DE102014111484A1

DE102014111484A1 - Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements

Info

Publication number: DE102014111484A1
Application number: DE102014111484.1A
Authority: DE
Inventors: Nina Riegel; Arne Fleissner; Thomas Wehlus; Daniel Riedel; Silke Scharner; Johannes Rosenberger
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Osram Oled GmbH
Priority date: 2014-08-12
Filing date: 2014-08-12
Publication date: 2016-02-18

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements bereitgestellt. Das Verfahren weist ein Bereitstellen (101) eines Substrats (205) auf, wobei das Substrat (205) eine erste Hauptprozessierungsoberfläche (201) und eine zweite Hauptprozessierungsoberfläche (202) aufweist. Ferner weist das Verfahren (100) ein Ausbilden (102) der ersten organischen Leuchtdiode (211) auf der ersten Hauptprozessierungsoberfläche (201) des bereitgestellten Substrats (205) auf. Zum Verkapseln der ersten organischen Leuchtdiode (211) weist das Verfahren (100) ein Ausbilden (103) einer ersten Verkapselungsstruktur auf oder über der ersten Hauptprozessierungsoberfläche (201) des bereitgestellten Substrats (205) auf. Ferner weist das Verfahren (100) ein Ausbilden (104) der zweiten organischen Leuchtdiode (212) auf der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche (202) des bereitgestellten Substrats (205) auf. Zum Verkapseln der zweiten organischen Leuchtdiode (212) weist das Verfahren (100) ein Ausbilden (105) einer zweiten Verkapselungsstruktur auf oder über der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche (202) des bereitgestellten Substrats (205) auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements.
Organische Leuchtdioden (OLEDs) sind in der Herstellung relativ teuer. Neben den aktiven Materialien stellt das Substrat einen wesentlichen Kostenfaktor dar. Für zweiseitig emittierende Leuchten werden im Allgemeinen zwei Substrate "Rücken-an-Rücken" eingesetzt, wodurch es zu einer Verdoppelung der Kosten für das Substrat kommt. Bei herkömmlichen Verfahren zur Herstellung(semi-)transparenter OLEDs mit beidseitiger Emission gestaltet sich jedoch die maßgeschneiderte Einstellung der Emission zu beiden Seiten, z.B. identische Emission (Intensität und Farbe) in beide Richtungen, schwierig. Ein weiteres Problem ist die Herstellung dreidimensionaler OLED-Leuchten, die nicht durch Verformung eines zweidimensionalen Substrates hergestellt werden können. Bei einem herkömmlichen Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements werden zweiseitig identisch emittierende OLEDs mittels flächiger Verklebung zweier identischer, planarer OLEDs realisiert. Dies ist allerdings mit relativ hohen Kosten verbunden, da jeweils eine vollständige OLED, vom Substrat bis zur Verkapselung, zum Einsatz kommt. Transparente OLEDs werden durch transparente Top-Kontakte hergestellt, allerdings variiert durch die unterschiedliche optische und elektrische Beschaffenheit der beiden transparenten Kontakte das Top- zu Bottom-Emissionsverhältnis. Zumeist wird ein Verhältnis von 1:2 bis 1:4 zwischen Bottom- und Topemission erhalten. Zudem variiert die Emissionsfarbe zwischen Top- und Bottom-Emission sowie das Abstrahlverhalten über den Winkel. Eine Einstellung der Emission in eine Richtung unabhängig von der Veränderung der Emission in die andere Richtung ist naturgemäß nicht möglich.
Die Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements bereitzustellen, mit dem es möglich ist, neuartige Konzepte eines mehrseitig emittierenden optoelektronischen Bauelements zu realisieren. Neuartige Konzepte beinhalten dabei unter anderem ein zuverlässigeres organisch optoelektronisches Bauelement mit einer verbesserten Verkapselung bereitzustellen sowie das verkapselte, mehrseitig emittierende, organisch optoelektronische Bauelement kostengünstiger herzustellen.
Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements. Das Verfahren weist ein Bereitstellen eines Substrats auf, wobei das Substrat eine erste Hauptprozessierungsoberfläche und eine zweite Hauptprozessierungsoberfläche aufweist. Ferner weist das Verfahren ein Ausbilden der ersten organischen Leuchtdiode auf der ersten Hauptprozessierungsoberfläche des bereitgestellten Substrats auf. Zum Verkapseln der ersten organischen Leuchtdiode weist das Verfahren ein Ausbilden einer ersten Verkapselungsstruktur auf oder über der ersten Hauptprozessierungsoberfläche des bereitgestellten Substrats auf. Ferner weist das Verfahren ein Ausbilden der zweiten organischen Leuchtdiode auf der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche des bereitgestellten Substrats auf. Zum Verkapseln der zweiten organischen Leuchtdiode weist das Verfahren ein Ausbilden einer zweiten Verkapselungsstruktur auf oder über der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche des bereitgestellten Substrats auf.
Das Ausbilden der ersten organischen Leuchtdiode auf der ersten Hauptprozessierungsoberfläche und das Ausbilden der zweiten organischen Leuchtdiode auf der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche eines Substrates ermöglicht eine bidirektionale Emission von Licht bei einer gleichzeitigen Einsparung von Kosten, da lediglich ein Substrat verwendet wird. Ferner ermöglicht das Ausbilden einer ersten und einer zweiten Verkapselungsstruktur, dass das bidirektional emittierende Bauelement mit einer verbesserten Verkapselung ausgebildet werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements ein Ausbilden einer dritten organischen Leuchtdiode auf einer Seitenfläche des bereitgestellten Substrats, welche beiden Hauptprozessierungsoberflächen miteinander verbindet, auf.
Das Ausbilden der dritten organischen Leuchtdiode auf der Seitenfläche des Substrats ermöglicht, dass Licht von wenigstens drei Seiten des Substrats abgestrahlt wird, womit beispielsweise ein omnidirektionales, organisch optoelektronisches Bauelement realisierbar ist.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements ferner ein Ausbilden einer dritten Verkapselungsstruktur auf oder über der Seitenfläche des bereitgestellten Substrats, welche beiden Hauptprozessierungsoberflächen miteinander verbindet, auf.
Mittels der dritten Verkapselungsstruktur wird auch das dritte organisch optoelektronische Bauelement vor schädlichen äußeren Einflüssen geschützt.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Ausbilden der ersten Verkapselungsstruktur, der zweiten Verkapselungsstruktur und der dritten Verkapselungsstruktur ein Ausbilden wenigstens einer gemeinsamen, zusammenhängenden Schicht auf, vorzugsweise einer gemeinsamen Barrierendünnschicht.
Das Ausbilden wenigstens einer gemeinsamen, zusammenhängenden Schicht der ersten, zweiten und dritten Verkapselungsstruktur ermöglicht, dass die erste, zweite und dritte organische Leuchtdiode besser vor schädlichen, äußeren Einflüssen geschützt wird. Ferner führt das Ausbilden einer gemeinsamen Barrierendünnschicht zu einem näherungsweise hermetisch dichten Schutz der organischen Leuchtdioden hinsichtlich schädlicher äußerer Einflüsse.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Ausbilden der ersten organischen Leuchtdiode, der zweiten organischen Leuchtdiode und der dritten organischen Leuchtdiode ein Ausbilden wenigstens einer gemeinsamen, zusammenhängenden Schicht auf.
Mittels des Ausbildens einer gemeinsamen, zusammenhängenden Schicht der ersten organischen Leuchtdiode, der zweiten organischen Leuchtdiode und der dritten organischen Leuchtdiode ist es möglich ein kostengünstigeres organisch optoelektronisches Bauelement herzustellen.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird die wenigstens eine gemeinsame Schicht der ersten organischen Leuchtdiode, der zweiten organischen Leuchtdiode und der dritten organischen Leuchtdiode als eine gemeinsame elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet, vorzugsweise eine gemeinsame Elektrode.
Das Ausbilden einer gemeinsamen Elektrode der ersten, zweiten und dritten organischen Leuchtdiode erlaubt das gemeinsame Ansteuern der drei organischen Leuchtdioden.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird wenigstens eine gemeinsame Schicht der ersten organischen Leuchtdiode, der zweiten organischen Leuchtdiode und der dritten organischen Leuchtdiode als eine gemeinsame, organisch funktionelle Schicht ausgebildet.
Das Ausbilden einer gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht der ersten, zweiten und dritten organischen Leuchtdiode erlaubt es ein kostengünstigeres organisch optoelektronisches Bauelement herzustellen.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Ausbilden der gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht ein Ausbilden einer ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht, einer zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht und einer dritten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht auf.
Das Ausbilden der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht, der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht und der dritten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht ermöglicht, neuartige Konzepte eines mehrseitig emittierenden optoelektronischen Bauelements zu realisieren. die zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht auf der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht derart, dass ein Randbereich der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht frei ist von der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht verhindert das Eindringen der zweiten gemeinsamen, organisch funktionelle Schicht zwischen die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht und die darunter liegende Oberfläche.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird die dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht derart auf der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht ausgebildet, dass ein Randbereich der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht frei ist von der dritten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht.
Dies verhindert ein Lösen der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht bei einem Ausbilden der dritten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht vor dem Ausbilden der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht vernetzt und/oder die zweite gemeinsame, organisch funktionelle Schicht wird vor dem Ausbilden der dritten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht vernetzt.
Dies ermöglicht ein Aufbringen einer gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht auf einer stabileren darunterliegenden gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht. Durch den Einsatz vernetzbarer aktiver Materialien kann eine der Vakuumprozessierung vergleichbar komplexe Bauteilarchitektur realisiert werden.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Vernetzen der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht ein Vernetzen aus der Gruppe der folgenden Verfahren auf: oxidatives Vernetzen, fotoinitiiertes Vernetzen und/oder thermisches Vernetzen.
Mittels der Anwendung unterschiedlicher Vernetzungsmethoden (oxidatives Vernetzen, fotoinitiiertes Vernetzen und thermisches Vernetzen) ist es möglich ein breites Spektrum an Materialien zu verarbeiten. Beispiele für vernetzbare Gruppen sind Oxetane, Epoxide und Acrylate.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird wenigstens eine gemeinsame Schicht der ersten organischen Leuchtdiode, der zweiten organischen Leuchtdiode und der dritten organischen Leuchtdiode als eine dielektrische Schicht ausgebildet, vorzugsweise eine gemeinsame Barriereschicht.
Dies ermöglicht es, dass das organisch optoelektronische Bauelement kostengünstiger hergestellt werden kann. Mittels des Ausbildens der gemeinsamen Barriereschicht ist es möglich ein näherungsweise hermetisch dichtes Substrat auszubilden.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Ausbilden der ersten organischen Leuchtdiode und der zweiten organischen Leuchtdiode ein Simultan-Beschichtungsverfahren auf, aus der Gruppe der Verfahren: Tauchbeschichtung oder Sprühbeschichtung.
Mittels eines Simultan-Beschichtungsverfahrens ist es möglich mehrere Oberflächen des Substrats in einem Prozessschritt beziehungsweise gleichzeitig zu beschichten. Mittels einer Tauchbeschichtung können Oberflächen, die herkömmlich schwer zugänglich sind, einfacher beschichtet werden. Die Sprühbeschichtung sowie die Tauchbeschichtung sind beides Verfahren, die zur Beschichtung von beliebig geformten Substraten gut geeignet sind. Ferner ist die Flüssigphasenprozessierung in Bezug auf eine Zuverlässigkeit der OLEDs als vorteilhaft anzusehen, da die Materialien aus der Flüssigphase eine gute Umformung eventueller Fehlstellen und Partikel gewährleisten.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Ausbilden der ersten organischen Leuchtdiode und der zweiten organischen Leuchtdiode ein Seriell-Beschichtungsverfahren auf aus der Gruppe der Verfahren: Sprühbeschichtung und/oder Vorhangbeschichtung.
Mittels eines Seriell-Beschichtungsverfahrens, wie einer Sprühbeschichtung und einer Vorhangbeschichtung, ist es möglich, Schichten der ersten organischen Leuchtdiode und der zweiten organische Leuchtdiode nacheinander aufzutragen und somit die Schichten unterschiedlich auszubilden, wobei die obengenannten Vorteile von Flüssigphasenprozessierung erhalten bleiben.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens ist das organisch optoelektronische Bauelement als eine Flächenlichtquelle ausgebildet wird, vorzugsweise eine omnidirektionale Flächenlichtquelle, vorzugsweise eine bidirektionale Flächenlichtquelle.
Eine Flächenlichtquelle bietet unter anderem den Vorteil, dass Licht von einer großflächigen Quelle homogen abgestrahlt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Die Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst durch ein organisch optoelektronisches Bauelement. Das organisch optoelektronische Bauelement weist ein Substrat mit einer ersten Hauptprozessierungsoberfläche und einer zweiten Hauptprozessierungsoberfläche auf. Ferner weist das organisch optoelektronische Bauelement eine erste organische Leuchtdiode auf der ersten Hauptprozessierungsoberfläche sowie eine zweite organische Leuchtdiode auf der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche auf. Die erste organischen Leuchtdiode und die zweite organische Leuchtdiode weisen eine erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht, eine zweite gemeinsame, organisch funktionelle Schicht und eine dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht auf. Die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht ist über der ersten Hauptprozessierungsoberfläche und über der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche angeordnet, die zweite gemeinsame, organisch funktionelle Schicht ist auf der dem Substrat gegenüberliegenden Seite der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht angeordnet und die dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht ist auf der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht angeordnet. Die dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht ist derart auf der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht angeordnet, dass ein Randbereich der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht frei ist von der dritten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht.
Es zeigen:
1 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen einer organisch optoelektronischen Bauelements;
2a eine schematische Darstellung eines organisch optoelektronischen Bauelements in einem Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements;
2b eine schematische Darstellung eines organisch optoelektronischen Bauelements in einem Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements;
3a eine Schnittdarstellung eines organisch optoelektronischen Bauelements in einem Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements;
3b eine Schnittdarstellung eines organisch optoelektronischen Bauelements in einem Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements;
3c eine Schnittdarstellung eines organisch optoelektronischen Bauelements in einem Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements;
4 eine Schnittdarstellung eines organisch optoelektronischen Bauelements in einem Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements;
5a eine Schnittdarstellung eines organisch optoelektronischen Bauelements in einem Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements;
5b eine Schnittdarstellung eines organisch optoelektronischen Bauelements in einem Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements;
6 eine Draufsicht eines organisch optoelektronischen Bauelements in einem Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements;
7 eine Schnittdarstellung eines organisch optoelektronischen Bauelements in einem Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements;
8 eine schematische Darstellung eines organisch optoelektronischen Bauelements in einem Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Ein organisch optoelektronisches Bauelement kann ein, zwei oder mehrere organisch optoelektronische Bauelemente aufweisen. Optional kann ein organisch optoelektronisches Bauelement auch ein, zwei oder mehr elektronische Bauelemente aufweisen. Ein elektronisches Bauelement kann beispielsweise ein aktives und/oder ein passives Bauelement aufweisen. Ein aktives elektronisches Bauelement kann beispielsweise eine Rechen-, Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder einen Transistor aufweisen. Ein passives elektronisches Bauelement kann beispielsweise einen Kondensator, einen Widerstand, eine Diode oder eine Spule aufweisen.
Ein organisch optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement sein. Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter-Bauelement sein und/oder als eine elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. Das Licht emittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
Unter dem Begriff „transluzent“ bzw. „transluzente Schicht“ kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist, beispielsweise für das von dem Lichtemittierenden Bauelement erzeugte Licht, beispielsweise einer oder mehrerer Wellenlängenbereiche, beispielsweise für Licht in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm). Beispielsweise ist unter dem Begriff „transluzente Schicht“ in verschiedenen Ausführungsbeispielen zu verstehen, dass im Wesentlichen die gesamte in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppelte Lichtmenge auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird, wobei ein Teil des Licht hierbei gestreut werden kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische Leuchtdiode (oder auch die lichtemittierenden Bauelemente gemäß den oben oder noch im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen) als ein so genannter Top- und Bottom-Emitter eingerichtet sein. Ein Top- und/oder Bottom-Emitter kann auch als optisch transparentes Bauelement, beispielsweise eine transparente organische Leuchtdiode, bezeichnet werden.
1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements mit einer ersten organischen Leuchtdiode 211 und einer zweiten organischen Leuchtdiode 212 (beispielsweise gezeigt in 2c).
Das Verfahren 100 weist ein Bereitstellen 101 eines Substrats 205 auf, wobei das Substrat 205 eine erste Hauptprozessierungsoberfläche 201 und eine zweite Hauptprozessierungsoberfläche 202 aufweist. Ferner weist das Verfahren 100 ein Ausbilden 102 der ersten organischen Leuchtdiode 211 auf der ersten Hauptprozessierungsoberfläche 201 des bereitgestellten Substrats 205 auf. Zum Verkapseln der ersten organischen Leuchtdiode 211 weist das Verfahren 100 ein Ausbilden 103 einer ersten Verkapselungsstruktur auf oder über der ersten Hauptprozessierungsoberfläche 201 des bereitgestellten Substrats 205 auf. Ferner weist das Verfahren 100 ein Ausbilden 104 der zweiten organischen Leuchtdiode 212 auf der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche 202 des bereitgestellten Substrats 205 auf. Zum Verkapseln der zweiten organischen Leuchtdiode 212 weist das Verfahren 100 ein Ausbilden 105 einer zweiten Verkapselungsstruktur auf oder über der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche 202 des bereitgestellten Substrats 205 auf.
In 101 wird das Substrat 205 bereitgestellt. Das Substrat 205 ist weiter unten ausführlich beschrieben. Das Substrat 205 dient als ein Trägerelement für elektronische Elemente, Schichten und/oder lichtemittierende Elemente. Das Verfahren weist ein Bereitstellen eines einzelnen, einstückigen Substrats 205 auf, wobei die erste organische Leuchtdiode 211 und die zweite organische Leuchtdiode 212 auf dem einzelnen, einstückigen Substrat 205 ausgebildet werden.
2a zeigt eine dreidimensionale schematische Darstellung des bereitgestellten Substrats 205. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Substrat 205 quaderförmig ausgebildet. Ein Quader weist sechs Flächen auf. Das Substrat 205 weist zwei näherungsweise gleich große, einander gegenüberliegende Hauptprozessierungsoberflächen, eine erste Hauptprozessierungsoberfläche 201 und eine zweite Hauptprozessierungsoberfläche 202, auf. Ferner weist das Substrat 205 vier Seitenflächen auf.
In 102 wird die erste organische Leuchtdiode 211 auf der ersten Hauptprozessierungsoberfläche 201 ausgebildet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die erste organische Leuchtdiode 211 wie der Schichtenfolge 300a (dargestellt in 3a) ausgebildet. Die erste organische Leuchtdiode 211 wird derart ausgebildet, dass sie im Betrieb eine erste elektromagnetische Strahlung, beispielsweise ein erstes Licht, emittiert (dargestellt mittels des Pfeils 221 in 4). Das Ausbilden der ersten organischen Leuchtdiode 211 weist ein Ausbilden einer ersten Elektrode 310, ein Ausbilden einer organisch funktionellen Schichtenstruktur 312 und ein Ausbilden einer zweiten Elektrode 314 auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die erste Elektrode 310, die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 und die zweite Elektrode 314 der ersten organischen Leuchtdiode 211 wie im Folgenden beschrieben und wie in 3a gezeigt angeordnet.
Auf oder über dem Substrat 205 wird ein aktiver Bereich 306 angeordnet. Der aktive Bereich 306 ist ein elektrisch aktiver Bereich 306 und/oder ein optisch aktiver Bereich 306. Der aktive Bereich 306 ist beispielsweise der Bereich des organisch optoelektronischen Bauelements, in dem ein elektrischer Strom zu einem Betrieb des organisch optoelektronischen Bauelements fließt und/oder in dem eine elektromagnetische Strahlung erzeugt und/oder absorbiert wird. Der elektrisch aktive Bereich 306 weist die erste Elektrode 310, die zweite Elektrode 314 und die organische funktionelle Schichtenstruktur 312 auf, wie sie im Folgenden noch näher erläutert werden.
Auf oder über dem Substrat 205 wird die erste Elektrode 310 ausgebildet. Die erste Elektrode 310, die im Folgenden auch als untere Elektrode 310 oder als Bottomkontakt 310 bezeichnet wird, wird aus einem elektrisch leitfähigen Stoff gebildet. Die erste Elektrode 310 wird derart ausgebildet, dass sie wenigstens eine Schicht aufweist. Die erste Elektrode 310 wird als Anode, also als löcherinjizierende Elektrode ausgebildet. Die erste Elektrode 310 wird derart ausgebildet, dass sie ein erstes elektrisches Kontaktpad aufweist, wobei an das erste elektrische Kontaktpad ein erstes elektrisches Potenzial (bereitgestellt von einer Energiequelle (nicht dargestellt), beispielsweise einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle) anlegbar ist. Das erste elektrische Potenzial ist das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential.
Auf oder über der ersten Elektrode 310 wird die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 ausgebildet. Das Ausbilden der organischen funktionellen Schichtenstruktur 312 weist ein Ausbilden einer Emitterschicht 318 auf, beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder phosphoreszierenden Emittern.
Auf oder über der organischen funktionellen Schichtenstruktur 312 wird die zweite Elektrode 314 ausgebildet. Die zweite Elektrode wird derart ausgebildet, dass sie wenigstens eine Schicht aufweist. Die zweite Elektrode 314 wird als Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode, ausgebildet. Die zweite Elektrode 314 weist einen zweiten elektrischen Anschluss auf, an den ein zweites elektrisches Potenzial (welches unterschiedlich ist zu dem ersten elektrischen Potenzial), bereitgestellt von der Energiequelle, anlegbar ist. Das zweite elektrische Potenzial weist einen Wert auf derart, dass die Differenz zu dem ersten elektrischen Potenzial einen Wert in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 20 V aufweist, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 2,5 V bis ungefähr 15 V, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 3 V bis ungefähr 12 V.
In 103 wird die erste Verkapselungsstruktur auf oder über der ersten Hauptprozessierungsoberfläche ausgebildet. Die erste Verkapselungsstruktur ist dazu eingerichtet, die erste organische Leuchtdiode 211 vor schädlichen, äußeren Umwelteinflüssen zu schützen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die erste Verkapselungsstruktur wie die Verkapselungsstruktur 528 ausgebildet, wobei die Verkapselungsstruktur 528 weiter unten ausführlicher beschrieben.
In 104 wird die zweite organische Leuchtdiode 212 auf der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche 202 ausgebildet. Die zweite organische Leuchtdiode 212 wird derart ausgebildet, dass sie im Betrieb eine zweite elektromagnetische Strahlung, beispielsweise ein zweites Licht, emittiert (dargestellt mittels des Pfeils 222 in 4). Das Ausbilden 104 der zweiten organischen Leuchtdiode 212 weist ein Ausbilden einer ersten Elektrode, ein Ausbilden einer organisch funktionellen Schichtenstruktur und ein Ausbilden einer zweiten Elektrode auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die erste Elektrode der zweiten organischen Leuchtdiode 212 wird wie die erste Elektrode 310 der ersten organischen Leuchtdiode 211 ausgebildet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die organisch funktionelle Schichtenstruktur der zweiten organischen Leuchtdiode 212 wie die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 der ersten organischen Leuchtdiode 211 ausgebildet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die zweite Elektrode der zweiten organischen Leuchtdiode 212 wird wie die zweite Elektrode 314 der ersten organischen Leuchtdiode 211 ausgebildet.
In 105 wird die zweite Verkapselungsstruktur auf der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche ausgebildet. Die zweite Verkapselungsstruktur ist dazu eingerichtet, die zweite organische Leuchtdiode 221 vor schädlichen, äußeren Umwelteinflüssen zu schützen. Die zweite Verkapselungsstruktur wird wie die Verkapselungsstruktur 528 ausgebildet, die weiter unten ausführlicher beschrieben.
Das Substrat 205 kann als ein einstückiges Substrat 205 bereitgestellt werden. Das Substrat 205 kann als ein monolithisches Substrat oder ein aus mehreren Schichten integral aufgebautes Substrat sein, wobei die mehreren Schichten zu Beginn des Verfahrens fest miteinander verbunden sind.
Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 205 derart flach ausgestaltet sein, dass der Flächeninhalt der der Seitenfläche 203 vernachlässigbar klein ist gegenüber den Flächeninhalten der Hauptprozessierungsoberflächen 201, 202.
Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 205 in der Form eines Hohlkörpers ausgebildet sein, der näherungsweise die Form eines Hohlzylinders aufweist (wie in 2b dargestellt). In dem Fall eines Hohlzylinders kann die Seitenfläche 203 näherungsweise die Form eines Kreisrings aufweisen. Ferner kann in diesem Fall die erste Hauptprozessierungsoberfläche 201 als äußere Mantelfläche des Zylinders ausgebildet sein und die zweite Hauptprozessierungsoberfläche 202 kann als innere Mantelfläche des Zylinders ausgebildet sein. Alternativ kann das Substrat 205 näherungsweise die Form eines von einem Zylinder unterschiedlichen Hohlkörpers aufweisen. Ferner kann der Hohlkörper eine frei zugängliche innere Fläche aufweisen. Weist das Substrat 205 die Form einen solchen Hohlkörpers auf, so kann die äußere Fläche des Hohlkörpers als die erste Hauptprozessierungsoberfläche 201 und die innere Mantelfläche als die zweite Hauptprozessierungsoberfläche 202 betrachtet werden. Ferner kann die wenigstens eine Fläche, welche die innere Mantelfläche und die äußere Mantelfläche miteinander verbindet als die wenigstens eine Seitenfläche 203 betrachtet werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 205 näherungsweise als Kugelkalotte ausgebildet sein oder eine Topfform aufweisen. Unter Topfform kann ein Hohlkörper mit einer Deckfläche verstanden werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 205 als eine Folie, eine Glasplatte, eine Metallplatte, eine metallische Folie oder ein Glaskolben ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 205 prismenförmig, trapezförmig, zylinderförmig, oder pyramidenförmig ausgebildet sein. Mittels der Verwendung eines dreidimensionalen Substrats kann eine allseitig-emittierende 3D-OLED realisiert werden.
Das Substrat 205 kann aus einem elektrisch isolierenden Stoff gebildet sein. Das Substrat 205 kann aus Glas gebildet sein oder kann ein Glas aufweisen. Alternativ kann das Substrat 205 aus einer Kunststofffolie oder einem Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien gebildet sein. Der Kunststoff weist ein oder mehrere Polyolefine (beispielsweise Polyethylen (PE) mit hoher oder niedriger Dichte oder Polypropylen (PP)) auf oder wird daraus gebildet. Ferner weist der Kunststoff Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Polyester und/oder Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) auf oder wird daraus gebildet. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 205 derart gebildet sein, dass es einen oder mehrere der oben genannten Stoffe aufweist.
Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 205 eine metallische Beschichtung aufweisen, wobei die metallische Beschichtung aus einem Metall gebildet ist oder ein Metall aufweist. Alternativ kann das Substrat 205 aus einem elektrisch leitfähigen Stoff gebildet sein oder einen elektrisch leitfähigen Stoff aufweisen. Das Substrat 205 kann derart eingerichtet sein, dass es im Betrieb des organisch optoelektronischen Bauelements elektrischen Strom leitet. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat aus einem Stoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet sein oder einen solchen aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 205 aus einem Metall oder einer Metallverbindung gebildet sein oder das Substrat 205 kann ein Metall oder eine Metallverbindung aufweisen, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Platin oder ähnliches. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 205 ein Quarz und/oder ein Halbleitermaterial oder irgendeinen anderen geeigneten Stoff aufweisen. Alternativ oder zusätzlich ist ein Substrat 205, welches ein Metall aufweist oder daraus gebildet ist, auch als eine Metallfolie oder eine metallbeschichtete Folie ausgebildet.
Ist das Substrat 205 aus Metall oder einem anderen leitfähigen Stoff gebildet, so kann das Substrat 205 als eine Elektrode der ersten organischen Leuchtdiode 211 und/oder der zweiten organischen Leuchtdiode 212 dienen. Die Verwendung eines metallischen Substrats, das allseits beschichtet wird kann eine homogene Stromverteilung auf einem randlosen Bauteil zur Folge haben.
Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat 205 opak, transluzent oder sogar transparent ausgebildet sein bezüglich wenigstens eines Wellenlängenbereichs der elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise in wenigstens einem Bereich des sichtbaren Lichts, beispielsweise in einem Wellenlängenbereich von etwa 380 nm bis 780 nm.
Alternativ oder zusätzlich ist das Substrat 205 ein Teil einer Spiegelstruktur oder bildet selbige.
Alternativ oder zusätzlich weist das Substrat 205 einen mechanisch rigiden Bereich und/oder einen mechanisch flexiblen Bereich aufweisen oder ist derart ausgebildet, beispielsweise als eine Folie.
Alternativ oder zusätzlich ist das Substrat 205 als Wellenleiter für elektromagnetische Strahlung ausgebildet, beispielsweise ist er transparent oder transluzent hinsichtlich der emittierten oder absorbierten elektromagnetischen Strahlung des optoelektronischen Bauelementes.
Alternativ oder zusätzlich kann das Ausbilden der Schichtenfolge 300a ausgestaltet sein, wie im Folgenden beschrieben.
Die erste Elektrode 310 kann als ein Schichtenstapel ausgebildet werden. Alternativ kann die erste Elektrode 310 als Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode, ausgebildet werden. Alternativ zu einem Anlegen des ersten elektrischen Potenzials an die erste Elektrode 310, ist oder wird das erste elektrische Potenzial an das Substrat 205 angelegt und ist oder wird darüber dann mittelbar an die erste Elektrode 310 angelegt. Alternativ oder zusätzlich kann das erste elektrische Kontaktpad mehrere elektrische Kontaktpads aufweisen.
Die erste Elektrode 310 kann aus einem Metall gebildet werden; beispielsweise Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ag, Au, Mg, Ca, Sm oder Li, sowie aus Verbindungen, Kombinationen oder Legierungen dieser Stoffe. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Elektrode 310 transluzent oder transparent ausgebildet werden. In dem Fall, dass die erste Elektrode 310 ein Metall aufweist oder daraus gebildet wird, kann die erste Elektrode 310 eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 18 nm. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Elektrode 310 derart ausgebildet werden, dass sie eine Schichtdicke von größer oder gleich ungefähr 10 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von größer oder gleich ungefähr 15 nm, aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Elektrode 310 derart ausgebildet werden, dass sie eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 18 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 18 nm, aufweist.
Beispielsweise ist bei der Verwendung eines transparenten und/oder transluzenten Substrats und eines beidseitig transpartenten und/oder transluzenten Substrats eine beidseitig identisch emittierende, (semi-)transparente OLED realisierbar.
Alternativ oder zusätzlich kann die erste Elektrode 310 ein leitfähiges transparentes Oxid (transparent conductive oxide, TCO) aufweisen oder daraus gebildet werden. Transparente leitfähige Oxide sind transparente, leitfähige Stoffe, beispielsweise Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium-Zinn-Oxid (ITO). Neben binären Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise ZnO, SnO₂, oder In₂O₃ gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise AlZnO, Zn₂SnO₄, CdSnO₃, ZnSnO₃, MgIn₂O₄, GaInO₃, Zn₂In₂O₅ oder In₄Sn₃O₁₂ oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs. Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können ferner p-dotiert oder n-dotiert sein, bzw. lochleitend (p-TCO) oder elektronenleitend (n-TCO) sein.
Weiterhin kann für den Fall, dass die erste Elektrode 310 ein leitfähiges transparentes Oxid (TCO) aufweist oder daraus gebildet wird, die erste Elektrode 310 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 75 nm bis ungefähr 250 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 150 nm.
Alternativ oder zusätzlich kann die erste Elektrode 310 von einem Schichtenstapel oder einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs gebildet werden, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht wird (Ag auf ITO) oder ITO-Ag-ITO Multischichten. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Elektrode 310 einen Schichtenstapel mehrerer Schichten desselben Metalls oder unterschiedlicher Metalle und/oder desselben TCO oder unterschiedlicher TCOs aufweisen oder daraus gebildet werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die erste Elektrode 310 einen oder mehrere der folgenden Stoffe aufweisen oder daraus gebildet werden: Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und -teilchen, beispielsweise aus Ag; Netzwerke aus Kohlenstoff-Nanoröhren; Graphen-Teilchen und -Schichten; Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten. Alternativ oder zusätzlich weist die erste Elektrode 310 elektrisch leitfähige Polymere oder Übergangsmetalloxide oder elektrisch leitfähige transparente Oxide auf oder wird daraus gebildet.
Wird die erste Elektrode 310 aus einem Netzwerk aus metallischen Nanodrähten, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, einem Netzwerk aus Kohlenstoff-Nanoröhren, die ebenfalls mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, oder aus Graphen-Schichten und Kompositen gebildet, so weist die erste Elektrode 310 eine Schichtdicke auf in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 40 nm bis ungefähr 250 nm.
In einem Ausführungsbeispiel wird wenigstens einer der oben genannten Stoffe für die erste Elektrode 310 in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder dispergiert. Mittels des in einem geeigneten Lösungsmittel gelösten oder dispergierten Stoffs kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen die erste Elektrode 310 oder wenigstens eine Schicht der ersten Elektrode mittels einer Flüssigphasenprozessierung, beispielsweise mittels einer Tauchbeschichtung, beispielsweise mittels einer Rotationsbeschichtung, beispielsweise mittels einer Sprühbeschichtung, beispielsweise mittels einer Vorhangbeschichtung, ausgebildet werden.
Alternativ oder zusätzlich kann das Ausbilden der organischen funktionellen Schichtenstruktur 312 ein Ausbilden mehrerer Emitterschichten 318 aufweisen. Die mehreren Emitterschichten 318 können gleich oder unterschiedlich voneinander ausgebildet werden.
Beispiele für Emittermaterialien, die in dem lichtemittierenden Bauelement 100 für die Emitterschicht(en) 318 eingesetzt werden können, schließen organische oder organometallische Verbindungen, wie Derivate von Polyfluoren, Polythiophen und Polyphenylen (z.B. 2- oder 2,5-substituiertes Poly-p-phenylenvinylen) sowie Metallkomplexe, beispielsweise Iridium-Komplexe wie blau phosphoreszierendes FIrPic (Bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)-iridium III), grün phosphoreszierendes Ir(ppy)₃ (Tris(2-phenylpyridin)iridium III), rot phosphoreszierendes Ru (dtb-bpy)₃*2(PF₆) (Tris[4,4’-di-tert-butyl-(2,2’)-bipyridin]ruthenium(III)komplex) sowie blau fluoreszierendes DPAVBi (4,4-Bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]biphenyl), grün fluoreszierendes TTPA (9,10-Bis[N,N-di-(p-tolyl)-amino]anthracen) und rot fluoreszierendes DCM2 (4-Dicyanomethylen)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyran) als nichtpolymere Emitter ein. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidbar. Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche insbesondere mittels eines nasschemischen Verfahrens, wie beispielsweise einer Rotationsbeschichtung (auch bezeichnet als Spin Coating), einer Tauchbeschichtung (auch bezeichnet als Dip Coating), einer Sprühbeschichtung (auch bezeichnet als Spray Coating) und/oder eine Vorhangbeschichtung (auch bezeichnet als Curtain Coating) abscheidbar sind.
Alternativ oder zusätzlich kann die Emitterschicht organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nicht-polymere Moleküle („small molecules“) oder eine Kombination dieser Materialien aufweisen oder daraus gebildet werden.
Alternativ oder zusätzlich können die Emittermaterialien in geeigneter Weise in einem Matrixmaterial eingebettet werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass andere geeignete Emittermaterialien ebenfalls vorgesehen werden können. Alternativ oder zusätzlich können die Emittermaterialien der Emitterschicht(en) 318 des lichtemittierenden Bauelements beispielsweise so ausgewählt werden, dass das lichtemittierende Bauelement Weißlicht emittiert. Alternativ oder zusätzlich weist(weisen) die Emitterschicht(en) 318 mehrere verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien auf, alternativ wird/werden die Emitterschicht(en) 318 auch aus mehreren Teilschichten aufgebaut, wie einer blau fluoreszierenden Emitterschicht 318 oder blau phosphoreszierenden Emitterschicht 318, einer grün phosphoreszierenden Emitterschicht 318 und einer rot phosphoreszierenden Emitterschicht 318. Durch die Mischung der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ ist vorgesehen, im Strahlengang der durch diese Schichten erzeugten Primäremission ein Konvertermaterial anzuordnen, das die Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine Sekundärstrahlung anderer Wellenlänge emittiert, so dass sich aus einer (noch nicht weißen) Primärstrahlung durch die Kombination von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer Farbeindruck ergibt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird wenigstens einer der oben genannten Stoffe für die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder dispergiert, beispielsweise in einem polaren Lösungsmittel wie Wasser, Dichlorbenzol, Tetrahydrofuran und Phenetol, beispielsweise in einem unpolaren Lösungsmittel wie Toluol und andere organische Lösungsmittel, beispielsweise in Fluor-basierten Lösungsmitteln, auch genannt perfluorierte Lösungsmittel. Mittels des in dem geeigneten Lösungsmittel gelösten oder dispergierten Stoffs kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 oder wenigstens eine Schicht der organisch funktionellen Schichtenstruktur mittels einer Flüssigphasenprozessierung, beispielsweise mittels einer Tauchbeschichtung, beispielsweise mittels einer Rotationsbeschichtung, beispielsweise mittels einer Sprühbeschichtung, beispielsweise mittels einer Vorhangbeschichtung, ausgebildet werden. Zwei Lösungsmittel sind orthogonal zueinander, wenn das eine polar und das andere unpolar ist. Stoffe, die sich in einem polaren Lösungsmittel lösen, sind zumeist in unpolaren Lösungsmittel unlöslich. So ist es mittels orthogonaler Lösungsmittel möglich, zwei oder mehr Schichten aus einer Lösung übereinander abzuscheiden, ohne dass eine bereits abgeschiedene Schicht wieder gelöst wird. Perfluorierte Lösungsmittel werden als Ergänzung angesehen, sie könne ein niedriges Dipolmoment aufweisen und dennoch Stoffe lösen, die eher in polaren Lösungsmitteln löslich sind
Die zweite Elektrode 314 kann wie die erste Elektrode 310 ausgebildet werden oder die zweite Elektrode 314 kann im Allgemeinen ähnlich zur ersten Elektrode 310 ausgebildet werden. Die zweite Elektrode 314 kann gemäß einer oder mehreren der oben beschriebenen Ausführungsformen der ersten Elektrode 310 ausgebildet werden. Alternativ kann die zweite Elektrode 314 unterschiedlich zur ersten Elektrode 310 ausgebildet. Alternativ ist die zweite Elektrode 314 als Anode, also als löcherinjizierende Elektrode, ausgebildet.
Die zweite Elektrode 314 kann aus einem oder mehreren der Stoffe ausgebildet werden, wie sie weiter oben im Zusammenhang mit der ersten Elektrode 310 beschrieben sind. Die zweite Elektrode 314 kann gemäß eines oder mehreren Ausführungsbeispielen der ersten Elektrode 310 ausgebildet werden. Alternativ oder zusätzlich sind die erste Elektrode 310 und die zweite Elektrode 314 beide transluzent oder transparent ausgebildet. Somit kann das organisch optoelektronische Bauelement als Top- und Bottom-Emitter (anders ausgedrückt als transparentes lichtemittierendes Bauelement) ausgebildet sein.
Die zweite Elektrode 214 kann derart ausgebildet werden, dass sie wenigstens eine Schicht aufweist. Die zweite Elektrode 314 kann derart ausgebildet werden, dass sie eine Schichtdicke aufweist von kleiner oder gleich ungefähr 50 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 45 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 40 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 35 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 30 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 15 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 10 nm.
In einem Ausführungsbeispiel wird wenigstens einer der oben genannten Stoffe für die zweite Elektrode 314 in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder dispergiert. Mittels des in einem geeigneten Lösungsmittel gelösten oder dispergierten Stoffs kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen die zweite Elektrode 314 oder wenigstens eine Schicht der zweiten Elektrode 314 mittels einer Flüssigphasenprozessierung, beispielsweise mittels einer Tauchbeschichtung, beispielsweise mittels einer Rotationsbeschichtung, beispielsweise mittels einer Sprühbeschichtung, beispielsweise mittels einer Vorhangbeschichtung, ausgebildet werden.
3b zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines organisch optoelektronischen Bauelements, das beispielsweise weitgehend dem in 3a gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht. Alternativ zu der Schichtenfolge 300a kann die erste organische Leuchtdiode 211 und/oder die zweite organische Leuchtdiode 212 derart ausgebildet werden, dass die erste organische Leuchtdiode 211 und/oder die zweite organische Leuchtdiode 212 die Schichtenfolge 300b aufweisen. Die Schichtenfolge 300b ist im Folgenden beschrieben.
Auf dem Substrat 205 wird die erste Elektrode 310 ausgebildet. Auf der ersten Elektrode 310 wird eine Lochinjektionsschicht ausgebildet (nicht gezeigt). Auf der Lochinjektionsschicht wird eine Lochtransportschicht 316 (auch bezeichnet als Lochleitungsschicht 316) ausgebildet, welche angeordnet ist. Ferner wird die Emitterschicht 318 auf der Lochtransportschicht 316 ausgebildet. Eine Elektronentransportschicht 320 (auch bezeichnet als Elektronenleitungsschicht 320) wird auf der Emitterschicht 318 angeordnet. Auf der Elektronentransportschicht 320 wird eine Elektroneninjektionsschicht (nicht gezeigt) ausgebildet.
Die Schichtenfolge 300b ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt, beispielsweise können eine oder mehrere der oben genannten Schichten weggelassen werden. Ferner kann alternativ die Schichtenfolge in umgekehrter Reihenfolge ausgebildet werden derart. Ferner können zwei Schichten als eine Schicht ausgebildet werden.
Die Lochinjektionsschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet werden: HAT-CN, Cu(I)pFBz, MoO_x, WO_x, VO_x, ReO_x, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi(III)pFBz, F16CuPc; NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); beta-NPB N,N'-Bis(naphthalen-2-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); Spiro TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); Spiro-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-spiro); DMFL-TPD N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren); DMFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren); DPFL-TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren); DPFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren); Spiro-TAD (2,2',7,7'-Tetrakis(n,n-diphenylamino)-9,9'-spirobifluoren); 9,9-Bis[4-(N,N-bis-biphenyl-4-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren; 9,9-Bis[4-(N,N-bis-naphthalen-2-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren; 9,9-Bis[4-(N,N'-bis-naphthalen-2-yl-N,N'-bis-phenyl-amino)-phenyl]-9H-fluor; N,N'-bis(phenanthren-9-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin; 2,7-Bis[N,N-bis(9,9-spiro-bifluorene-2-yl)-amino]-9,9-spiro-bifluoren; 2,2'-Bis[N,N-bis(biphenyl-4-yl)amino]9,9-spiro-bifluoren; 2,2'-Bis(N,N-di-phenyl-amino)9,9-spiro-bifluoren; Di-[4-(N,N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexan; 2,2',7,7'-tetra(N, N-di-tolyl)amino-spiro-bifluoren; und/oder N, N,N',N'-tetra-naphthalen-2-yl-benzidin.
Die Lochinjektionsschicht kann derart gebildet werden, dass sie eine Schichtdicke aufweist in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 1000 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis ungefähr 300 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 200 nm.
Alternativ oder zusätzlich kann das optoelektronische Bauelement mehrere Lochinjektionsschichten aufweisen.
Die Lochtransportschicht weist eines oder mehrere der folgenden Materialien auf oder wird daraus gebildet: NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); beta-NPB N,N'-Bis(naphthalen-2-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); Spiro TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); Spiro-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-spiro); DMFL-TPD N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren); DMFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren); DPFL-TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren); DPFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren); Spiro-TAD (2,2',7,7'-Tetrakis(n,n-diphenylamino)-9,9'-spirobifluoren); 9,9-Bis[4-(N,N-bis-biphenyl-4-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren; 9,9-Bis[4-(N,N-bis-naphthalen-2-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren; 9,9-Bis[4-(N,N'-bis-naphthalen-2-yl-N,N'-bis-phenyl-amino)-phenyl]-9H-fluor; N,N'-bis(phenanthren-9-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin; 2,7-Bis[N,N-bis(9,9-spiro-bifluorene-2-yl)-amino]-9,9-spiro-bifluoren; 2,2'-Bis[N,N-bis(biphenyl-4-yl)amino]9,9-spiro-bifluoren; 2,2'-Bis(N,N-di-phenyl-amino)9,9-spiro-bifluoren; Di-[4-(N,N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexan; 2,2',7,7'-tetra(N, N-di-tolyl)amino-spiro-bifluoren; und N, N,N',N'-tetra-naphthalen-2-yl-benzidin, ein tertiäres Amin, ein Carbazolderivat, ein leitendes Polyanilin und/oder Polyethylendioxythiophen.
Die Lochtransportschicht kann derart gebildet werden, dass sie eine Schichtdicke aufweist in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Alternativ oder zusätzlich kann das optoelektronische Bauelement mehrere Lochtransportschichten aufweisen.
Die Elektronentransportschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder kann daraus gebildet werden: NET-18; 2,2',2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole); 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole,2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP); 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole; 1,3-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene; 4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen); 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole; Bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium; 6,6'-Bis[5-(biphenyl-4-yl)-1,3,4-oxadiazo-2-yl]-2,2'-bipyridyl; 2-phenyl-9,10-di(naphthalen-2-yl)-anthracene; 2,7-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluorene; 1,3-Bis[2-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene; 2-(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; 2,9-Bis(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane; 1-methyl-2-(4-(naphthalen-2-yl)phenyl)-1H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthrolin; Phenyl-dipyrenylphosphine oxide; Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer Silacyclopentadieneinheit.
Die Elektronentransportschicht kann derart gebildet werden, dass sie eine Schichtdicke aufweist in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Alternativ oder zusätzlich kann das optoelektronische Bauelement mehrere Elektronentransportschichten aufweisen.
Die Elektroneninjektionsschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet werden: NDN-26, MgAg, Cs₂CO₃, Cs₃PO₄, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF; 2,2',2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole); 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole,2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP); 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole; 1,3-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene; 4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen); 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole; Bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium; 6,6'-Bis[5-(biphenyl-4-yl)-1,3,4-oxadiazo-2-yl]-2,2'-bipyridyl; 2-phenyl-9,10-di(naphthalen-2-yl)-anthracene; 2,7-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluorene; 1,3-Bis[2-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene; 2-(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; 2,9-Bis(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane; 1-methyl-2-(4-(naphthalen-2-yl)phenyl)-1H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthroline; Phenyl-dipyrenylphosphine oxide; Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer Silacyclopentadieneinheit.
Die Elektroneninjektionsschicht kann derart ausgebildet werden, dass sie eine Schichtdicke aufweist in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise ungefähr 30 nm.
Alternativ oder zusätzlich kann das optoelektronische Bauelement mehrere Elektroneninjektionsschichten aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich kann das organisch optoelektronische Bauelement 300b derart ausgebildet werden, dass es zwei oder mehr organisch funktionelle Schichtenstrukturen aufweist, eine erste organisch funktionelle Schichtenstruktur auf (auch bezeichnet als erste organisch funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten) und eine zweite organisch funktionelle Schichtenstruktur (auch bezeichnet als zweite organisch funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten).
Die zweite organische funktionelle Schichtenstruktur-Einheit kann über oder neben der ersten funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten ausgebildet werden. Elektrisch zwischen den organischen funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten kann eine Zwischenschichtstruktur ausgebildet werden.
Die Zwischenschichtstruktur kann als eine Zwischenelektrode ausgebildet werden, beispielsweise gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 310. Eine Zwischenelektrode kann mit einer externen Spannungsquelle elektrisch verbunden sein. Die externe Spannungsquelle kann an der Zwischenelektrode ein drittes elektrisches Potential bereitstellen. Die Zwischenelektrode kann jedoch auch keinen externen elektrischen Anschluss aufweisen, beispielsweise indem die Zwischenelektrode ein schwebendes elektrisches Potential aufweist.
Alternativ oder zusätzlich kann die Zwischenschichtstruktur als eine Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichtenstruktur (charge generation layer CGL) ausgebildet werden. Eine Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichtenstruktur weist eine oder mehrere elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht(en) und eine oder mehrere lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht(en) auf oder wird daraus gebildet. Die elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht(en) und die lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht(en) werden jeweils aus einem intrinsisch leitenden Stoff oder einem Dotierstoff in einer Matrix gebildet. Die Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichtenstruktur sollte hinsichtlich der Energieniveaus der elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht(en) und der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht(en) derart ausgebildet sein, dass an der Grenzfläche einer elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht mit einer lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht ein Trennung von Elektron und Loch erfolgen kann. Optional kann die Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichtenstruktur zwischen benachbarten Schichten eine Diffusionsbarriere aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich können die oben genannten Schichten als Mischungen von zwei oder mehreren der oben genannten Schichten ausgebildet werden.
In einem Ausführungsbeispiel wird wenigstens einer der oben genannten Stoffe für die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder dispergiert, beispielsweise in einem orthogonalen Lösungsmittel, beispielsweise mittels einem Fluor-basierten Lösungsmittel. Mittels des in dem geeigneten Lösungsmittel gelösten oder dispergierten Stoffs kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 oder wenigstens eine Schicht der organisch funktionellen Schichtenstruktur mittels einer Flüssigphasenprozessierung, beispielsweise mittels einer Tauchbeschichtung, beispielsweise mittels einer Rotationsbeschichtung, beispielsweise mittels einer Sprühbeschichtung, beispielsweise mittels einer Vorhangbeschichtung, ausgebildet werden.
Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 (also die Summe der Dicken von Lochtransportschicht(en) 316 und Emitterschicht(en) 318 und Elektronentransportschicht(en) 320) kann derart ausgebildet werden, dass sie eine Schichtdicke aufweist von maximal ungefähr 1,5 µm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 µm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 µm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. Ferner können auch dünnere Schichtstapel eingesetzt werden bei entsprechend kleineren Leuchtflächen.
Es ist darauf hinzuweisen, dass alternativ oder zusätzlich eine oder mehrere der oben genannten Schichten, die zwischen der ersten Elektrode 310 und der zweiten Elektrode 314 angeordnet sind, optional sind.
Alternativ oder zusätzlich kann die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 als eine Stapel von mehreren direkt übereinander angeordneten organischen Leuchtdioden-Einheiten (OLED-Einheiten) ausgebildet werden, wobei jede OLED-Einheit eine Schichtdicke aufweist von maximal ungefähr 1,5 µm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 µm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 µm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm.
Alternativ oder zusätzlich kann die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 als ein Stapel von zwei, drei oder vier direkt übereinander angeordneten OLED-Einheiten ausgebildet werden. In diesem Fall weist die organische funktionelle Schichtenstruktur 312 eine Schichtdicke auf von maximal ungefähr 3 µm auf.
Zusätzlich kann das organisch optoelektronische Bauelement derart ausgebildet werden, dass es optional weitere organische Funktionsschichten aufweist, beispielsweise angeordnet auf oder über der einen oder mehreren Emitterschichten 318 oder auf oder über der oder den Elektronentransportschicht(en) 216, die dazu dienen, die Funktionalität und damit die Effizienz des lichtemittierenden Bauelements weiter zu verbessern.
3c zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines organisch optoelektronischen Bauelements, das beispielsweise weitgehend dem in 3b gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht. Alternativ zu der Schichtenfolge 300a kann die erste organische Leuchtdiode 211 und/oder die zweite organische Leuchtdiode 212 gemäß eines Ausführungsbeispiels derart ausgebildet werden, dass die erste organische Leuchtdiode 211 und/oder die zweite organische Leuchtdiode 212 die Schichtenfolge 300c aufweisen. Die Schichtenfolge 300c wird im Folgenden beschrieben.
Auf oder über dem Substrat 205 und zwischen dem Substrat 205 und dem elektrisch aktivem Bereich 306 ist eine Barriereschicht 304 angeordnet. Das Substrat 205 und die Barriereschicht 304 bilden ein hermetisch dichtes Substrat 205. Die Barriereschicht 304 weist einen oder mehrere der folgenden Stoffe auf oder wird daraus gebildet: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Poly(p-phenylenterephthalamid), Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben.
Die Barriereschicht 304 kann derart gebildet werden, dass sie eine Schichtdicke von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm aufweist, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm gemäß einer Ausgestaltung, beispielsweise ungefähr 40 nm gemäß einer Ausgestaltung.
Die Barriereschicht 304 kann mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD)) ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann die Barriereschicht 304 mittels eines der folgenden Verfahren ausgebildet werden: ein plasmaunterstützten Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD)) oder ein plasmaloses Atomlageabscheideverfahren (Plasma-less Atomic Layer Deposition (PLALD)); ein chemisches Gasphasenabscheideverfahren (Chemical Vapor Deposition (CVD)), beispielsweise ein plasmaunterstütztes Gasphasenabscheideverfahren (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD)) oder ein plasmaloses Gasphasenabscheideverfahren (Plasma-less Chemical Vapor Deposition (PLCVD)); oder ein nasschemischen Verfahren, wie beispielsweise eine Rotationsbeschichtung (auch bezeichnet als Spin Coating), eine Tauchbeschichtung (auch bezeichnet als Dip Coating), eine Sprühbeschichtung (auch bezeichnet als Spray Coating) und/oder eine Vorhangbeschichtung (auch bezeichnet als Curtain Coating); oder alternativ mittels anderer geeigneter Abscheideverfahren.
Alternativ oder zusätzlich kann die Barriereschicht derart ausgebildet werden, dass sie mehrere Teilschichten aufweist. Bei einer ersten Barriereschicht 304, die mehrere Teilschichten aufweist, können alle Teilschichten mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens gebildet werden. Eine Schichtenfolge, die nur ALD-Schichten aufweist, kann auch als „Nanolaminat“ bezeichnet werden.
Alternativ oder zusätzlich wird die die Barriereschicht 304 derart ausgebildet, dass sie ein oder mehrere hochbrechende Materialien aufweist, beispielsweise ein oder mehrere Material(ien) mit einem hohen Brechungsindex, beispielsweise mit einem Brechungsindex von mindestens 2.
Alternativ oder zusätzlich werden die oben genannten Schichten als Mischungen von zwei oder mehreren der oben genannten Schichten ausgebildet.
In einem Ausführungsbeispiel wird wenigstens einer der oben genannten Stoffe für die Barriereschicht 304 in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder dispergiert. Mittels des in dem geeigneten Lösungsmittel gelösten oder dispergierten Stoffs kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen die Barriereschicht 304 oder wenigstens eine Schicht der Barriereschicht 304 mittels einer Flüssigphasenprozessierung, beispielsweise mittels einer Tauchbeschichtung, beispielsweise mittels einer Rotationsbeschichtung, beispielsweise mittels einer Sprühbeschichtung, beispielsweise mittels einer Vorhangbeschichtung, ausgebildet werden.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Ausbilden der ersten organischen Leuchtdiode und der zweiten organischen Leuchtdiode ein Simultan-Beschichtungsverfahren auf, beispielsweise aus der Gruppe der Verfahren: Tauchbeschichtung, Druckverfahren oder Sprühbeschichtung. Das Ausbilden der ersten organischen Leuchtdiode und der zweiten organischen Leuchtdiode mittels des Simultan-Beschichtungsverfahrens wird im Folgenden beschrieben.
Mittels eines Simultan-Beschichtungsverfahrens ist es möglich mehrere Oberflächen des Substrats in einem Prozessschritt beziehungsweise gleichzeitig zu beschichten. Eine Tauchbeschichtung weist ein Bereitstellen einer Lösung oder Dispersion eines Beschichtungsmaterials auf, ferner auch bezeichnet als Beschichtungslösung. Die Tauchbeschichtung weist ferner ein Eintauchen des Substrats 205 in das Behältnis mit der Beschichtungslösung auf. Bei der Tauchbeschichtung wird das Substrat 205 in die Beschichtungslösung eingetaucht und wieder herausgezogen. Nach dem Herausziehen bleibt eine Schicht der Beschichtungslösung auf dem Substrat 205 zurück.
Beispielsweise hängt die resultierende Schicht von den folgenden Parametern ab: Temperatur, Umgebungsdruck, Luftfeuchtigkeit, Eintauchgeschwindigkeit, Herausziehgeschwindigkeit und/oder Eintauchwinkel. Nach dem Herausziehen des Substrats 205 weist das Verfahren eine Nachbehandlung auf. Während der Nachbehandlung wird die resultierende Schicht derart behandelt, dass das verbleibende Lösungsmittel entfernt wird, beispielsweise mittels Erhitzen des Substrats 205. Die Verwendung der Tauchprozessierung zur Herstellung einer beidseitig emittierenden OLED ermöglicht es ein beliebig geformtes Substrat zu einer allseits emittierenden OLED zu prozessieren. Ferner besteht die Möglichkeit, durch die Verwendung eines transparenten Substrates eine beidseitig identisch emittierende, (semi-)transparente OLED herzustellen sowie eine beidseitig emittierende OLED herzustellen, die über keinen nichtleuchtenden Rand verfügt. Die angegebene Prozessierungstechnik und der Aufbau kann gleichermaßen für (semi-)transparente wie für intransparente beidseitig emittierende OLEDs verwendet werden, eine Anpassung der aktiven Schichten beim Übergang von Topemittern mit intransparentem Bottom-Kontakt zu solchen mit (semi-)transparentem Bottomkontakt entfällt weitgehend. Außerdem können beidseitig emittierende OLEDs hergestellt werden, bei denen die Emissionsfarbe in beide Richtungen identisch ist. Die Prozessierung aus der Flüssigphase wird vor allem in Bezug auf das mögliche Kostensenkungspotential in der Herstellung gesehen.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Ausbilden 102 der ersten organischen Leuchtdiode 211 ein Ausbilden wenigstens einer Schicht der ersten Elektrode 310 der ersten organischen Leuchtdiode 211 auf, beispielsweise auch bezeichnet als erste Elektrodenschicht. Ferner weist das Ausbilden 104 der zweiten organischen Leuchtdiode 212 ein Ausbilden wenigstens einer Schicht der ersten Elektrode 310 der zweiten organischen Leuchtdiode 212 auf, beispielsweise auch bezeichnet als zweite Elektrodenschicht. Die erste Elektrodenschicht und die zweite Elektrodenschicht werden mittels Tauchbeschichtung simultan ausgebildet. Die erste Elektrodenschicht und die zweite Elektrodenschicht werden derart ausgebildet, dass die erste Elektrodenschicht und die zweite Elektrodenschicht näherungsweise die gleichen elektrischen Eigenschaften aufweisen, beispielsweise eine näherungsweise gleiche Leitfähigkeit, und näherungsweise die gleichen physikalischen Eigenschaften, beispielsweise eine näherungsweise gleiche Schichtdicke.
Das Ausbilden 102 der ersten organischen Leuchtdiode 211 weist ferner ein Ausbilden wenigstens einer Schicht der organisch funktionellen Schichtenstruktur 312 der ersten organischen Leuchtdiode 211, beispielsweise auch bezeichnet als erste organische Schicht, auf. Das Ausbilden 102 der zweiten organischen Leuchtdiode 212 weist ferner ein Ausbilden wenigstens einer Schicht der organisch funktionellen Schichtenstruktur 312 der zweiten organischen Leuchtdiode 312, beispielsweise auch bezeichnet als zweite organische Schicht, auf. Die erste organische Schicht und die zweite organische Schicht werden mittels Tauchbeschichtung simultan ausgebildet. Die erste organische Schicht und die zweite organische Schicht werden derart ausgebildet, dass die erste organische Schicht und die zweite organische Schicht näherungsweise die gleichen elektrischen Eigenschaften aufweisen, beispielsweise eine näherungsweise gleiche Leitfähigkeit, und näherungsweise die gleichen physikalischen Eigenschaften, beispielsweise eine näherungsweise gleiche Schichtdicke.
Das Ausbilden 102 der ersten organischen Leuchtdiode 211 weist ferner ein Ausbilden wenigstens einer Schicht der zweiten Elektrode 314 der ersten organischen Leuchtdiode 211, beispielsweise auch bezeichnet als dritte Elektrodenschicht, auf. Das Ausbilden 104 der zweiten organischen Leuchtdiode 212 weist ein Ausbilden wenigstens einer Schicht der zweiten Elektrode 314 der zweiten organischen Leuchtdiode 212 auf, beispielsweise auch bezeichnet als vierte Elektrodenschicht.
Die erste Elektrodenschicht und die zweite Elektrodenschicht werden mittels Tauchbeschichtung simultan ausgebildet. Die dritte Elektrodenschicht und die vierte Elektrodenschicht werden wie die erste Elektrodenschicht und die zweite Elektrodenschicht ausgebildet.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Substrat verwendet, das von beiden Seiten identisch beschichtet ist. Diese Beschichtung kann beispielsweise mittels einer Tauchbeschichtung (Dip-Coating) realisiert werden. Ein derart doppelseitig beschichtetes Substrat emittiert von beiden Oberflächen aus in gleicher Weise.
Alternativ oder zusätzlich kann nach der Tauchbeschichtung der ersten organischen Leuchtdiode 211 und der zweiten organischen Leuchtdiode 212 auf oder über der ersten organischen Leuchtdiode 211 und/oder der zweiten organischen Leuchtdiode 212 ein Farbfilter und/oder eine Konverterstruktur angeordnet und/oder ausgebildet werden. Durch gezielte Variation einer Oberfläche bei planaren Substraten (Variation des Bottomkontaktes oder einseitige Beschichtung oder Aufbringung eines Farbfilters oder eines Konverters) kann eine gezielte Änderung der Emission in eine Richtung erreicht werde, unabhängig von der Emission in die andere Richtung. Dies gilt für intransparente und (semi-)transparente Ausführungsformen.
Alternativ kann mittels Tauchbeschichtung auch lediglich die erste Elektrodenschicht oder die zweite Elektrodenschicht ausgebildet werden, beispielsweise mittels einer Maske, beispielsweise indem eine Maske vor dem Eintauchen auf eine der Hauptprozessierungsoberflächen aufgebracht wird und nach dem Ausbilden der Elektrodenschicht wieder entfernt wird.
Alternativ kann die erste Elektrodenschicht und/oder die zweite Elektrodenschicht strukturiert werden, beispielsweise mittels einer Maske. Bei Verwendung eines dreidimensionalen Substrats, das nur an bestimmten Flächen über einen Bottomkontakt verfügt, kann auch eine partielle (z.B. einseitige) Emission auf einem dreidimensionalen Substrat realisiert werden. Ferner kann bei Verwendung eines dreidimensionalen Substrats, eine partielle (z.B. einseitige) Emission realisiert werden, indem nach dem Ausbilden der ersten Elektrode auf einigen Stellen eine Isolierung aufgetragen wird, beispielsweise auf Stellen auf welchen später eine organisch funktionelle Schicht aufgetragen wird. Beispielsweise kann eine allseitig emittierende OLED mit "Muster realisiert werden.
Alternativ oder zusätzlich wird die erste Elektrodenschicht mittels eines der bezüglich der ersten Elektrode 310 genannten Verfahrens ausgebildet und die zweite Elektrodenschicht wird mittels Tauchbeschichtung ausgebildet, oder umgekehrt. Alternativ können die erste Elektrodenschicht und die zweite Elektrodenschicht unterschiedliche elektrische Eigenschaften, beispielsweise eine unterschiedliche Leitfähigkeit, und/oder unterschiedliche physikalische Eigenschaften, beispielsweise eine unterschiedliche Schichtdicke, aufweisen.
Alternativ kann mittels Tauchbeschichtung auch lediglich die erste organische Schicht oder die zweite organische Schicht ausgebildet werden. Alternativ oder zusätzlich wird die erste organische Schicht mittels eines der bezüglich der ersten organisch funktionellen Schichtenstruktur 312 genannten Verfahrens ausgebildet und die zweite organische Schicht wird mittels Tauchbeschichtung ausgebildet, oder umgekehrt. Alternativ können die erste organische Schicht und die zweite organische Schicht unterschiedliche elektrische Eigenschaften, beispielsweise eine unterschiedliche Leitfähigkeit, und/oder unterschiedliche physikalische Eigenschaften, beispielsweise eine unterschiedliche Schichtdicke, aufweisen.
Alternativ zu der simultanen Ausbildung der dritten Elektrodenschicht und der vierten Elektrodenschicht kann mittels Tauchbeschichtung auch lediglich die dritte Elektrodenschicht oder die vierte Elektrodenschicht ausgebildet werden.
Alternativ oder zusätzlich kann das Ausbilden 102 der ersten organischen Leuchtdiode 211 und/oder das Ausbilden 104 der zweiten organischen Leuchtdiode ein anderes Simultan-Beschichtungsverfahren als Tauchbeschichtung aufweisen. Beispielsweise kann das Ausbilden 102 der ersten organischen Leuchtdiode 211 und/oder das Ausbilden 104 der zweiten organischen Leuchtdiode eine Sprühbeschichtung aufweisen. Eine Sprühbeschichtung zweier Hauptprozessierungsoberflächen eines Substrats kann beispielsweise dann simultan ausgeführt werden, wenn der Sprühkopf derart von dem Substrat 205 entfernt ist, dass es möglich ist erste Hauptprozessierungsoberflächen und die zweite Hauptprozessierungsoberflächen zur selben Zeit mit dem Sprühkopf zu beschichten.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Ausbilden 102 der ersten organischen Leuchtdiode 211 und das Ausbilden 104 der zweiten organischen Leuchtdiode 212 ein Seriell-Beschichtungsverfahren auf, aus der Gruppe der Verfahren: Sprühbeschichtung und/oder Vorhangbeschichtung.
Mittels eines Seriell-Beschichtungsverfahrens ist es möglich die zu beschichtenden Oberflächen des Substrats 205 seriell, also nacheinander zu beschichten. Ein Seriell-Beschichtungsverfahren, kann eine Sprühbeschichtung sein, wenn beispielsweise zwei zu beschichtende Oberflächen sequentiell nacheinander beschichtet werden. Ein weiteres Seriell-Beschichtungsverfahren ist beispielsweise die Vorhangbeschichtung.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Ausbilden der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht ein Seriell-Beschichtungsverfahren auf. Ferner weist das Ausbilden der ersten organischen Schicht und der zweiten organischen Schicht ein Seriell-Beschichtungsverfahren auf. Ferner weist das Ausbilden der dritten Elektrodenschicht und der vierten Elektrodenschicht ein Seriell-Beschichtungsverfahren auf.
Alternativ oder zusätzlich wird/werden eine oder mehrere der oben genannten Schichten der ersten Leuchtdiode und der zweiten Leuchtdiode mittels eines anderen Verfahrens ausgebildet. Es ist darauf hinzuweisen, dass alternativ oder zusätzlich eine oder mehrere der oben genannten Schichten, die zwischen der ersten Elektrode 310 und der zweiten Elektrode 314 angeordnet sind, optional sind.
Es ist darauf hinzuweisen, dass einige Beschichtungsverfahren als Seriell-Beschichtungsverfahren sowie auch als Simultanbeschichtungsverfahren durchgeführt werden können. Beispielsweise kann ein Druckverfahren mit der dazu passenden Druckverfahrensanordnung seriell durchgeführt werden, indem die zu beschichtenden Oberflächen nacheinander beschichtet werden. Es ist aber auch möglich das Druckverfahren mit einer anderen dafür geeigneten Druckverfahrensanordnung simultan durchzuführen, indem die zu beschichtenden Oberflächen gleichzeitig beschichtet werden.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens 100 wird eine dritte organische Leuchtdiode 213 auf der wenigstens einen Seitenfläche 203 des bereitgestellten Substrats 205 ausgebildet, wobei die Seitenfläche 203 die beiden Hauptprozessierungsoberflächen 201, 202 miteinander verbindet. 4 zeigt ein organisch optoelektronisches Bauelement 200 in dem Verfahren 100 zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements. Das organisch optoelektronische Bauelement 200 wird derart ausgebildet, dass es eine erste organische Leuchtdiode 211, eine zweite organische Leuchtdiode 212 und eine dritte organische Leuchtdiode 213 aufweist. Die erste organische Leuchtdiode 211 wird auf der ersten Hauptprozessierungsoberfläche 201 ausgebildet, die zweite organische Leuchtdiode 212 wird auf der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche 202 ausgebildet und die dritte organische Leuchtdiode 213 wird auf der wenigstens einen Seitenfläche 203 ausgebildet. Die erste organische Leuchtdiode 211 und/oder die zweite organische Leuchtdiode werden gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele gebildet. Die dritte organische Leuchtdiode 213 emittiert eine dritte elektromagnetische Strahlung (dargestellt mittels des Pfeils 223 in 4). Die erste organisch Leuchtdiode 211, die zweite organische Leuchtiode 212 und/oder die dritte organische Leuchtdiode können derart ausgebildet werden, dass sie die Schichtenfolge 300a, 300b und/oder 300c aufweisen (dargestellt mittels der gestrichelten Linie).
Ferner ist in 4 der Grenzbereich zwischen der ersten organischen Leuchtdiode 211 und der dritten organischen Leuchtdiode 213 mittels einer gepunkteten Linie gekennzeichnet. Eine weitere gepunktete Linie kennzeichnet den Grenzbereich zwischen der zweiten organischen Leuchtdiode 212 und der dritten organischen Leuchtdiode 213. Die beiden gepunkteten Linien dienen lediglich zu einer vereinfachten Darstellung. Die tatsächliche Ausgestaltung der Grenzbereiche ist der jeweiligen Ausführungsform angepasst.
Die dritte organische Leuchtdiode 213 wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der ersten organischen Leuchtdiode 211 und/oder der zweiten organischen Leuchtdiode 212 ausgebildet. Die dritte organische Leuchtdiode 213 weist eine erste Elektrode 310 auf, wobei die erste Elektrode 310 auf der wenigstens einen Seitenfläche 203 des Substrats 205 ausgebildet wird. Ferner wird auf der ersten Elektrode 310 eine organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 ausgebildet. Ferner wird auf der organisch funktionellen Schichtenstruktur 312 eine zweite Elektrode ausgebildet. Das Ausbilden der dritten organischen Leuchtdiode 213 weist ein Ausbilden wenigstens einer Schicht der ersten Elektrode 310 der dritten organischen Leuchtdiode 213 auf, beispielsweise auch bezeichnet als fünfte Elektrodenschicht. Das Ausbilden der dritten organischen Leuchtdiode 213 weist ferner ein Ausbilden wenigstens einer Schicht der organisch funktionellen Schichtenstruktur 312 der dritten organischen Leuchtdiode 213, beispielsweise auch bezeichnet als dritte organische Schicht, auf. Das Ausbilden der dritten organischen Leuchtdiode 213 weist ferner ein Ausbilden wenigstens einer Schicht der zweiten Elektrode 314 der dritten organischen Leuchtdiode 213, beispielsweise auch bezeichnet als sechste Elektrodenschicht, auf.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Ausbilden der ersten organischen Leuchtdiode 211, der zweiten organischen Leuchtdiode 212 und der dritten organischen Leuchtdiode 213 ein Ausbilden wenigstens einer gemeinsamen, zusammenhängenden Schicht auf.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird die wenigstens eine gemeinsame Schicht der ersten organischen Leuchtdiode, der zweiten organischen Leuchtdiode und der dritten organischen Leuchtdiode als eine gemeinsame elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet, vorzugsweise eine gemeinsame Elektrode. Die gemeinsame Elektrode kann gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der ersten und/oder zweiten Elektrode 310, 314 ausgebildet werden.
Das Ausbilden der gemeinsamen elektrisch leitfähigen Schicht weist ein Ausbilden der ersten Elektrodenschicht, der zweiten Elektrodenschicht und der fünften Elektrodenschicht auf, wobei die erste Elektrodenschicht, die zweite Elektrodenschicht und die fünfte Elektrodenschicht eine zusammenhängende Schicht bilden, wobei sich die zusammenhängende Schicht über die erste Hauptprozessierungsoberfläche, über die wenigstens eine Seitenfläche bis hin zur zweiten Hauptprozessierungsoberfläche erstreckt. Die gemeinsame elektrisch leitfähige Schicht wird mittels Tauchbeschichtung ausgebildet.
Alternativ kann die gemeinsame, zusammenhängende Schicht mittels eines anderen Simultan-Beschichtungsverfahrens ausgebildet werden, beispielsweise einer Sprühbeschichtung. Alternativ kann die gemeinsame, zusammenhängende Schicht mittels eines Seriell-Beschichtungsverfahrens ausgebildet werden, beispielsweise einer mittels Vorhangbeschichtung, beispielsweise mittels einer Sprühbeschichtung. Alternativ kann die wenigstens eine gemeinsame Schicht mittels eines anderen geeigneten Verfahrens ausgebildet werden, beispielsweise einem der weiter oben angeführten Verfahren.
Alternativ oder zusätzlich weist das Ausbilden der gemeinsamen elektrisch leitfähigen Schicht ein Ausbilden der dritten Elektrodenschicht, der vierten Elektrodenschicht und der sechsten Elektrodenschicht auf, wobei die dritte Elektrodenschicht, die vierte Elektrodenschicht und die sechste Elektrodenschicht eine zusammenhängende Schicht bilden, wobei sich die zusammenhängende Schicht über die erste Hauptprozessierungsoberfläche, über die wenigstens eine Seitenfläche bis hin zur zweiten Hauptprozessierungsoberfläche erstreckt. Die gemeinsame elektrisch leitfähige Schicht wird mittels Tauchbeschichtung ausgebildet.
Alternativ kann die elektrisch leitfähige Schicht mittels eines anderen Simultan-Beschichtungsverfahrens ausgebildet werden, beispielsweise einer Sprühbeschichtung. Alternativ kann die elektrisch leitfähige Schicht mittels eines Seriell-Beschichtungsverfahrens ausgebildet werden, beispielsweise mittels einer Vorhangbeschichtung, beispielsweise mittels einer Sprühbeschichtung. Alternativ kann die wenigstens elektrisch leitfähige Schicht mittels eines anderen geeigneten Verfahrens ausgebildet werden.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird wenigstens eine gemeinsame Schicht der ersten organischen Leuchtdiode 211, der zweiten organischen Leuchtdiode 212 und der dritten organischen Leuchtdiode 213 als eine gemeinsame, organisch funktionelle Schicht ausgebildet. Die gemeinsame, organisch funktionelle Schicht kann gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der organisch funktionellen Schichtenstruktur 312 ausgebildet werden.
Das Ausbilden der gemeinsamen organisch funktionelle Schicht weist ein Ausbilden der ersten organischen Schicht, der zweiten organischen Schicht und dritten organischen Schicht auf, wobei die erste organische Schicht, die zweite organische Schicht und die dritte organische Schicht eine zusammenhängende Schicht bilden, wobei sich die zusammenhängende Schicht über die erste Hauptprozessierungsoberfläche, über die wenigstens eine Seitenfläche bis hin zur zweiten Hauptprozessierungsoberfläche erstreckt. Die gemeinsame organisch funktionelle Schicht wird mittels Tauchbeschichtung ausgebildet.
Alternativ kann die gemeinsame, organisch funktionelle Schicht mittels eines anderen Simultan-Beschichtungsverfahrens ausgebildet werden, beispielsweise einer Sprühbeschichtung. Alternativ kann die gemeinsame, organisch funktionelle Schicht mittels eines Seriell-Beschichtungsverfahrens ausgebildet werde, beispielsweise einer mittels Vorhangbeschichtung, beispielsweise mittels einer Sprühbeschichtung. Alternativ kann die gemeinsame, organisch funktionelle Schicht mittels eines anderen geeigneten Verfahrens ausgebildet werden.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird wenigstens eine gemeinsame Schicht der ersten organischen Leuchtdiode 211, der zweiten organischen Leuchtdiode 212 und der dritten organischen Leuchtdiode 213 als eine dielektrische Schicht ausgebildet, vorzugsweise eine gemeinsame Barriereschicht.
Die gemeinsame Barriereschicht kann gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der Barriereschicht 304 ausgebildet werden.
Alternativ oder zusätzlich wird das optoelektronische Bauelement 200 derart ausgebildet, dass die erste organische Leuchtdiode 211, die zweite organische Leuchtdiode 212 und die dritte organische Leuchtdiode 213 jeweils die Schichtenfolge 300a, die Schichtenfolge 300b oder die Schichtenfolge 300c aufweisen, wobei jede der Schichten der Schichtenfolge 300a, jede der Schichten der Schichtenfolge 300b oder jede der Schichten der Schichtenfolge 300c mittels Tauchbeschichtung ausgebildet wird. Alternativ ist das Ausbilden wenigstens einer Schicht der Schichtenfolge 300a, 300b oder 300c optional.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird die dritte organische Leuchtdiode 213 zusammen mit der ersten organischen Leuchtdiode 211 und der zweiten organischen Leuchtdiode 212 mittels Tauchbeschichtung ausgebildet.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens werden die erste organische Leuchtdiode 211, die zweite organische Leuchtdiode 212 und die dritte organische Leuchtdiode 213 als eine gemeinsame organische Leuchtdiode ausgebildet.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird das organisch optoelektronische Bauelement als eine Flächenlichtquelle ausgebildet, vorzugsweise eine omnidirektionale Flächenlichtquelle, vorzugsweise eine bidirektionale Flächenlichtquelle.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens werden die erste organische Leuchtdiode 211, die zweite organische Leuchtdiode 212 und die dritte organische Leuchtdiode 213 als eine Flächenlichtquelle ausgebildet, beispielsweise als eine gemeinsame Flächenlichtquelle.
5a zeigt eine Querschnittsansicht einer organischen Leuchtdiode 500a in einem Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements.
Das Ausbilden 103 der ersten Verkapselungsstruktur und das Ausbilden 105 der zweiten Verkapselungsstruktur sind gemäß einem Ausführungsbeispiel wie das Ausbilden der Verkapselungsstruktur 528 ausgestaltet, wobei das Ausbilden der Verkapselungsstruktur 528 im Folgenden beschrieben ist. Die in 5a gezeigte organische Leuchtdiode entspricht weitestgehend der oben beschriebenen Leuchtdiode 300a, 300b, 300c. Zusätzlich wird auf oder über der elektrisch funktionalen Struktur 306 eine Verkapselungsstruktur 528 ausgebildet.
Die Verkapselungsstruktur 528 weist eine Verkapselung 508 auf. Die Verkapselung ist als eine Barrierendünnschicht/Dünnschichtverkapselung 508 ausgebildet. Die Barrierendünnschicht 508 wird auf oder über der zweiten Elektrode 314 ausgebildet.
Unter einer „Barrierendünnschicht“ 208 bzw. einem „Barriere-Dünnfilm“ 208 wird eine Schicht oder eine Schichtenstruktur verstanden, die dazu geeignet ist, eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff, zu bilden. Mit anderen Worten ist die Barrierendünnschicht 508 derart ausgebildet, dass sie von OLED-schädigenden Stoffen wie Wasser, Sauerstoff oder Lösemittel nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann. Die Barrierendünnschicht 508 wird als eine einzelne Schicht (anders ausgedrückt, als Einzelschicht) ausgebildet.
Die Barrierendünnschicht 508 ist oder wird mittels eines geeigneten Abscheideverfahrens gebildet, z.B. mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD)) gemäß einer Ausgestaltung, z.B. eines plasmaunterstützten Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD)) oder eines plasmalosen Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma-less Atomic Layer Deposition (PLALD)), oder mittels eines chemischen Gasphasenabscheideverfahrens (Chemical Vapor Deposition (CVD)) gemäß einer anderen Ausgestaltung, z.B. eines plasmaunterstützten Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD)) oder eines plasmalosen Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma-less Chemical Vapor Deposition (PLCVD)). Alternativ kann die Barrierendünnschicht mittels eines Simultan-Beschichtungsverfahren und/oder mittels eines Seriell-Beschichtungsverfahrens, wie sie oben beschrieben sind, ausgebildet werden.
Durch Verwendung eines Atomlagenabscheideverfahrens (ALD) können sehr dünne Schichten abgeschieden werden. Insbesondere können Schichten abgeschieden werden, deren Schichtdicken im Atomlagenbereich liegen. Die Barrierendünnschicht 508 kann gemäß einer Ausgestaltung eine Schichtdicke von ungefähr 0.1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm gemäß einer Ausgestaltung, beispielsweise ungefähr 40 nm gemäß einer Ausgestaltung.
Alternativ kann die Barrierendünnschicht 508 derart ausgebildet werden, dass sie eine Mehrzahl von aufeinander ausgebildeten Teilschichten aufweist. Mit anderen Worten, die Barrierendünnschicht 508 kann als Schichtstapel (Stack) ausgebildet werden. Alternativ oder zusätzlich werden bei einer Barrierendünnschicht 508, die mehrere Teilschichten aufweist, alle Teilschichten mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens gebildet. Eine Schichtenfolge, die nur ALD-Schichten aufweist, kann auch als „Nanolaminat“ bezeichnet werden. Alternativ oder zusätzlich werden bei einer Barrierendünnschicht 508, die mehrere Teilschichten aufweist, eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 508 mittels eines anderen Abscheideverfahrens als einem Atomlagenabscheideverfahren abgeschieden werden, beispielsweise mittels eines Gasphasenabscheideverfahrens. Alternativ oder zusätzlich weisen bei einer Barrierendünnschicht 508, die mehrere Teilschichten aufweist, alle Teilschichten dieselbe Schichtdicke auf. Alternativ können die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 508 unterschiedliche Schichtdicken aufweisen. Mit anderen Worten, es kann wenigstens eine der Teilschichten eine andere Schichtdicke aufweisen als eine oder mehrere andere der Teilschichten. Alternativ oder zusätzlich wird/werden die Barrierendünnschicht 508 oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 508 als transluzente oder transparente Schicht ausgebildet. Mit anderen Worten, die Barrierendünnschicht 508 (oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 508) wird aus einem transluzenten oder transparenten Stoff (oder einem Stoffgemisch, das transluzent oder transparent ist) gebildet.
Die Barrierendünnschicht 508 oder (im Falle eines Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der Barrierendünnschicht 508 können einen der nachfolgenden Stoffe aufweisen oder ist/sind daraus gebildet: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, sowie Mischungen und Legierungen derselben. Alternativ oder zusätzlich weist die Barrierendünnschicht 508 oder (im Falle eines Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der Barrierendünnschicht 508 ein oder mehrere hochbrechende Stoffe auf, anders ausgedrückt ein oder mehrere Stoffe mit einem hohen Brechungsindex, beispielsweise mit einem Brechungsindex von mindestens 2.
In einem Ausführungsbeispiel wird wenigstens einer der oben genannten Stoffe für die Barrierendünnschicnt 508 in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder dispergiert. Mittels des in einem geeigneten Lösungsmittel gelösten oder dispergierten Stoffs kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen die Barrierendünnschicht 508 oder wenigstens eine Schicht der Barrierendünnschicht 508 mittels einer Flüssigphasenprozessierung ausgebildet werden.
In einer Weiterbildung des Verfahrens kann auf oder über der Barrierendünnschicht 508 eine schlüssige Verbindungsschicht 522, beispielsweise aus einem Klebstoff oder einem Lack, angeordnet werden. Mittels der schlüssigen Verbindungsschicht 522 wird eine Abdeckung 524 mit der Barrierendünnschicht 508 schlüssig verbunden, beispielsweise aufgeklebt. Die schlüssigen Verbindungsschicht 522 kann derart ausgebildet werden, dass sie wenigstens eine Schicht aufweist. Die schlüssige Verbindungsschicht 522 kann derart ausgebildet werden, dass der Brechungsindex der schlüssigen Verbindungsschicht 522 einen Wert ähnlich, beispielsweise in einem Bereich von 10% bis 15%, zu dem des Brechungsindex des Trägers 102 aufweist.
Alternativ oder zusätzlich wird die schlüssige Verbindungsschicht 522 als ein Klebstoff 522 und/oder ein Schutzlack 522 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der Klebstoff 522 als optisch transluzente Schicht ausgebildet werden. Der Klebstoff 522 und/oder Schutzlack 522 weist eine Schichtdicke von größer als 1 µm auf, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren µm. Alternativ oder zusätzlich weist der Klebstoff einen Laminations-Klebstoff auf oder ist ein solcher. Alternativ oder zusätzlich werden in der Schicht des Klebstoffs 522 (auch bezeichnet als Kleberschicht) lichtstreuende Partikel eingebettet, die zu einer weiteren Verbesserung des Farbwinkelverzugs und der Auskoppeleffizienz führen können. Als lichtstreuende Partikel sind beispielsweise dielektrische Streupartikel vorgesehen wie beispielsweise Metalloxide wie z.B. Siliziumoxid (SiO2), Zinkoxid (ZnO), Zirkoniumoxid (ZrO2), Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO), Galliumoxid (Ga2Oa) Aluminiumoxid, oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der transluzenten Schichtenstruktur verschieden ist, beispielsweise Luftblasen, Acrylat, oder Glashohlkugeln. Alternativ oder zusätzlich sind metallische Nanopartikel, Metalle wie Gold, Silber, Eisen-Nanopartikel, oder dergleichen als lichtstreuende Partikel vorgesehen.
Alternativ oder zusätzlich zu dem den Fall, dass auf der zweiten Elektrode 314 eine Barrierendünnschicht angeordnet ist, ist zwischen der zweiten Elektrode 314 und der Schicht aus Klebstoff 522 und/oder Schutzlack 522 noch eine elektrisch isolierende Schicht (nicht dargestellt) aufgebracht oder wird aufgebracht, beispielsweise SiN, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 1,5 µm, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 1 µm, um elektrisch instabile Stoffe zu schützen, beispielsweise während eines nasschemischen Prozesses.
Alternativ oder zusätzlich ist der Klebstoff 522 derart eingerichtet, dass er selbst einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der Brechungsindex der Abdeckung 524. Ein solcher Klebstoff 522 kann beispielsweise ein niedrigbrechender Klebstoff 522 sein wie beispielsweise ein Acrylat, der einen Brechungsindex von ungefähr 1,3 aufweist. Alternativ oder zusätzlich ist der Klebstoff 522 ein hochbrechender Klebstoff, der beispielsweise hochbrechende, nichtstreuende Partikel aufweist und einen mittleren Brechungsindex aufweist, der ungefähr dem mittleren Brechungsindex der organisch funktionellen Schichtenstruktur 212 entspricht, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1,7 bis ungefähr 2,0. Weiterhin können mehrere unterschiedliche Klebstoffe 522 vorgesehen sein, die eine Kleberschichtenfolge bilden.
In einer Weiterbildung des Verfahrens kann zusätzlich kann auf oder über dem elektrisch aktiven Bereich 306 ferner eine sogenannte Getter-Schicht oder Getter-Struktur, beispielsweise eine lateral strukturierte Getter-Schicht, angeordnet werden (nicht dargestellt).
Die Getter-Schicht weist ein Material auf oder wird daraus gebildet, dass Stoffe, die schädlich für den elektrisch aktiven Bereich 306 sind, absorbiert und bindet. Eine Getter-Schicht weist beispielsweise ein Zeolith-Derivat auf oder wird daraus gebildet. Die Getter-Schicht wird transluzent, transparent oder opak und/oder undurchlässig hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, die in dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird, ausgebildet. Die Getter-Schicht weist eine Schichtdicke von größer als ungefähr 1 µm auf, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren µm. Die Getter-Schicht kann derart ausgebildet werden, dass sie einen Laminations-Klebstoff aufweist oder die Getter-Schicht wird in der schlüssigen Verbindungsschicht 522 eingebettet.
In einer Weiterbildung des Verfahrens wird eine Abdeckung 524 auf oder über der schlüssigen Verbindungsschicht 522 angeordnet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Abdeckung 524 aus Glas gebildet wird ein Glas aufweisend gebildet. Die Abdeckung 524 wird mittels der schlüssigen Verbindungsschicht 522 mit der Barrierendünnschicht 508 verbunden. Die Abdeckung 524 wird wenigstens transluzent ausgebildet.
Alternativ oder zusätzlich kann die Abdeckung 524 mittels einer Fritten-Verbindung (engl. glass frit bonding/glass soldering/seal glass bonding) oder mittels eines herkömmlichen Glaslotes in den geometrischen Randbereichen des organischen optoelektronischen Bauelements mit der Barrieredünnschicht 208 aufgebracht werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Abdeckung 524 als eine Glasabdeckung 524, eine Metallfolienabdeckung 524, und/oder eine abgedichtete Kunststofffolien-Abdeckung 524 ausgebildet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Abdeckung 524 und/oder der Klebstoff 522 derart ausgebildet werden, dass die Abdeckung 524 und/oder der Klebstoff 522 einen Brechungsindex (beispielsweise bei einer Wellenlänge von 633 nm) von 1,55 aufweisen/aufweist. Alternativ oder zusätzlich ist/sind eine oder mehrere Entspiegelungsschichten (beispielsweise kombiniert mit der Verkapselung 208) in dem lichtemittierenden Bauelement 300 vorgesehen.
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass in verschiedenen Ausführungsbeispielen auch ganz auf einen Klebstoff 522 verzichtet werden kann, beispielsweise in Ausgestaltungen, in denen die Abdeckung 524 mittels Plasmaspritzens auf die Barrierendünnschicht 508 aufgebracht werden.
Das Ausbilden der ersten und der zweiten Verkapselungsstruktur ermöglicht es, dass das bidirektional emittierende Bauelement mit einer verbesserten Verkapselung ausgebildet werden kann. Die verbesserte Verkapselung besteht in diesem Fall darin, dass die Verkapselungsschichten umlaufend gestaltet werden können. Bei dem Ausbilden einer Abdeckung gibt es nur die Zuleitungsseite, an der die Gläser nicht miteinander oder direkt mit dem Rahmen verklebt werden können. Diffusionspfade für Feuchtigkeit werden verringert.
5b zeigt ein Ausführungsbeispiel eines organisch optoelektronischen Bauelements 500b in einem Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements, das beispielsweise weitgehend dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel entsprechen kann.
Das organisch optoelektronische Bauelement 500b, das in 5b dargestellt ist, wird weitgehend wie das oben beschriebene organisch optoelektronische Bauelement 400 ausgebildet. Auf oder über dem Substrat 205 wird eine erste organische Leuchtdiode 211 und eine zweite organische Leuchtdiode 212 angeordnet. Über der ersten organischen Leuchtdiode 211 wird eine erste Abdeckung 530 angeordnet und über der zweiten organischen Leuchtdiode 212 wird eine zweite Abdeckung 540 angeordnet. Die erste Abdeckung 530 und die zweite Abdeckung 540 werden gemäß einem Ausführungsbeispiel der Abdeckung 524 ausgebildet, die weiter oben ausführlich beschrieben ist. Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens 100 wird eine dritte Abdeckung 550 auf der wenigstens einen Seitenfläche des bereitgestellten Substrats 205 ausgebildet. Die Abdeckung 530, die sich über der ersten organischen Leuchtdiode 211 befindet, die Abdeckung 540, die sich über der zweiten organischen Leuchtdiode befindet, und die Abdeckung 550, die sich über der wenigstens einen Seitenfläche befindet sind mittels einer schlüssigen Verbindungsschicht 522 fest miteinander verbunden derart, dass die erste organische Leuchtdiode 211 und die zweite organische Leuchtdiode 212 näherungsweise hermetisch abgedichtet sind. Die Abdeckung 550 kann im Weiteren auch als Rahmen 550 oder als Substratrahmen 550 bezeichnet werden.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Ausbilden der ersten Verkapselungsstruktur, der zweiten Verkapselungsstruktur und der dritten Verkapselungsstruktur ein Ausbilden wenigstens einer gemeinsamen, zusammenhängenden Schicht auf, vorzugsweise einer gemeinsamen Barrierendünnschicht 508.
Alternativ oder zusätzlich für den Fall, dass das organisch optoelektronische Bauelement ohne die dritte organische Leuchtdiode 213 ausgebildet wird, kann der Rahmen 550 mit der der wenigstens einen Seitenfläche 203 in Kontakt stehend ausgebildet werden, beispielsweise mittels des Klebstoffs 522. Alternativ kann der Rahmen aber auch in einem Abstand von der Seitenfläche angeordnet werden. Der Rahmen 550 kann mittels des Klebstoffs 522 mit der ersten Abdeckung 530 und der zweiten Abdeckung 540 verbunden werden. Beispielsweise können die erste Abdeckung 530 und die zweite Abdeckung 540 mittels eines Klebstoffs 522 mit einem Randbereich des Substrat 205 verbunden werden, wie gezeigt in 5b.
Die hermetische Versiegelung gegen Umwelteinflüsse, vor allem Feuchtigkeit und Sauerstoff kann mittels einer Dünnschichtverkapselung 508 erfolgen (bei allen Substratformen) oder bei planaren Substraten auch durch Auflamination von Glas. Bei planaren Substraten kann zur hermetischen Versiegelung auf die flächige Lamination von Glas zurückgegriffen werden. In letzterem Fall ist ein zusätzlicher, unbeschichteter Rahmen zwischen die beiden Laminationsgläser aufgebracht.
Alternativ oder zusätzlich kann auf der wenigstens einen Seitenfläche 203 des Substrats eine dritte organische Leuchtdiode 213 ausgebildet werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann auf oder über der dritten organischen Leuchtdiode 213 die dritte Abdeckung 550 angeordnet werden (beispielsweise gezeigt in 5b). Die dritte Abdeckung 550 kann derart über der wenigstens einen Seitenfläche 203 angeordnet werden, dass sie in einem körperlichen Kontakt mit der dritten organischen Leuchtdiode 213 steht. Alternativ kann die dritte Abdeckung 550 auch in einem Abstand zur dritten Leuchtdiode angeordnet werden.
Alternativ kann die Abdeckung 530, die Abdeckung 540 und/oder der Rahmen 550 anders als die Abdeckung 524 ausgebildet werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Verkapselung aller oben genannten Ausführungsbeispiele der organischen Leuchtdioden 211, 212, 213, die auf einem planaren Substrat 205 basieren, mittels zweier auflaminierter Gläser 530, 540 erfolgen, wobei die Gläser 530, 540 die über den Rand des aktiven Substrates 205 hinausragen, und wobei zwischen den Überständen ein umlaufender Rahmen angeordnet wird, der mindestens die gleiche Dicke wie das Substrat aufweist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann zwischen der ersten organischen Leuchtdiode 211 und der ersten Abdeckung 530 sowie zwischen der zweiten organischen Leuchtdiode 212 und der zweiten Abdeckung 540 ein Hohlraum 501 angeordnet sein. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann auch zwischen dem Rahmen 550 und der dritten organischen Leuchtdiode 213 bzw. der wenigstens einen weiteren Seitenfläche ein Hohlraum 501 angeordnet sein. Der Hohlraum 501 kann mit einem inerten Gas gefüllt werden, beispielsweise Argon oder Stickstoff, oder einem anderen geeignetem Gas. Der Hohlraum 501 kann auch mehrere Hohlräume 501 aufweisen. Alternativ oder zusätzlich wird wenigstens einer der Hohlräume mit einem Temperaturverteilungsstoff gefüllt, wobei mittels des Temperaturverteilungsstoff die Temperaturverteilung in dem Hohlraum verbessert werden kann. Beispielsweise kann der Temperaturverteilungsstoff ein thermoplastisches Polymer sein. Polyolefine wie Polypropylen finden für Anwendungen mit geringen thermischen Belastungen während des Betriebes Verwendung. Polyamide und Polyphenylsulfide können auch längerfristigen thermischen Belastungen standhalten. Die Wärmeleitfähigkeit wird durch den Zusatz wärmeleitfähiger Füllstoffe oder Fasern verbessert. Beispiele dafür sind: elektrisch leitfähige metallische aber auch elektrisch isolierende keramische Werkstoffe sowie Kohlenstoffnanoröhrchen, Diamant, Kupfer, Bornitrid, Aluminium, Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid.
6 zeigt eine schematische Ansicht eines Kontaktbereichs 600 des organisch optoelektronischen Bauelements in einem Verfahren zum Herstellen des organisch optoelektronischen Bauelements.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Verfahren 100 ein Ausbilden 610 einer ersten Elektrode 310 mit wenigstens einem Kontaktpad 601 auf. Das Verfahren weist ferner ein Ausbilden 620 der organisch funktionellen Schicht 312 auf, wobei der Kontaktbereich 600 frei bleibt von der organisch funktionellen Schicht 312. Auf oder über der organisch funktionellen Schicht 312 wird eine zweite Elektrode 314 mit wenigstens einem Kontaktpad 602 ausgebildet. Im Fall von mehreren Kontaktpads 602, ferner auch bezeichnet als Kontaktstreifen 602, der zweiten Elektrode 314 werden die Kontaktpads 602 der zweiten Elektrode 314 zwischen den Kontaktpads 601 der ersten Elektrode 310 angeordnet. In dem Überlappbereich 640 der ersten Elektrode 310 und/oder des wenigstens einen Kontaktpads 601 der ersten Elektrode 310 mit der zweiten Elektrode 314 und/oder dem wenigstens einem Kontaktpad 602 der zweiten Elektrode 314 wird zwischen erster Elektrode 310 mit dem wenigstens einem Kontaktpad 601 und der zweiten Elektrode 314 mit dem wenigstens einem Kontaktpad 602 eine Isolierung (nicht dargestellt) angeordnet. Die Isolierung dient dazu einen elektrischen Kurzschluss zwischen erster Elektrode 310 und der zweiten Elektrode 314 zu vermeiden. Die Isolierung, ferner auch bezeichnet als Resist, wird derart ausgebildet, dass sie einen elektrisch isolierenden Stoff aufweist oder daraus gebildet wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die erste vollständige Beschichtung des Substrates das Bilden des Bottomkontakts der OLED, dieser erstreckt sich bis nahe an den oberen Rand des Substrats 205 und wird an einzelnen Stellen zur späteren Kontaktierung weiter herausgeführt (siehe 6, z.B. Kontaktstreifen). Am Übergang zwischen vollflächigem Bottomkontakt und den Kontaktstreifen wird umlaufend der Resist aufgebracht, um einen späteren Kurzschluß zu vermeiden. Über den Resist und den Bottomkontakt werden die aktiven Schichten aufgetragen, beispielweise durch Tauchbeschichtung und sukzessive Vernetzung oder mittels orthogonaler Lösemittel. Schließlich wird ein transparenter Top-Kontakt aufgebracht, der in den Bereichen, wo sich nicht die Bottom-Kontakstreifen befinden über den Rand der aktiven Schicht an den oberen Substratrand ragt.
Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Kontaktpad mittels Tauchbeschichtung zusammen mit der ersten Elektrode 310 ausgebildet werden. Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Kontaktpad 601 mittels einer Maske ausgebildet werden. Im Fall von mehr als einem Kontaktpad 601 können die Kontaktpads 601 zu einer besseren Stromdichteverteilung derart angeordnet werden, dass sie einen Abstand zueinander aufweisen und sich über die Fläche der ersten Elektrode erstrecken, beispielsweise um das Substrat herum angeordnet werden. Beispielsweise kann der Abstand einen Mindestabstand von 200 µm aufweisen.
Zusätzlich können auf der ersten Elektrode 310 und/oder auf der zweiten Elektrode 314 elektrische Sammelschienen ausgebildet werden. Die elektrischen Sammelschienen dienen zur Verbesserung der Stromdichteverteilung der jeweiligen Elektroden 310, 314. Die elektrischen Sammelschienen können mittels eines Seriell-Beschichtungsverfahrens, eines Simultanbeschichtungsverfahren oder einem anderen geeigneten Verfahren ausgebildet werden.
Alternativ zur Ausbildung einer Isolierung in Form des Resists kann die organisch funktionelle Schicht 312 derart in Richtung Kontaktbereich ausgeführt werden, dass jeder Überlappungsbereich zwischen der ersten und der zweiten Elektrode durch die dazwischenliegende organisch funktionelle Schicht 312 vor einem Kurzschluss gewahrt ist.
7 zeigt eine schematische Darstellung zu einem Verfahren zum Ausbilden eines optoelektronisches Bauelementes gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Ausbilden der gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 312 ein Ausbilden 710 einer ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 701 und ein Ausbilden 730 einer zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 702 auf. Die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 701 wird auf dem Substrat 205 mit der ersten Elektrode 310 ausgebildet (zur Vereinfachung ist in 7 lediglich ein Teil der gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 701, 702 dargestellt).
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 701 vor dem Ausbilden 730 der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 702 vernetzt (dargestellt mittels des Pfeils 720).
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Vernetzen 720 der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 701 ein Vernetzen 720 aus der Gruppe der folgenden Verfahren auf: oxidatives Vernetzen, fotoinitiiertes Vernetzen und/oder thermisches Vernetzen. Bei einem fotoinitiiertem Vernetzen wird die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 701 mittels einer elektromagnetischen Strahlung bestrahlt. Bei einem thermischen Vernetzen wird die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 701 erhitzt oder erwärmt.
Alternativ oder zusätzlich kann die Vernetzung gemäß einer Weiterbildung ausgehend von der Oberfläche der vorangegangen Schicht initiiert werden und als lebende Polymerisation in den folgenden Schichten fortgeführt (surface directed polymerisation) werden.
Alternativ oder zusätzlich wird ein leitfähiges Substrat 205 bereitgestellt, wobei das Substrat 205 als erste Elektrode dient. In diesem Fall wird die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 701 auf dem Substrat 205 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich können auch die Schichten der ersten Elektrode 310 und/oder die Schichten der zweiten Elektrode 314 aus der Flüssigphase auf das Substrat 205 aufgetragen werden und anschließend wie oben beschrieben vernetzt werden.
Zusätzlich kann das Verfahren auch ein Vernetzen 740 der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 702 nach dem Ausbilden 730 der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 702 aufweisen. Zusätzlich kann das Verfahren ein Ausbilden wenigstens einer weiteren gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht sowie das Vernetzen der wenigstens einen weitere gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich kann das Vernetzen 720 der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht, das Vernetzen 740 der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht und/oder der wenigstens einen weiteren gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht näherungsweise gleich oder verschieden ausgestaltet sein. Ferner können/kann die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht, die zweite gemeinsame, organisch funktionelle Schicht und/oder die wenigstens eine weitere, organisch funktionelle Schicht wie die oben beschriebenen Schichten der Schichtenfolge 300a, 300b und/oder 300c ausgebildet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die vernetzbare Gruppe der oben genannten organisch funktionellen Schichten ein Oxetan, Epoxid und/oder ein Acrylat sein.
Alternativ oder zusätzlich kann vor dem Ausbilden der ersten, gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht, der zweiten gemeinsamen, organisch funktionelle Schicht und/oder der wenigstens einen weiteren gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht die zu beschichtende Oberfläche die Schicht oder das Substrat 205 derart behandelt werden, dass ihre Oberfläche eine höhere Benetzbarkeit bezüglich einem in dem Beschichtungsprozess verwendeten Lösungsmittel aufweist. Beispielsweis kann die Hydrophobizität der Oberfläche angepasst werden. Beispielsweise die Oberfläche des Substrats 205 derart angepasst werden, dass eine Benetzbarkeit der Oberfläche des Substrats 205 hinsichtlich des Lösungsmittels, in welchem das Beschichtungsmaterial gelöst oder dispergiert ist, verändert wird, beispielsweise verbessert wird, beispielsweise mittels eines Plasmaätzens, eines Silanisierungsprozesses und/oder anderer dafür geeigneter Prozesse.
8 zeigt ein organisch optoelektronisches Bauelement 800 in einer Weiterbildung des Verfahrens 100 zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Ausbilden der gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht ein Ausbilden einer ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 801 und einer zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 802 auf, wobei die zweite gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 802 derart auf der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 801 ausgebildet wird, dass ein Randbereich der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 801 frei ist von der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 802.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann eine dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 803 derart auf der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 802 ausgebildet werden, dass ein Randbereich der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 802 frei ist von der dritten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 803. Derart kann verhindert werden, dass durch ein Auftragen einer organisch funktionellen Schicht aus der Flüssigphase, beispielsweise die dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 803 eine darunterliegende organisch funktionelle Schicht, beispielsweise die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 801, zerstört wird, beispielsweise angelöst wird.
Die erste, gemeinsame organisch funktionelle Schicht 801 weist einen Rand 811 auf. Die zweite, gemeinsame organisch funktionelle Schicht 802 weist einen Rand 822 auf. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite gemeinsame, organisch funktionelle Schicht derart ausgebildet werden dass der Rand 811 der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 801 und der Rand 822 der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 802 miteinander in Kontakt stehen.
Alternativ oder zusätzlich kann die erste, gemeinsame organisch funktionelle Schicht 801 mittels eines polaren Lösungsmittels ausgebildet werden und die zweite, gemeinsame organisch funktionelle Schicht 802 kann mittels eines unpolaren Lösungsmittels ausgebildet werden. In diesem Fall kann wiederum die dritte, gemeinsame organisch funktionelle Schicht 803 mittels eines polaren Lösungsmittels ausgebildet werden. Damit aber das polare Lösungsmittel der dritten, gemeinsamen organisch funktionellen Schicht 803 nicht die erste, gemeinsame organisch funktionelle Schicht 801 löst, kann die dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 803 derart auf der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 802 ausgebildet werden, dass ein Randbereich der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 802 frei ist von der dritten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 803. Alternativ können das Lösungsmittel der ersten, gemeinsamen organisch funktionellen Schicht 801 unpolar, das Lösungsmittel der zweiten, gemeinsamen organisch funktionellen Schicht 802 polar und das Lösungsmittel der dritten, gemeinsamen organisch funktionellen Schicht 803 unpolar sein.
Alternativ oder zusätzlich kann auch wenigstens eine weitere gemeinsame, organisch funktionelle Schicht gemäß einer der oben beschrieben gemeinsamen, organisch funktionellen Schichten 801, 802, 803 ausgebildet werden.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können die in den 3a, 3b, 3c, 4, 5a, 5b, 6, 7, und 8 gezeigten Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert sein.
8 zeigt ferner ein Ausführungsbeispiel eines organisch optoelektronischen Bauelements 800.
Das organisch optoelektronische Bauelement 800 weist ein Substrat 205 mit einer ersten Hauptprozessierungsoberfläche 201 und einer zweiten Hauptprozessierungsoberfläche 202 sowie wenigstens einer die beiden Hauptprozessierungsoberflächen 201, 202 verbindenden Seitenfläche 203 auf. Ferner weist das organisch optoelektronische Bauelement 800 eine erste organische Leuchtdiode 211 auf der ersten Hauptprozessierungsoberfläche 201 sowie eine zweite organische Leuchtdiode 212 auf der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche 202 auf. Die erste organischen Leuchtdiode 211 und die zweite organische Leuchtdiode 212 weisen eine erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 801, eine zweite gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 802 und eine dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 803 auf. Die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 701, 801 ist über der ersten Hauptprozessierungsoberfläche 201 und über der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche 202 angeordnet, die zweite gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 702, 802 ist auf der dem Substrat gegenüberliegenden Seite der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 701, 801 angeordnet und die dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht ist auf der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (702, 802) angeordnet. Die dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 803 ist derart auf der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 802 angeordnet, dass ein Randbereich der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 801 frei ist von der dritten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 803.
Alternativ oder zusätzlich kann eine erste Elektrode 310 auf der ersten Hauptprozessierungsoberfläche 201 und auf der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche 202 des Substrats 205 ausgebildet sein. In diesem Fall ist die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 701, 801 auf der ersten Elektrode 310 ausgebildet und ist somit über der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche 202 angeordnet. Alternativ kann aber auch, wie oben ausführlich beschrieben, das Substrat als die erste Elektrode 310 ausgebildet sein. In diesem Fall ist die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 701, 801 auf der ersten Hauptprozessierungsoberfläche 201 und auf der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche 202 ausgebildet. In anderen Worten, die Verwendung des Wortes „über“ drückt in diesem Zusammenhang aus, dass kein direkter körperlicher Kontakt zwischen den beiden Schichten bestehen muss.
Alternativ oder zusätzlich kann die zweite gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 802 derart auf der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 801 ausgebildet sein, dass ein Randbereich der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 801 frei ist von der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 802.
Alternativ oder zusätzlich kann die zweite gemeinsame, organisch funktionelle Schicht 802 derart ausgebildet sein, dass der Rand 811 der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 801 und der Rand 822 der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht 802 miteinander in Kontakt stehen.
Alternativ oder zusätzlich kann auch wenigstens eine weitere gemeinsame, organisch funktionelle Schicht gemäß einer der oben beschrieben gemeinsamen, organisch funktionellen Schichten 801, 802, 803 ausgebildet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren zum Herstellen des organisch optoelektronischen Bauelements Merkmale des organisch optoelektronischen Bauelements aufweisen und das organisch optoelektronische Bauelement kann Merkmale des Verfahrens zum Herstellen des organisch optoelektronischen Bauelements aufweisen derart und insoweit, als dass die Merkmale jeweils sinnvoll anwendbar sind.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements mit einer ersten organischen Leuchtdiode (211) und einer zweiten organischen Leuchtdiode (212), das Verfahren aufweisend: • Bereitstellen eines Substrats (205); • wobei das Substrat (205) eine erste Hauptprozessierungsoberfläche (201) und eine zweite Hauptprozessierungsoberfläche (202) aufweist; • Ausbilden der ersten organischen Leuchtdiode (211) auf der ersten Hauptprozessierungsoberfläche (201) des bereitgestellten Substrats (205); • Ausbilden einer ersten Verkapselungsstruktur auf oder über der ersten Hauptprozessierungsoberfläche (201) des bereitgestellten Substrats (205) zum Verkapseln der ersten organischen Leuchtdiode (211); • Ausbilden der zweiten organischen Leuchtdiode (212) auf der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche (202) des bereitgestellten Substrats (205); und • Ausbilden einer zweiten Verkapselungsstruktur auf oder über der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche (202) des bereitgestellten Substrats (205) zum Verkapseln der zweiten organischen Leuchtdiode (212).
Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend, Ausbilden einer dritten organischen Leuchtdiode (213) auf einer Seitenfläche (205) des bereitgestellten Substrats (205).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, ferner aufweisend, Ausbilden einer dritten Verkapselungsstruktur auf oder über der Seitenfläche (203) des bereitgestellten Substrats (205), welche beiden Hauptprozessierungsoberflächen miteinander verbindet.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei das Ausbilden der ersten Verkapselungsstruktur, der zweiten Verkapselungsstruktur und der dritten Verkapselungsstruktur ein Ausbilden wenigstens einer gemeinsamen zusammenhängenden Schicht aufweist, vorzugsweise einer gemeinsamen Barrierendünnschicht.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Ausbilden der ersten organischen Leuchtdiode (211), der zweiten organischen Leuchtdiode (212) und der dritten organischen Leuchtdiode (213) ein Ausbilden wenigstens einer gemeinsamen, zusammenhängenden Schicht aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei wenigstens eine gemeinsame Schicht der ersten organischen Leuchtdiode (211), der zweiten organischen Leuchtdiode (212) und der dritten organischen Leuchtdiode (213) als eine gemeinsame elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet wird, vorzugsweise eine gemeinsame Elektrode.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei wenigstens eine gemeinsame Schicht der ersten organischen Leuchtdiode (211), der zweiten organischen Leuchtdiode (212) und der dritten organischen Leuchtdiode (213) als eine gemeinsame, organisch funktionelle Schicht ausgebildet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Ausbilden der gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht ein Ausbilden einer ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (701, 801), einer zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (702, 802) und einer dritten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (803) aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht (803) derart auf der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (702, 802) ausgebildet wird, dass ein Randbereich der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (701, 801) frei ist von der dritten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (803).
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht (701, 801) vor dem Ausbilden der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (702, 802) vernetzt wird und/oder wobei die zweite gemeinsame, organisch funktionelle Schicht (702, 802) vor dem Ausbilden der dritten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (803) vernetzt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Vernetzen der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (701, 801) ein Vernetzen aus der Gruppe der folgenden Verfahren aufweist: oxidatives Vernetzen, fotoinitiiertes Vernetzen und/oder thermisches Vernetzen
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei wenigstens eine gemeinsame Schicht der ersten organischen Leuchtdiode, der zweiten organischen Leuchtdiode und der dritten organischen Leuchtdiode als eine dielektrische Schicht ausgebildet wird, vorzugsweise eine gemeinsame Barriereschicht.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 wobei das Ausbilden der ersten organischen Leuchtdiode (211) und der zweiten organischen Leuchtdiode (212) ein Simultan-Beschichtungsverfahrens aufweist, vorzugsweise aus der Gruppe der Verfahren: Tauchbeschichtung oder Sprühbeschichtung.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Ausbilden der ersten organischen Leuchtdiode (211) und der zweiten organischen Leuchtdiode (212) ein Seriell-Beschichtungsverfahren aufweist, vorzugsweise aus der Gruppe der Verfahren: Sprühbeschichtung und/oder Vorhangbeschichtung.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das organisch optoelektronische Bauelement als eine Flächenlichtquelle ausgebildet wird, vorzugsweise eine omnidirektionale Flächenlichtquelle, vorzugsweise eine bidirektionale Flächenlichtquelle.
Organisch optoelektronisches Bauelement, aufweisend: • ein Substrat (205) mit einer ersten Hauptprozessierungsoberfläche (201) und einer zweiten Hauptprozessierungsoberfläche (202); • eine erste organischen Leuchtdiode (211) auf der ersten Hauptprozessierungsoberfläche (201); • eine zweite organische Leuchtdiode (212) auf der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche (202); • wobei die erste organischen Leuchtdiode (211) und die zweite organische Leuchtdiode (212) eine erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht (701, 801), eine zweite gemeinsame, organisch funktionelle Schicht (702, 802) und eine dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht (803), aufweisen; • wobei die erste gemeinsame, organisch funktionelle Schicht (701, 801) über der ersten Hauptprozessierungsoberfläche (201) und über der zweiten Hauptprozessierungsoberfläche (202) angeordnet ist, die zweite gemeinsame, organisch funktionelle Schicht (702, 802) auf der dem Substrat gegenüberliegenden Seite der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (701, 801) angeordnet ist und die dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht (803) auf der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (702, 802) angeordnet ist; und • wobei die dritte gemeinsame, organisch funktionelle Schicht (803) derart auf der zweiten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (702, 802) angeordnet ist, dass ein Randbereich der ersten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (701, 801) frei ist von der dritten gemeinsamen, organisch funktionellen Schicht (803).