegelmedium bestehen.
Beispiele von besonders geeigneten Folien mit Sperrwirkung sind EVOH-Folien (Ethylenvinylalkohol) , PVcD-Folien (Polyvinylidenchlorid) , Folien aus halogeniertem Polyethylen, wie aus chlorierten und/oder fluorierten Polyehtylenen, beispielsweise Polychlorotrifluorethylen (PCTFE) , auch bekannt unter dem Markennamen ACLAR, oder Folien aus Acrylnitril/Metacrylat-Copolymeren, auch bekannt unter dem Markennamen BAREX .
Alternativ kann man auch erst eine Einkapselung beispielsweise mittels Spritzgießens von Polymeren oder mittels Thermoformen durchführen und anschließend diese Einkapselung - bevorzugt durch Vakuumverfahren -- mit anorganischen Sperrschichten versehen. Diese Vakuumsperrschichten können dann wiederum mit Lacken zur Barriereverbesserung kombiniert werden. Auch sind wieder sog. Multilayer möglich!
In günstiger Weise benutzt man zur ersten Verkapselung der Rückseite eine Metallverbundfolie, insbesondere eine Aluminiumverbundfolie. In dieser Verbundfolie können auch durch Kaltumformung Kavitäten zur Aufnahme von Feuchteabsobermaterial sowie auch Stege und Noppen als Abstandshalter oder Fixierungselemente für die einzukapselnde zweite OLED enthalten sein. Die in der Fläche vollkommen undurchlässige Verbundfolie kann aber auch direkt mit der OLED verklebt -- oder in anderer Weise verbunden -- sein.
Die Folie kann sogar das Substrat für die eigentliche OLED- Herstellung sein. Wichtig für eine erfindungsgemäße Einkapselung ist, dass zwischen der OLED und der transparenten Oberseitenfolie ein Raum bzw. Hohlraum mit guten Wasserdampftransporteigenschaften und Wasserdampfabsorbermaterial vorhanden ist, so dass die Leuchtfläche nur zu geringem Teil oder gar nicht bedeckt ist.
Die Rückseite kann aber auch durch die oben beschriebenen transparenten Abdeckmaterialien gebildet werden. Da diese nicht zu 100% feuchteundurchlässig sind, muss in diesem Fall wieder gewährleistet werden, dass zwischen der OLED und der Folie die eindringende Folie über einen Hohlraum -- oder einen Füllstoff mit hohem Feuchteleitvermögen -- zu dem Feuchteabsorbermaterial abgeleitet werden kann.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die äußere Verkapselung wie eine konventionelle Blisterverpackung aufgebaut; der Blister wird durch Kaltumformung aus mehrschichtige folienförmigen Material ausgeformt. Beispiele sind Aluminiumfolien, die beidseitig mit Kunststoffschichten oder einseitig mit Kunststoff und anderseitig mit Lack bedeckt sind. Die Aluminiumfolien liegen beispielsweise in einer Dicke von etwa 7 um bis 100 um vor. Die auf einer Seite der Aluminiumfolie angebrachten Kunststoffe sind beispielsweise den Reihen der Polyamide oder der Polyolefine, wie Polyehtylen und Polypropylen, des Polyvinylchlorids, des Polyesters etc. und können durch Extrusion oder als Folien oder Folienverbunde durch Folienkaschierung, fallweise mittels eines Primers und/oder Klebers aufgebracht werden. Auf der anderen Seite der Aluminiumfolie können Kunststoffe der Reihen des Polyvinylchlorids, der Polyolefine, wie Polyethylen oder Polypropylen, der Polyamide, der Polyester und/oder der Cycloolefin-Ethylen-Coplymere etc. durch Extrusion oder als Folien oder Folienverbunde durch Folienkaschierung, fallweise mittels eines Primers und/oder Klebers aufgebracht werden. Die Dicke der Schichten der Extrusionskaschierung oder die Dicke der Folien oder Folienverbunde kann beispielsweise 10 um bis 100 um betragen.
Das folienförmige Material enthält dabei Kavitäten, die Wasserdampf-absorbermaterial z. B. in Tablettenform aufnehmen können, außerdem Stege oder Noppen, die eine möglichst freie Lagerung des OLED ermöglichen. Zudem sind der Deckelfolie oder der OLED Noppen, Stege o. dgl . angeformt, die einen Kontakt der transparenten Deckel folie mit der OLED verhindern. Ziel dieser Anordnung ist es, einen möglichst guten Gasaustausch rund um die OLED zu ermöglichen.
In die innere Polymer/Lack-Schicht der Ruckseitenverbund- folie können auch gewisse Mengen von Feuchteabsorbermaterialien eingearbeitet oder auf die Folie aufgebracht sein. Dadurch benötigt man bei genügend guter Dichtigkeit der äußeren Einkapselung keine Kavitäten zur Aufnahme des Feuchteabsorbermaterials und erhält eine wesentlich flexiblere GesamtStruktur .
Auch ist es oft zweckmäßig, innerhalb der ersten Einkapselung noch weitere -- elektronische -- Komponenten einzubringen, dies besonders dann, wenn man dadurch die Anzahl der Komplexität der elektrischen Verbindungen nach außen durch die Einkapselung hindurch verbessert. Zur zweiten inneren Einkapselung genügen -- je nach Aktivität/Absorptionsgeschwindigkeit der Feuchteabsorber in der äußeren Verkapselung -- auch relativ schwache Barrierematerialien.
Grundsätzlich kommen damit für die innere Einkapselung nahezu alle einigermaßen Feuchte sperrende Materialien in Frage. Insbesondere kann auch eines der Einkapselungs- materialien als Substrat für das Aufbringen der OLED dienen. Die andere Seite der Einkapselung mag zudem durch eine Vakuumbeschichtung, Lackierung mit einem Barrierelack oder Klebstoffkaschierung mit einer Folie -- Metall und/oder Kunststoff -- erfolgen. Auch eine Kombination der Verfahren ist möglich.
Von erfinderischer Bedeutung ist, dass die Diffusion von Wasserdampf und Sauerstoff in der zweiten Einkapselung um wenigstens zwei Größenordnungen schlechter ist als in dem umgebenden Hohlraum, der mit dem Wasserdampfabsorber in direkter Verbindung steht.
Als günstig hat es sich auch erwiesen, eine OLED-Struktur unter inerter trockener Atmosphäre zu erstellen sowie in dieser Umgebung die erste Verkapselung durchzuführen. Bevorzugt erfolgt dies von Rolle zu Rolle. Die zweite äußere Verkapselung kann dann unter normalen Umgebungs- bedingungen erfolgen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
Fig. 1: eine offene Frontansicht einer
Vorrichtung mit einer in dieser angeordneten organischen Leuchtdiode, bzw. einer OLED- Einrichtung;
Fig. 2: die teilweise geschnittene
Draufsicht auf einen Abschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3: eine Draufsicht auf eine halb flexible Solarzelle, deren Profil etwa jenem nach Fig. 1 entspricht;
Fig. 4: die Skizze einer Frontansicht einer anderen Vorrichtung mit einer Diodeneinrichtung;
Fig. 5: eine Draufsicht auf einen
Abschnitt der Vorrichtung nach Fig. 4.
Eine kastenähnliche Vorrichtung 10 weist ein rinnenartiges Bodenprofil 12 der Querschnittslänge a auf, aus dessen ebener Bodenfläche 14 beidends etwa rechtwinklig zu dieser ein Randsteg 16 der freien Höhe c herausgeformt ist.
Die beiden Randstege 16 liegen jeweils einem -- zu jener Bodenfläche 14 parallelen -- Fußstreifen 18 der Querschnittslänge ai neben dessen freier Längskante 19 auf, der Teil eines Längswandprofils 20 der Vorrichtung 10 ist; an den Fußstreifen 18 schließt rechtwinklig vertikal eine streifenartige Wandplatte 22 der Höhe h an, deren oberes Ende von einem ebenfalls zur Wandplatte 22 rechtwinklig nach außen kragenden Firststreifen 24 des Kragmaßes k gebildet wird.
Sowohl das Bodenprofil 12 als auch das -- mit dessen Randsteg 16 einen Rinnenraum 26 rechteckigen Querschnittes der lichten Breite e begrenzende -- Längswandprofil 20 sind aus Blisterwerkstoff geformt.
Innerhalb jedes Rinnenraums 26 sind Feuchtigkeitsabsorber 28 -- gemäß Fig. 2 der Länge f und der Breite g -- zur Feuchtigkeitsaufnahme angeordnet, deren Höhe i oberhalb der Bodenfläche 14 endet. Auf letzterer lagert eine Elektronikoder OLED-Folie 30, die sich von dem in Fig. 1 linken Randsteg 16 des Bodenprofils 12 bis zur rechten Reihe der Feuchtigkeitsabsorber 28 erstreckt.
In vertikalem Abstand n zur Oberfläche 32 der OLED-Folie 30 verläuft horizontal eine transparente Deckelfolie 40, die beidseits auf den Firststreifen 24 aufliegt und nach oben hin einen Firstraum 34 begrenzt.
Der Aufbau der Vorrichtung 10a der Fig. 3 entspricht i.W. der Vorrichtung 10 der Fig. 1, 2, wobei die Längsachsen B der Feuchtigkeitsabsorber 28 hier die Längsachse A der Vorrichtung 10 queren; im Beispiel der Fig. 1, 2 verläuft letztere parallel zu den Längsachsen B der Feuchtigkeitsabsorber 28. Die hier halbflexibel ausgeführte OLED-Folie 30a ist im Vergleich zur OLED-Folie 30 der Fig. 1, 2 von wesentlich geringerer Breite b.
Die in Fig. 4, 5 gezeigte Vorrichtung 11 trägt auf einem plattenförmigen Bodenprofil 12a nahe von dessen Endkanten 15 davon vertikal aufragende Längswandprofile 20a der Höhe hi, denen jeweils ein nach außen abkragender Firststreifen 24 sowie etwa in der Hälfte der Höhe hi ein einwärts gerichteter Kragstreifen 25 angeformt sind. Letztere dienen der Festlegung der Längsränder 31 der OLED-Folie 30, die ihrerseits mit einer in Abstand n parallel gespannten Deckfolie 40 einen Firstraum 34 begrenzt. Das Maß dieses Abstandes n entspricht etwa dem lichten Abstand q zwischen der OLED-Folie 30 und der Oberfläche 13 des Bodenprofils 12a. In dem dadurch begrenzten Basisraum 36 sind auch hier Feuchtigkeitsabsorber 28 angeordnet und zwar in vier Zwischenräumen 35, die von -- die OLED-Folie 30 tragenden - - Abstandhaltern 38 bestimmt werden. Diese sind ebenso von V-förmigem Querschnitt wie die gegenläufigen Abstandhalter 38a zwischen der OLED-Folie 30 sowie der dazu parallelen Deckelfolie 40. Die Abstandshalter 38, 38a fluchten vertikal miteinander, und jeweils eine von ihrer Querschnittspitze bestimmte Endkante 37 verläuft an der OLED-Folie 30. Die am anderen Querschnittsende parallel verlaufenden zwei Querschnittskanten sind mit 39 bezeichnet .
Im Beispiel der Fig. 4 ist der oben erwähnte Abstand n größer als der vertikale Abstand ni des inneren Kragstreifens 25 des Längswandprofils 20a von dessen äußerem Firststreifen 24, weshalb zwischen dem Längswandprofil 20a und dem benachbarten Abstandshalter 38a die Deckelfolie 40 mit einem querschnittliehen Randstreifen 41 in einem Winkel w -- beispielsweise 10° -- von einer Knicklinie 42 der Deckelfolie 40 zum Längswandprofil 20a abwärts geneigt ist.
Im übrigen kann statt der Deckelfolie 40 auch eine Glasscheibe zum Einsatz kommen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung für die Herstellung und/oder Aufbewahrung von wasserdampfempfindlichen Elektronikbauteilen, insbesondere von organischen Leuchtdioden oder Solarzellen,
gekennzeichnet
durch eine mehrfache Einkapselung, insbesondere durch eine doppelte Einkapselung, welche eine innere Einkapselung für die Elektronikbauteile ergibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Einkapselung einen Hohlraum bildet, der neben dem/den sich in der zweiten Einkapselung befindlichen Elektronikbauteil/en Feuchtigkeitsabsorberwerkstoff enthält.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum mit inertem Gas gefüllt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum eine Flüssigkeit oder einen Festkörper hoher Wasserdampfleitfähigkeit enthält.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum durch zumindest eine Noppe oder wenigstens einen Steg gebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Noppe/n und/oder der/die Steg/e in ein folienartiges Deckelelement eingeprägt ist/sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Verkapselung aus flexibler Barrierefolie besteht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Verkapselung eine anorganische lichttransparente Barriereschicht enthält.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine transparente Schicht durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren aufgebracht ist, insbesondere durch eine Elektronenstrahlverdampfung von Siliziumoxid.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganische Barriereschicht mit einer Lackschicht kombiniert ist, die insbesondere auf Ormoceren basiert.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Verkapselung der Rückseite mittels einer Metallverbundfolie, insbesondere einer Leichtmetallverbundfolie .
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die der Verkapselung dienenden Verbundfolien durch thermische Versiegelung oder Ultraschallversiegelung verbunden sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine für Wasser und/oder Sauerstoff undurchlässige Verbundfolie.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbundfolie Kavitäten zur Aufnahme von Feuchteabsorberwerkstoff durch Kaltumformung hergestellt sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Ein- oder Verkapselung durch Blister hergestellt ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in Abstand zu einem wasserempfindlichen Elektronikbauteil (30) einer Vorrichtung eine Glasebene oder eine Deckelfolie (40) gespannt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie von einem Bodenbereich (12, 12a) aufragende Wände (22) aufweist, auf denen die Deckelfolie (40) festgelegt ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch ein querschnittlich rinnenartiges Bodenprofil (12, 12a) , dessen Rinnenränder (16) jeweils mit einem Fußstreifen (18) eines Wandprofils (20) verbunden sind (Fig. 1) .
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Rinnenrand (16) mit dem in Abstand benachbarten Wandprofil (20) einen Rinnenraum (26) zur Aufnahme von Feuchtigkeitsabsorbern (28) begrenzt .
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeitsabsorber (28) als Kastenelemente ausgebildet sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Rinnenräumen (26) bzw. den in diesen verlaufenden Reihen von Feuchtigkeitsabsorbern oder Kastenelementen (28) ein wasserempfindliches Elektronikbauteil (30) angeordnet ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits des wasserempfindlichen Elektronikbauteils (30) die Feuchtigkeitsabsorber (28) angeordnet sind (Fig. 1 bis 3) .
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das wasserempfindliche Elektronikbauteil (30) zwischen zwei Wandprofilen (20a) in Abstand zu einem diese verbindenden Bodenprofil (12a) angeordnet ist (Fig. 4) .
24. Vorrichtung nach Anspruch 16 und 23, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl zwischen Bodenprofil
(12a) und wasserempfindlichem Elektronikbauteil (30) als auch zwischen diesem und der Deckelfolie (40)
Abstandshalter (38, 38a) angeordnet sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der Querschnittspitze des Abstandhalters (38, 38a) bestimmte Endkante (37) an dem wasserempfindlichem Elektronikbauteil (30) verläuft.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelfolie (40) nahe dem Gehäuse der Vorrichtung (11) in einem Winkel (w) zum wasserempfindlichen Elektronikbauteil (30) geneigt ist (Fig. 4) .
27. Vorrichtung nach Anspruch 24 und 26, dadurch gekennzeichnet, dass ein geneigter Randstreifen (41) der Deckelfolie (40) von einer Knicklinie (42) in dieser begrenzt und die Lage dieser Knicklinie durch einen Abstandshalter (38a) bestimmt ist.
28. Vorrichtung nach wenigstens einem der voraufgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres in der Zeichnung und/oder der Beschreibung offenbartes Merkmal.
29. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach wenigstens einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die äußere Einkapselung eingebrachte Feuchtigkeit von einem eingekapselten Feuchtigkeitsabsorber absorbiert wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres in der Zeichnung und/oder der Beschreibung offenbartes Merkmal .
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