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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Dünnschichtverkapselungsstruktur
für elektronische
Bauelemente mit organischen Substanzen, insbesondere OLEDs oder
andere organische, opto-elektronische Bauelemente sowie ein Verfahren
zur Herstellung derartiger Dünnschichtverkapselungsstrukturen
und damit versehene elektrotechnische Bauteile.
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STAND DER TECHNIK
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Für organische
elektronische Bauelemente, insbesondere OLEDs (organic light emitting
diodes, organisch elektrolumineszierende Dioden) sind gas- und feuchtigkeitsdichte
Verkapselungen notwendig, um Sauerstoff und insbesondere Feuchte
aus der Umgebung von den empfindlichen organischen Substanzen und
den oft reaktiven Elektroden fern zu halten. Hierzu ist es weit
verbreitet, hermetische Gehäuse
aus Glas und Metall unter Verwendung von Einlagen aus sog. Getter-Materialien
vorzusehen, um Sauerstoff und Feuchte abzuhalten oder zumindest durch
die Getter-Materialien vor dem Erreichen der organischen Substanzen
abzufangen. Derartige hermetische Gehäuse weisen jedoch große Massen
und entsprechende Dimensionen auf, so dass sie für bestimmte Anwendungen ungeeignet
sind und zudem einen hohen Aufwand bei der Herstellung verursachen.
Außerdem
fehlt es den Metallen an der Transparenz, so dass sie für bestimmte
Anwendungen ebenfalls nicht geeignet sind.
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Zur
Abwendung derartiger Nachteile sind Dünnschichtverkapselungen bekannt,
bei denen auf ein Gehäuse
verzichtet wird, sondern vielmehr durch Aufbringen von Stapeln verschiedener
dünner Schichten
die Wasser- und/oder Sauerstofftransmission begrenzt oder verhindert
wird.
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Eine
derartige Dünnschichtverkapselung
ist beispielsweise in der WO 03/050894 A2 beschrieben, welche eine
Vielzahl von verschiedenen dielektrischen Schichten vorschlägt. Die
dielektrischen Schichten sind vorzugsweise aus anorganischen Schichten
gebildet, die eine hohe Barrierewirkung aufweisen. Da jedoch die
anorganische Schichten eine geringe Elastizität aufweisen und somit kaum
zu einem Abbau von mechanischen Spannungen beitragen können, führen Stapel
aus anorganischen Schichten leicht zu Rissbildung, so dass über die
Risse Wasser und Sauerstoff eindringen kann. Aus diesem Grund ist
es bereits bekannt zwischen anorganischen Schichten organische Schichten
oder Polymerschichten vorzusehen, die eine höhere Elastizität aufweisen
und damit der Rissbildung entgegenwirken. Eine derartige Schichtstruktur
ist beispielsweise in der WO 03/016589 A1 vorgeschlagen.
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Die
Kombination von organischen und anorganischen Schichten in einem
Schichtstapel ist darüber
hinaus auch aus der
EP 777 280 ,
der
US 6,198,217 , der
DE 102 22 958 und der US 2005/0029513
A1 bekannt.
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Obwohl
damit bereits gute Ergebnisse erzielt werden, weisen die Schichten
gemäß dem Stand
der Technik den Nachteil auf, dass die Vielzahl der Schichten bei
der Herstellung einen hohen Aufwand erfordern. Außerdem hat
sich herausgestellt, dass trotz vielfältiger Schichten die Abdichtfunktion
letztendlich nicht zufriedenstellend ist.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Es
ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Dünnschichtverkapselung
sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben bereitzustellen, welches
mit geringem Aufwand, d.h. mit einer möglichst geringen Anzahl von
Schichten ein gegenüber dem
Stand der Technik verbessertes Abdichtverhalten aufweist, wobei
gleichzeitig die übrigen
Randbedingungen, wie beispielsweise hohe Transmission von Licht
im sichtbaren Wellenlängenbereich
oder einfache Prozessführung
gewährleistet
sein sollen.
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LÖSUNG DER AUFGABE
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Diese
Aufgabe wird gelöst
mit einer Dünnschichtverkapselungsstruktur
mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einem elektrotechnischen Bauteil mit
einer entsprechenden Verkapselungsstruktur gemäß Anspruch 14 sowie einem Verfahren
zur Herstellung einer Dünnschichtverkapselungsstruktur
mit den Merkmalen des Anspruchs 17. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Erfinder erkannt haben,
dass es wesentlich ist, dass Rauhigkeiten, partikulare Ablagerungen – beispielsweise
durch Partikelgeneration in Vakuumbeschichtungsanlagen selbst – oder Strukturen
auf der zu verkapselnden Oberfläche
die Verkapselungseigenschaften negativ beeinflussen können. Da
insbesondere bei OLED's
durch entsprechende Strukturierungen derartige Oberflächenunebenheiten
bzw. Rauhigkeiten in Form von Stufen oder Vertiefungen vorhanden
sind und der Kostendruck keine Fertigungsbedingungen in staubarmer
Umgebung vergleichbar mit denen der Halbleiter-Schaltkreisfertigung erlaubt, ist es
wesentlich für
eine wirksame und einfache Verkapselungsstruktur die Unebenheiten oder
Rauhigkeiten durch eine Planarisierungsschicht zu beseitigen.
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Darüber hinaus
zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, dass die Planarisierungsschicht
erst nach einer primären
Barriereschicht auf der zu verkapselnden Oberfläche bzw. dem organischen Bauelement
angeordnet ist, da dadurch ein einfacher Herstellungsprozess verwirklicht
werden kann. Durch die primäre,
anorganische Barriereschicht wird erreicht, dass die organischen
Substanzen vor den Einflüssen
der nachfolgenden Schichtabscheidung geschützt werden. Dies ermöglicht eine effektive
und einfache Aufbringung der Planarisierungsschicht, die für die wirksame
Verkapselung mittels der nachfolgend auf der ebenen Fläche der
Planarisierungsschicht angeordneten sekundären Barriereschicht von Bedeutung
ist.
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Insgesamt
ergibt sich damit eine Vorgehensweise, bei der zunächst eine
primäre,
anorganische Barriereschicht unmittelbar auf dem zu schützenden Bauelement
bzw. der zu verkapselnden Oberfläche angeordnet
wird, um für
das Bauelement bzw. die zu verkapselnde Oberfläche einen ersten Schutz bereit zu
stellen. Nachfolgend wird eine organische Planarisierungsschicht
aufgebracht, die für
einen Ausgleich von Oberflächenunebenheiten,
Schichtwachstumsfehlern bzw. Strukturierungen und mechanischen Spannungen
sorgt und die Basis bildet, um mit wenigen nachfolgenden Barriereschichten
eine wirksame Barrierewirkung zu erzielen. Entsprechend wird erfindungsgemäß auf der
Planarisierungsschicht eine sekundäre Barriereschicht vorgesehen, die
aufgrund des Nicht-Vorliegens bzw. geringeren Ausbildung von Unebenheiten,
wie Stufen, Vertiefungen und dergleichen in sehr effektiver und
wirksamer Weise aufgebracht werden kann.
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Um
zu gewährleisten,
dass die organische Planarisierungsschicht für einen punktdefekteliminierenden
Ausgleich von Oberflächenunebenheiten oder
Strukturen sorgt, wird deren Dicke so gewählt, dass sie dicker ist als
der einfache Wert des Abstands zwischen höchster Spitze und tiefstem
Tal der Oberfläche
der primären
Barriereschicht oder der unter der primären Barriereschicht liegenden
Oberfläche
des Bauelements bzw. der zu verkapselnden Oberfläche.
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Der
einfache Wert des Abstands zwischen höchster Spitze und tiefstem
Tal der jeweils zu beschichtenden Oberfläche wird dabei gemäß des üblichen
Standards für
die maximale Profilhöhe
Ry (ISO/JIS/DIN 4762) bestimmt und ist definiert
als Summe der Abstände
der höchsten
Spitze und des tiefsten Tals von der Mittellinie.
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Vorzugsweise
weist die sekundäre
Barriereschicht mehrere Teilschichten auf, wobei insbesondere zwei
oder mehr anorganische Teilschichten vorgesehen sind, welche besonders
günstige
Barrierewirkungen für
Feuchtigkeit und Sauerstoff aufweisen. Durch das Vorsehen von mehreren
Teilschichten wird gewährleistet,
dass mögliche
Fehlstellen in einer der Teilschichten nicht zu einer Undichtigkeit
führen.
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Vorzugsweise
sind in der sekundären
Barriereschicht mindestens eine organische, vorzugsweise mehrere,
insbesondere zwei organische Teilschichten vorgesehen, die insbesondere
zwischen den anorganischen Teilschichten angeordnet sind oder diese
zwischen sich einbetten. Durch die erhöhte Elastizität der organischen
Teilschichten gegenüber
den anorganischen Teilschichten tragen diese auch zum Abbau von
mechanischen Spannungen bei und verhindern somit die Rissbildung,
welche ebenfalls zur Undichtheit führen würde.
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Die
Teilschichten der sekundären
Barriereschicht, insbesondere die organischen Teilschichten sind
vorzugsweise so ausgebildet, dass ihre Dicke mindestens der in der
Verkapselungsstruktur in Richtung des Bauelements bzw. der zu schützenden Oberfläche benachbarten
Schicht oder Teilschicht entspricht oder mindestens den einfachen
Wert des Abstands zwischen höchster
Spitze und tiefstem Tal der in der Verkapselungsstruktur in Richtung
des Bauelements oder der zu schützenden
Oberfläche benachbarten
Schicht oder Teilschicht beträgt.
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Durch
die Einstellung einer entsprechenden Dicke wird gewährleistet,
dass es bei möglichen Fehlstellen
zu keinem Versagen der Verkapselung kommt.
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Vorzugsweise
werden die organischen Teilschichten so eingestellt, dass sie der
Dicke von benachbarten anorganischen Teilschichten insbesondere
in Richtung des Bauelements bzw. der zu schützenden Oberfläche entsprechen,
während
die Dicke der anorganischen Teilschichten mindestens den einfachen
Wert des Abstands zwischen höchster
Spitze und tiefstem Tal der in Richtung des Bauelements oder der
zu schützenden
Oberfläche
liegenden Oberfläche
beträgt,
vorzugsweise jedoch mindestens 20 nm.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform
ist mindestens auf der zweiten bzw. sekundären Barriereschicht eine hydrophobe
Schicht angeordnet, die zur Vermeidung von Anlagerung von Wasser
oder Feuchtigkeit an der Oberfläche
dient, um ein Eindringen von Feuchtigkeit von Anfang an zu vermeiden. Entsprechend
wird die hydrophobe Schicht derart gewählt, dass deren Oberflächenenergie
so groß ist, dass
der Kontaktwinkel mit Wasser vorzugsweise größer als 80° ist. Die hydrophobe Schicht
kann insbesondere aus Polymeren, aufbauend auf Kohlenwasserstoffmonomeren,
Fluorkohlenstoffmonomeren oder siliziumorganischen Monomeren gebildet sein,
wobei die Aufbringung beispielsweise über Plasmapolymerisation erfolgt
kann.
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Die
primäre
und/oder sekundäre
Barriereschicht weisen vorzugsweise anorganische Teilschichten aus
Siliziumnitrid, Siliziumkarbid, Siliziumoxinitrid oder siliziumorganischen
Oxiden auf, die vorzugsweise durch Niedertemperatur-PECVD (plasma
enhanced chemical vapour deposition) bei Temperaturen unter 180°C, vorzugsweise
unter 140°C aufgebracht
werden.
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Die
Planarisierungsschicht wird nach einer bevorzugten Ausführungsform
aus mittels Bestrahlung härtbaren
Polymeren, Photolack oder organischen Monomeren gebildet, die entweder
durch Bedampfen oder mechanisches Auftragen eines flüssigen oder
fließfähigen Polymeres
mittels Schleudern, Sprühen
oder Drucken oder durch Vakuumbeschichtungstechnik, insbesondere
plasmaunterstützte
Vakuumbeschichtungstechnik, aufgebracht wird.
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Vorteilhafterweise
kann die Planarisierungsschicht auch mittels Strahlung nachbehandelt
werden. z.B. UV-, IR- oder Elektronenstrahlbehandlung, um eine Polymerisation
oder Aushärtung
zu bewirken, wodurch eine schädigende
Wärmebelastung des
opto-elektronischen Bauelements oder Substrats unterbunden wird.
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Die
organischen Teilschichten der sekundären Barriereschicht werden
vorzugsweise von Hexamethyldisiloxanen (HMDSO), Kohlenwasserstoffmonomeren,
mittels Bestrahlung härtba rer
Monomere, von Photolacken und/oder Polymeren gebildet. Auch diese
Schichten können
vorzugsweise durch plasmaunterstützte
Aufbringungsverfahren aufgebracht werden.
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Mit
einer erfindungsgemäßen Dünnschichtverkapselungsstruktur
können
vorzugsweise Wassertransmissionsraten < 10·10–6 g/m2·Tag,
insbesondere 5·10–6 g/m2·Tag
sowie eine Lichttransmission im sichtbaren Wellenlängenbereich
von mehr als 80%, vorzugsweise 85% erreicht werden.
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Durch
die Struktur ist auch eine einfache Herstellung gewährleistet,
die beispielsweise in einer In-Line Anlage durchgeführt werden
kann.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Vorteile, Kennzeichen und Merkmale werden bei der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beigefügten Zeichnungen
deutlich. Die Zeichnungen zeigen hierbei in rein schematischer Weise
in
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1 in
einer schematischen Querschnittsdarstellung den Schichtaufbau eines
OLED-Bauteils gemäß der vorliegenden
Erfindung; und in
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2 eine
schematische Seitenansicht einer Anlage zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Dünnschichtverkapselungsstruktur.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die 1 zeigt
ein OLED-Bauteil mit einer Dünnschichtverkapselungsstruktur 12 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Auf
einem Substrat 1, welches beispielsweise eine geeignete
Glasscheibe oder eine flexible, transparente Folie sein kann, ist
zwischen zwei Elektrodenschichten 2 und 4 eine
organische elektrolumineszierende Einheit 3 vorgesehen,
die aus mehreren Teilschichten bestehen kann, die hier nicht gezeigt sind.
Die Schichten 2 bis 4 bilden ein organisches opto-elektronisches
Bauelement 13, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
der 1 eine OLED ist. Es sind jedoch auch andere organische
elektronische Bauelemente, wie beispielsweise photovoltaische Bauelemente
denkbar.
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Zum
Schutz des organischen opto-elektronischen Bauelements 13 ist
eine erfindungsgemäße Dünnschichtverkapselungsstruktur 12 aufgebracht.
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Die
Dünnschichtverkapselungsstruktur 12 umfasst
insgesamt sechs Schichten 5 bis 10, die im Folgenden
detailliert beschrieben werden.
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Auf
der Elektrodenschicht 4 des organischen Bauelements 13 ist
eine primäre
Barriereschicht 5 aus einer anorganischen Substanz, wie
beispielsweise Siliziumnitrid, Siliziumkarbid, Siliziumoxinitrid
oder einer aus einem siliziumorganischen Oxid hergestellten Siliziumverbindung
aufgebracht. Da das organische Bauelement 13, wie exemplarisch
nur an der Elektrodenschicht 4 gezeigt, eine Strukturierung 11 oder
partikulare Ablagerungen aufweist bzw. Unebenheiten des Substrats 1 bzw.
von dessen Oberfläche
durch den Schichtaufbau des organischen Bauelements 13 nicht
ausgeglichen werden, sind an der Grenzfläche zwischen Elektrodenschicht 4 und
der primären
Barriereschicht 5 Strukturen 11, wie Stufen, Vertiefungen
und dergleichen ausgebildet, die sich beim Aufbringen der primären Barriereschicht 5 an der
Oberfläche
der dann gebildeten primären
Barriereschicht wieder ausbilden.
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Zum
Ausgleich dieser Strukturen bzw. Unebenheiten wird erfindungsgemäß einen
Planarisierungsschicht 6, z.B. aus einem flüssigen oder
fließfähigen Polymer
aufgebracht, welche die Strukturen 11 ausgleicht, so dass
sich an der zu der primären
Barriereschicht 5 gegenüberliegenden
Oberfläche
ein glatte oder ebene Oberfläche
der Planarisierungsschicht 6 ausbildet. Auf der Planarisierungsschicht 6 ist
eine sekundäre
Barriereschicht 14 ausgebildet, die aus den Teilschichten 7 bis 9 gebildet
ist.
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Die
Teilschichten 7 bis 9 werden durch zwei anorganische
Teilschichten 7 und 9 gebildet, die wiederum aus
Siliziumnitrid, Siliziumkarbid, Siliziumoxinitrid oder einer aus
einem siliziumorganischen Oxyd hergestellten Verbindung gebildet
sein können,
sowie einer organischen Zwischen- bzw. Ausgleichsschicht 8,
beispielsweise aus einem durch Plasmapolarisation hergestellten
Polymer. Diese Ausgleichsschicht 8 dient zum Ausgleich
von Spannungen und weist gegenüber
den anorganischen Schichten 7 und 9 eine erhöhte Elastizität auf.
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Als
Abschluss der Dünnschichtverkapselungsstruktur 12 ist
an der Oberseite eine hydrophobe Schicht 10 vorgesehen,
welche insbesondere eine Oberflächenenergie
aufweist, die derart ist, dass ein Kontaktwinkel mit Wasser > 80° ist. Auf diese Weise wird die
Neigung zur Ablagerung von Feuchtigkeit auf der Dünnschichtverkapselungsstruktur 12 reduziert.
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Gemäß der gezeigten
Struktur der Dünnschichtverkapselungsstruktur 12 wird
durch die primäre
Barriereschicht gewährleistetet,
dass das organische Bauelement 13 vor der weiteren Aufbringung oder
Verkapselung gegen Umgebungseinflüsse geschützt wird. Die Planarisierungsschicht 6 dient
dem Zweck Rauhigkeiten und Unebenheiten, die durch das Substrat 1 oder
die Strukturierung des organische Bauelements 13 verursacht
sind, auszugleichen, da durch die Oberflächenstrukturen die nachfolgende
Aufbringung von Barriereschichten beeinträchtigt werden würde.
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Durch
die durch die Planarisierungsschicht 6 bereitgestellte
ebene Oberfläche
ist es möglich
mit wenigen Teilschichten eine wirksame zweite Barriereschicht 14 aufzubringen,
die wirksam das Eindringen von Feuchtigkeit oder Sauerstoff in das
organische Bauelement 13 verhindert. Durch die Kombination
mehrerer Teilschichten der zweiten Barriereschicht 14 wird
sichergestellt, dass möglicherweise auftretende
Fehlstellen nicht durchgehend durch die gesamte Barriereschicht
vorhanden sind. Die Ausgleichsschicht 8 bewirkt insbesondere
die Möglichkeit
des Abbaus von mechanischen Spannungen, die auch durch die Teilschichten 7 und 9,
die vorzugsweise aus anorganischem Material aufgebaut sind, entstehen
können.
Insgesamt ergibt sich somit ein Schichtaufbau, der auf dem organischen
Bauelement 13 zunächst
eine primäre
Barriereschicht aus einem anorganischen Material 5, anschließend eine
Planarisierungsschicht 6, vorzugsweise aus einem organischen
Material, vorsieht, an die sich eine anorganische Teilschicht 7 der
sekundären
Barriereschicht 14 anschließt. Darauf ist eine organische
Ausgleichs- bzw. Teilschicht 8 angeordnet, die wiederum
von einer anorganischen Teilschicht 9 der sekundären Barriereschicht 14 gefolgt
wird. Abschließend
ist eine hydrophobe Funktionsschicht 10 vorgesehen.
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Die
Dicke der Planarisierungsschicht 6 wird insbesondere dicker
als der einfache Wert des Abstandes zwischen höchster Spitze und tiefstem
Tal der an der Oberfläche
der primären
Barriereschicht vorliegenden Strukturen 11 gewählt, die
auf Rauhigkeiten des Substrats oder Strukturierungen des organischen
Bauelements 13 oder partikulare Ablagerungen zurückgehen.
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Die
anorganische Teilschicht 7 der sekundären Barriereschicht 14 wird
vorzugsweise mit einer Dicke von mehr als 20 nm ausgebildet.
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Die
organische Zwischenschicht oder Ausgleichsschicht 8 weist
vorzugsweise dieselbe Dicke auf, wie die benachbarte anorganische
Teilschicht 7.
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Die 2 zeigt
in einer schematischen Darstellung eine Anlage zur Herstellung einer
Dünnfilmverkapselungsstruktur,
wie sie in 1 gezeigt worden ist. Eine derartige
Dünnfilmverkapselungsstruktur
kann gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer In-Line Anlage 100 hergestellt werden,
wie sie in 2 gezeigt ist.
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Die
In-Line Anlage 100 umfasst eine Vakuumprozesskammer 104,
in der die primäre
Barriereschicht durch Niedertemperatur-PECVD (Plasma Enhanced Chemical
Vapour Deposition) abgeschieden wird. Das Plasma kann beispielsweise
durch eine hochfrequente Wechselspannung erzeugt werden, wozu in
der Vakuumprozesskammer 104 eine Elektrode 102 vorgesehen
ist, die zusammen mit dem als Gegenelektrode fungierenden Substratträger 101 und
der Spannungsquelle 114 ein entsprechendes Plasma erzeugen
kann. Die erforderlichen Prozessgase werden über die Zuleitung 103 in
die Vakuumprozesskammer 104 eingeleitet.
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Nach
dem Aufbringen der primären
Barriereschicht mittels Niedertemperatur-PECVD wird das zu beschichtende
Substrat auf dem Substratträger 101 in
eine benachbarte Kammer 105 gebracht, in welcher beispielsweise
keine Vakuumbedingungen vorliegen müssen. Entsprechend kann zwischen
den beiden Kammern 104 und 105 eine entsprechende Schleuseneinrichtung
vorgesehen sein.
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In
der Bearbeitungskammer 105 ist vorzugsweise lediglich eine
Inertgasatmosphäre
eingestellt, in welcher die Planarisierungsschicht 6 beispielsweise
durch Aufsprühen
mittels einer Sprühdüse 106 aufgebracht
wird. Es sind jedoch auch andere Aufbringungsmethoden, wie beispielsweise
Aufschleudern, Drucken, Bedampfen oder dergleichen denkbar.
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Anschließend wird
das Substrat auf dem Substratträger 101 in
die weiteren Vakuumbeschichtungskammer 107, 108, 109 und 110 gebracht,
in denen die übrigen
Schichten 7 bis 10 durch plasmaunterstützte Verfahren
aufgebracht werden. Entsprechend sind in den jeweiligen Behandlungskammern 107 bis 110 jeweils
eine Elektrode 111 und ein entsprechender Stroman schluss 112 für den Substratträger 101 vorgesehen.
Darüber
hinaus sind jeweils auch Zuleitungen 113 angeordnet, um
die entsprechenden Prozessgase für
die Niedertemperatur-PECVD-Abscheidung
oder die Plasmapolymerisation in die entsprechenden Bearbeitungskammern einleiten
zu können.
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So
wird die anorganische Teilschicht 7 in der Behandlungskammer 107 wiederum
durch Niedertemperatur-PECVD abgeschieden, während die organische Teilschicht 8 in
der Behandlungskammer 108 durch Plasmapolymerisation gebildet
wird. Nach Aufbringen einer weiteren anorganischen Teilschicht 9 in
der Behandlungskammer 109 wird wiederum durch Niedertemperatur-PECVD
die hydrophobe Schicht 10 in der Behandlungskammer 110 wiederum
durch Plasmapolymerisation abgeschieden.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben,
welches das Herstellungsverfahren für die Verkapselungsstruktur 12 beispielhaft
zeigt.
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Nach
Evakuierung der Vakuumkammer 104 auf einen Startdruck unter
1 Pa werden als Prozessgase SiH4 mit einer
Fließrate
von 100 sccm, NH3 mit einer Fließrate von
300 sccm, und N2 mit einer Fließrate von
300 sccm in die Prozesskammer 104 eingeleitet. Nach Anlegen
einer Hochfrequenzspannung mit einer Leistung von 500 W wird für eine Dauer
von 60 Sekunden ein Plasma gezündet,
welches zur Abscheidung einer Siliziumnitridschicht führt.
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Danach
wird in der Behandlungskammer 105 Photolack durch Aufsprühen, Drucken
oder Aufschleudern aufgebracht. Anschließend wird in den Behandlungskammern 107 und 109 in
gleicher Weise wie in der Vakuumprozesskammer 104 wiederum eine
anorganische Schicht, insbesondere Siliziumnitrid, aufgebracht.
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In
der Behandlungskammer 108 wird in einem Plasmapolymerisationsschritt
unter Verwendung eines kohlenstoffhaltigen Gases wie CH4 mit
einer Flussrate von 400 sccm bei einer HF-Leistung von 100 W 60 Sekunden lang
eine Kohlenwasserstoffschicht abgeschieden.
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Zum
Abschluss wird dann in der Behandlungskammer 110 unter
Verwendung eines fluorhaltigen Arbeitsgases wie CHF3 bei
einer HF-Leistung von 100 W mit einem für 10 Sekunden gezündeten Plasma
eine hydrophobe Fluor-Kohlenwasserstoffschicht aufgebracht.
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Die
Schichtdicken betragen hierbei für
die primäre
Barriereschicht 5 20 bis 100 nm, für die Planarisierungsschicht 6 3
bis 100 μm,
für die
Teilschicht 7 20 bis 100 nm, für die Teilschicht 8 3
bis 100 μm,
für die
Teilschicht 9 20 bis 100 nm und für die hydrophobe Schicht 10 5
bis 100000 nm.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung detailliert an den vorangegangenen Ausführungsbeispielen
beschrieben worden ist, ist für
den Fachmann klar, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist,
sondern dass im Rahmen der beigefügten Ansprüche Variationen und Abänderungen
möglich
sind, die ebenfalls vom Schutzumfang der Ansprüche abgedeckt sind. Insbesondere
können
verschiedenen Merkmale der Erfindung miteinander kombiniert oder
ausgetauscht werden und einzelne Merkmale können auch weggelassen werden,
ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.