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Verkapselungstechnologie mit justiertem adhäsiven Waferbonden für OLED-auf-CMOS-Anwendungen
Art der Abschlussarbeit
Dissertation
Autoren
- Schmidt, Christian
Betreuer
- Prof. Dr.-Ing. Hubert Lakner
Abstract
Die Kombination der organischen Leuchtdiode (OLED) mit der Halbleiter-Technologie (CMOS) bringt vielfältige Herausforderungen an ein geeignetes Verkapselungsverfahren mit sich, welches z. B. den Schutz der OLED und Funktionenintegration gewährleisten muss. Gegenstand dieser Dissertation ist die Entwicklung dieser Verkapselungstechnologie für OLED-auf-CMOS-Bauelemente. Die zahlreichen Randbedingungen und Herausforderungen werden umfassend betrachtet. Diese Arbeit erörtert verschiedene OLED - Verkapselungskonzepte und erstellt die Kriterien für eine zweckmäßige Verkapselung. Geeignete Klebstoffe für die Verkapselungrnvon OLEDs wurden auf ihre Nutzbarkeit zur direkten Anwendung auf der emittierenden OLED-Fläche untersucht. Die zugrunde liegende Frage danach, ob eine direkte OLED - Verkapselung mit diesen Klebstoffen möglich ist, konnte anhand der Untersuchungen beantwortet werden. Die hier für die OLED - Verkapselung nutzbaren Klebstoffe sind mit ultraviolettem Licht abzubinden. Daraus erwächst die grundlegende Frage, inwieweit die Einwirkung ultravioletter Strahlung das Verhalten der OLED beeinflusst. Die dazu durchgeführten Experimente zeigen einen,wenn auch geringen, negativen Einfluss auf das OLED-Verhalten. Auf der Suche nach einer geeigneten Maschine für die großflächige (Waferlevel) Umsetzung der direkten Verkapselung konnten mehrere Hersteller identifiziert und deren Produkte detailliert gegenübergestellt werden. Nach der Auswahl und Beschaffung der geeignetsten Anlage wurde diese evaluiert und ein konkretes Verkapselungskonzept mit einer Prozessabfolge entwickelt. Für die Umsetzung der Einzelprozessschritte sind neue Bearbeitungsparameter und -umstände erschlossen worden. Die Belastung der OLED mit Druck, die während der Verkapselung beim adhäsiven Waferbonden auftreten kann, wurde wissenschaftlich erforscht. Es stellt sich für die hier verwendeten p-i-n top-emittierende OLEDs kein eindeutig schädigender oder fördernder Einfluss heraus. Der erarbeitete Verkapselungsprozessablauf konnte in mehreren Projekten erfolgreich zur Herstellung von Demonstratoren verwendet werden. Diese Technologie bildet somit die Voraussetzungen für die Massenfertigung von OLED auf-CMOS-Bauelementen mit hoher Integrationsdichte.
Schlagwörter
Technische Optik OLED Verkapselung
Berichtsjahr
2012