DE102014112204A1 - Optoelektronische Vorrichtung - Google Patents

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Thomas Wehlus
Daniel Riedel
Nina Riegel
Silke Scharner
Johannes Rosenberger
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Abstract

Es wird eine optoelektronische Vorrichtung angegeben, mit – einer ersten Elektrode (2), die lichtdurchlässig ausgebildet ist, – einer elektrisch leitfähigen Bahn (3), die ein Metall umfasst, – einem funktionellen organischen Bereich (4), der zumindest einen aktiven Bereich (5) umfasst, wobei – die elektrisch leitfähige Bahn (3) zwischen der ersten Elektrode (3) und dem funktionellen organischen Bereich (4) angeordnet ist und – die elektrisch leitfähige Bahn (3) in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode (2) und dem funktionellen organischen Bereich (3) steht.

Description

  • Es wird eine optoelektronische Vorrichtung angegeben.
  • Die Druckschrift WO 2008/087192 A2 beschreibt eine optoelektronische Vorrichtung.
  • Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine optoelektronische Vorrichtung anzugeben, die besonders kostengünstig herstellbar ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung handelt es sich bei der optoelektronischen Vorrichtung um eine lichterzeugende Vorrichtung und/oder um eine lichtempfangende Vorrichtung. Bei dem Licht kann es sich insbesondere um elektromagnetische Strahlung aus dem Frequenzbereich von infraroter Strahlung bis zu ultravioletter Strahlung handeln. Die optoelektronische Vorrichtung kann beispielsweise eine der folgenden Vorrichtungen umfassen oder durch eine der folgenden Vorrichtungen gebildet sein: Organische Leuchtdiode (OLED), organische Fotodiode, organische Solarzelle.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung umfasst die optoelektronische Vorrichtung eine erste Elektrode, die lichtdurchlässig ausgebildet ist. Bei der ersten Elektrode kann es sich um eine Anode oder um eine Kathode der optoelektronischen Vorrichtung handeln. Die erste Elektrode ist beispielsweise als dünne Metallschicht oder als Schicht aus einem transparenten leitfähigen Oxid (TCO – Transparent Conductive Oxide) wie ITO oder ZnO gebildet.
  • „Lichtdurchlässig“ heißt hier und im Folgenden, dass wenigstens 50 %, vorzugsweise wenigstens 75 % des von der optoelektronischen Vorrichtung im Betrieb erzeugten oder zu detektierenden Lichts durch die lichtdurchlässig Komponente, zum Beispiel die erste Elektrode, treten.
  • Die erste Elektrode ist insbesondere flächig ausgebildet. Das heißt, die erste Elektrode weist eine Haupterstreckungsebene auf und eine Dicke gemessen senkrecht zur Haupterstreckungsebene, wobei die Dicke klein ist gegen eine Länge oder eine Breite einer Deckfläche der ersten Elektrode, die im Rahmen der Herstellungstoleranz parallel zur Haupterstreckungsebene der ersten Elektrode verläuft. Mit anderen Worten ist die erste Elektrode als flächige Schicht ausgebildet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung umfasst die optoelektronische Vorrichtung eine elektrisch leitfähige Bahn, die ein Metall umfasst. Die elektrisch leitfähige Bahn kann dabei zumindest ein Metall enthalten oder aus zumindest einem Metall bestehen. Die elektrisch leitfähige Bahn weist vorzugsweise zumindest in eine Raumrichtung einen elektrischen Leitwert auf, der größer ist als der elektrische Leitwert der ersten Elektrode in der gleichen Raumrichtung. Dabei kann der elektrische Leitwert der elektrisch leitfähigen Bahn in allen Raumrichtungen größer sein als der elektrische Leitwert der ersten Elektrode in den gleichen Raumrichtungen. Insbesondere in einer zur Haupterstreckungsebene der ersten Elektrode parallelen Richtung weist die elektrisch leitfähige Bahn einen größeren elektrischen Leitwert als die erste Elektrode in dieser Richtung auf.
  • Die elektrisch leitfähige Bahn ist beispielsweise entlang einer Linie, insbesondere entlang einer Geraden, ausgebildet und weist eine Länge auf, die wenigstens 80 %, insbesondere wenigstens 90 % der Breite und/oder der Länge der Deckfläche der ersten Elektrode entspricht. Beispielsweise erstreckt sich die elektrisch leitfähige Bahn, insbesondere entlang einer Geraden, von einem Ende der ersten Elektrode zu einem gegenüberliegenden Ende der ersten Elektrode. Dabei ist es auch möglich, dass die elektrisch leitfähige Bahn an zumindest einem Ende über die Elektrode übersteht und somit beispielsweise länger als die erste Elektrode lang oder länger als die erste Elektrode breit ist. Die optoelektronische Vorrichtung kann dabei zwei oder mehr, insbesondere gleich ausgebildete, elektrisch leitfähige Bahnen umfassen, die beabstandet zueinander auf der ersten Elektrode angeordnet sind.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung umfasst die optoelektronische Vorrichtung einen funktionellen organischen Bereich, der zumindest einen aktiven Bereich umfasst. Im Betrieb der optoelektronischen Vorrichtung wird in dem zumindest einen aktiven Bereich Licht erzeugt und/oder absorbiert. Bei dem zumindest einen aktiven Bereich kann es sich also insbesondere um einen lichterzeugenden Bereich handeln. Der aktive Bereich kann dabei beispielsweise fluoreszenzierende und/oder phosphoreszierende Emittermaterialien enthalten. Ferner kann der funktionelle organische Bereich organische, Elektroden leitende und/oder organische, lochleitende Materialien umfassen, die den aktiven Bereich zumindest stellenweise umgeben können.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung ist die elektrisch leitfähige Bahn zwischen der ersten Elektrode und dem funktionellen organischen Bereich angeordnet und steht in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode und dem funktionellen organischen Bereich. Das heißt, die elektrisch leitfähige Bahn verläuft beispielsweise auf einer dem funktionellen organischen Bereich zugewandten Deckfläche der ersten Elektrode und befindet sich mit ihrer der ersten Elektrode zugewandten Unterseite in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode. Der funktionelle organische Bereich grenzt dann an einer der Unterseite der elektrisch leitfähigen Bahn abgewandten Oberseite direkt an die elektrisch leitfähige Bahn.
  • Ferner kann der funktionelle organische Bereich an Stellen, an denen die erste Elektrode nicht von der elektrisch leitfähigen Bahn bedeckt ist, direkt an die erste Elektrode grenzen. Weiter ist es möglich, dass Seitenflächen der elektrisch leitfähigen Bahn, die quer oder senkrecht zu einer Bodenfläche an der Unterseite der elektrisch leitfähigen Bahn und/oder einer Deckfläche an der Oberseite der elektrisch leitfähigen Bahn verlaufen stellenweise oder vollständig ebenfalls vom Material des funktionellen organischen Bereichs umgeben sein und dort direkt an den funktionellen organischen Bereich grenzen. Insgesamt ist die elektrisch leitfähige Bahn also von der ersten Elektrode und dem funktionellen organischen Bereich an einem Großteil ihrer Außenfläche, also an wenigstens 50 % ihrer Außenfläche, vorzugsweise an wenigstens an 75 % oder an wenigstens 95 % ihrer Außenfläche bedeckt und befindet sich dort in direktem Kontakt mit den genannten Komponenten der optoelektronischen Vorrichtung.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung umfasst die optoelektronische Vorrichtung eine erste Elektrode, die lichtdurchlässig ausgebildet ist, eine elektrisch leitfähige Bahn, die ein Metall umfasst, einen funktionellen organischen Bereich, der zumindest einen lichterzeugenden Bereich umfasst, wobei die elektrisch leitfähige Bahn zwischen der ersten Elektrode und dem funktionellen organischen Bereich angeordnet ist und die elektrisch leitfähige Bahn in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode und dem funktionellen organischen Bereich steht.
  • Bei der hier beschriebenen optoelektronischen Vorrichtung ist es also insbesondere möglich, dass zwischen der elektrisch leitfähigen Bahn und dem funktionellen organischen Bereich kein weiteres Material, beispielsweise ein elektrisch schlecht leitendes oder ein elektrisch isolierendes Material, in Form einer Schicht angeordnet ist. Die optoelektronische Vorrichtung ist damit frei von einem zusätzlichen elektrisch isolierenden Material zwischen der elektrisch leitfähigen Bahn und dem funktionellen organischen Bereich. Mit anderen Worten ist die elektrisch leitende Bahn an ihrer dem funktionellen organischen Bereich zugewandten Außenfläche nicht von einer Schicht aus isolierendem Material bedeckt. Dadurch, dass auf ein solches elektrisch isolierendes Material verzichtet ist, kann die optoelektronische Vorrichtung mit verringertem Aufwand und damit besonders kostengünstig hergestellt werden.
  • Darüber hinaus ist die elektrisch leitfähige Bahn bei einer hier beschriebenen optoelektronischen Vorrichtung zwischen der ersten Elektrode und dem funktionellen organischen Bereich angeordnet, wodurch die elektrisch leitfähige Bahn besonders gut gegen negative äußere Einflüsse geschützt ist.
  • Die elektrisch leitfähige Bahn ist vorliegend auch aus diesem Grund besonders gut gegen mechanische Beschädigung geschützt, so dass auch eine elektrisch leitfähige Bahn Verwendung finden kann, die aufgrund des verwendeten Herstellungsverfahrens und/oder des verwendeten Materials mechanisch und/oder chemisch besonders empfindlich ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung ist die elektrisch leitfähige Bahn eine gedruckte Struktur. Das heißt, die elektrisch leitfähige Bahn ist durch einen Druckprozess, beispielsweise einen Tintenstrahldruck oder ein Siebdruckverfahren hergestellt. Bei dem Merkmal, wonach die elektrisch leitfähige Bahn eine gedruckte Struktur ist, handelt es sich insbesondere auch um ein gegenständliches Merkmal, das am fertigen Produkt, also der optoelektronischen Vorrichtung, nachweisbar ist.
  • Mit üblichen Untersuchungsmethoden der Halbleitertechnik, beispielsweise mit mikroskopischen Verfahren, kann eindeutig festgestellt werden, dass die elektrisch leitfähige Bahn eine gedruckte Struktur ist. Beispielsweise ist die elektrisch leitfähige Bahn durch elektrisch leitfähige Partikel gebildet, die zueinander in direktem Kontakt stehen und in einer mikroskopischen Aufnahme zu erkennen sind. Ferner weist eine gedruckte Struktur eine charakteristische Rauigkeit ihrer Oberfläche auf, durch die sie beispielsweise von über Fototechnik strukturierte elektrisch leitfähige Bahnen oder von durch eine Maske aufgedampfte elektrisch leitfähige Bahnen eindeutig zu unterscheiden ist.
  • Mit Vorteil ist es möglich eine hier beschriebene elektrisch leitfähige Bahn also nicht durch Strukturierung einer zunächst vollflächig auf die ersten Elektrode aufgebrachten Metallisierungsschicht zu erzeugen, sondern die elektrisch leitfähige Bahn kann direkt auf die erste Elektrode gedruckt werden, ohne dass anschließend eine Strukturierung, beispielsweise über einen Ätzprozess und/oder das Aufbringen von elektrisch isolierenden Material auf die elektrisch leitfähige Bahn notwendig ist. Die elektrisch leitfähige Bahn einer hier beschriebenen optoelektronischen Vorrichtung kann also ohne Rückstrukturierung einer Metallschicht hergestellt werden. Durch den Druckprozess ist es zusätzlich möglich, die elektrisch leitfähige Bahn, anders als zum Beispiel eine durch Aufdampfen hergestellte elektrisch leitfähige Bahn, ausreichend dick auszubilden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung grenzt der funktionelle organische Bereich stellenweise direkt an die erste Elektrode und im Betrieb der optoelektronischen Vorrichtung ist die Stromdichte zwischen dem funktionellen organischen Bereich und der ersten Elektrode größer als zwischen der elektrisch leitfähigen Bahn und dem funktionellen organischen Bereich. Mit anderen Worten erfolgt eine Stromeinprägung in den funktionellen organischen Bereich bevorzugt und überwiegend durch die erste Elektrode und nicht durch die elektrisch leitfähige Bahn. Vorliegend wird daher über die elektrisch leitfähige Bahn kein oder kaum Strom in den funktionellen organischen Bereich injiziert, sondern die elektrisch leitfähige Bahn dient dazu die eingeschränkte elektrische Leitfähigkeit der ersten Elektrode, insbesondere deren Querleitfähigkeit, zu verbessern.
  • Die eingeschränkte elektrische Leitfähigkeit der ersten Elektrode führt dabei dazu, dass entlang der ersten Elektrode bei Verzicht auf eine elektrisch leitfähige Bahn ein Spannungsabfall auftritt, der eine Abnahme der lokalen Betriebsspannung für den Betrieb des funktionellen organischen Bereichs mit sich bringt. Dadurch kann sich eine Intensität des beispielsweise im Betrieb erzeugten Lichts über die Abstrahlfläche der optoelektronischen Vorrichtung verändern. Durch die elektrisch leitfähigen Bahnen (oft auch „Busbar“ genannt) kann dem Spannungsabfall entgegengewirkt werden und eine Leuchtdichteverteilung kann vergleichmäßigt werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung ist eine Ladungsträgerinjektion aus der elektrisch leitfähigen Bahn in den funktionellen organischen Bereich gehemmt oder unterbunden. Das heißt, es sind Mittel vorgesehen, die dazu führen, dass eine Ladungsträgerinjektion von der elektrisch leitfähigen Bahn in das angrenzende Material des funktionellen organischen Bereichs reduziert oder unterbunden ist. Bei den Mitteln kann es sich um Zusatzstoffe handeln, die dem Material, mit dem die elektrisch leitende Bahn gebildet ist, beigemengt sind. Ferner ist es möglich, dass das Mittel in einer gezielten Auswahl des Materials, zum Beispiel der Metalle, besteht, mit denen die elektrisch leitfähige Bahn gebildet wird.
  • Die Ladungsträgerinjektion pro Flächeneinheit, also eine Ladungsträgerinjektionsdichte, ist dabei an der Grenzfläche zwischen elektrisch leitfähiger Bahn und funktionellem organischen Bereich kleiner als an der Grenzfläche zwischen der ersten Elektrode und dem funktionellen organischen Bereich.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung ist eine Austrittsarbeit für die Ladungsträger aus der elektrisch leitfähigen Bahn kleiner als die Austrittsarbeit aus der ersten Elektrode und die erste Elektrode ist eine Anode oder die Austrittsarbeit für Ladungsträger aus der elektrisch leitfähigen Bahn ist größer als die Austrittsarbeit aus der ersten Elektrode und die erste Elektrode ist eine Kathode. Mit anderen Worten wird, je nachdem ob es sich bei der ersten Elektrode um eine Anode oder eine Kathode handelt, die Austrittsarbeit für Ladungsträger aus der elektrisch leitfähigen Bahn in den funktionellen organischen Bereich derart eingestellt, dass eine Ladungsträgerinjektion aus der elektrisch leitfähigen Bahn gegenüber einer Ladungsträgerinjektion aus der ersten Elektrode reduziert ist.
  • Handelt es sich bei der ersten Elektrode beispielsweise um eine Anode, so werden zur Reduzierung der Austrittsarbeit zur Bildung der elektrisch leitfähigen Bahn Materialien gewählt, die eine geringere Austrittsarbeit aufweisen als das Material, mit dem die erste Elektrode gebildet ist. Beispielsweise wird die elektrisch leitfähige Bahn dazu mit einem Material gebildet, das aus den Alkalimetallverbindungen ausgewählt ist. Das heißt, die elektrisch leitfähige Bahn enthält oder besteht aus einer Alkalimetallverbindung. Beispielsweise kommt dabei insbesondere die Alkalimetallverbindung LiAg in Frage.
  • Handelt es sich bei der elektrisch leitfähigen Bahn beispielsweise um eine gedruckte Struktur, die durch einen Tintenstrahldruck erzeugt ist, so kann eine Auswahl der in der Metalltinte eingesetzten Metalle oder Legierungen derart erfolgen, dass diese eine geringe Austrittsarbeit aufweisen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung umfasst die elektrisch leitfähige Bahn einen Dotierstoff, wobei der Dotierstoff dazu eingerichtet ist, einen im angrenzenden funktionellen organischen Bereich vorhandenen ungleichnamigen weiteren Dotierstoff zu deaktivieren. Beispielsweise grenzt die elektrisch leitfähige Bahn an einen p-dotierten Bereich des funktionellen organischen Bereichs. Das Material, mit dem die elektrisch leitfähige Bahn gebildet ist, beispielsweise die Metalltinte, die für den erzeugenden Tintenstrahldruck genutzt wird, ist dann mit einem n-dotierten Material beaufschlagt.
  • Gemäß einer Theorie zur Funktionsweise diffundieren die Dotanden aus der elektrisch leitfähigen Bahn in den angrenzenden funktionellen Bereich und deaktivieren dort die aufgedampften Dotierstoffe. Auf diese Weise ist es möglich, eine Injektion von Ladungsträgern im Grenzbereich zwischen der elektrisch leitfähigen Bahn und dem funktionellen organischen Bereich zu hemmen oder zu verhindern. Dabei ist es insbesondere auch möglich, dass als Dotierstoff in der elektrisch leitfähigen Bahn ein Dotierstoff Verwendung findet, der im funktionellen organischen Bereich auf der der elektrisch leitfähigen Bahn gegenüberliegenden Seite des aktiven Bereichs Verwendung findet.
  • Durch die Verwendung eines Dotierstoffes in der elektrisch leitfähigen Bahn ist es möglich, im Grenzbereich zwischen der elektrisch leitfähigen Bahn und dem funktionellen organischen Bereich ladungsträgerfreie Zonen auszubilden, wobei die elektrisch leitfähige Bahn und der funktionelle organische Bereich einen pn-Übergang ausbilden, der zum pn-Übergang am aktiven Bereich des organischen funktionellen Bereichs antiparallel geschaltet ist. Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, dass die einen Dotierstoff aufweisenden Busbars zum angrenzenden funktionellen organischen Bereich antiparallel geschaltete Dioden darstellen, welche die ESD-Festigkeit der optoelektronischen Vorrichtung erhöhen können. Eine hier beschriebene optoelektronische Vorrichtung kann sich daher auch durch eine erhöhte ESD-Festigkeit auszeichnen.
  • Dabei ist es möglich, dass die Mittel zur Reduzierung der Ladungsträgerinjektion aus der elektrisch leitfähigen Bahn in den funktionellen organischen Bereich wie Auswahl der Materialien zur Bildung der elektrisch leitfähigen Bahn und Einbringen von Dotierstoffen in die elektrisch leitfähige Bahn kombiniert werden, um die Ladungsträgerinjektion im Grenzbereich zwischen elektrisch leitfähiger Bahn und funktionellem organischen Bereich möglichst vollständig zu unterbinden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung ist die erste Elektrode eine Schicht mit einer Haupterstreckungsebene, wobei der Flächeninhalt der Haupterstreckungsebene wenigstens 90 % des Flächeninhalts einer Querschnittsfläche des funktionellen organischen Bereichs aufweist, wobei die Querschnittsfläche parallel zur Haupterstreckungsebene angeordnet ist. Mit anderen Worten, ist die erste Elektrode eine flächige Schicht, welche den funktionellen organischen Bereich großflächig kontaktiert. Die erste Elektrode kann dabei insbesondere mit einem transparenten leitfähigen Oxid gebildet sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung umfasst die optoelektronische Vorrichtung eine Vielzahl elektrisch leitfähiger Bahnen. Die Vielzahl elektrisch leitfähiger Bahnen sind gleichartig zur beschriebenen elektrisch leitfähigen Bahn ausgebildet und angeordnet. Das heißt, gemäß dieser Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung sind zwei oder mehr elektrisch leitfähige Bahnen, die ein Metall umfassen, zwischen der ersten Elektrode und dem funktionellen organischen Bereich angeordnet.
  • Die elektrisch leitfähigen Bahnen können beispielsweise entlang von parallelen Geraden zueinander beabstandet angeordnet sein. Beispielsweise belegen die elektrisch leitfähigen Bahnen wenigstens 1 % und höchstens 20 %, insbesondere höchstens 10 % der Deckfläche der ersten Elektrode, auf der sie angeordnet sind. Ferner ist es möglich, dass die elektrisch leitfähigen Bahnen sich teilweise kreuzen und zum Beispiel ein Gittermuster bilden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung ist eine zweite Elektrode, die an einer der ersten Elektrode abgewandten Seite des funktionellen organischen Bereichs angeordnet ist, in der optoelektronischen Vorrichtung vorhanden. Das heißt, der funktionelle organische Bereich ist zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnet. Die zweite Elektrode kann dabei lichtdurchlässig oder lichtreflektierend ausgebildet sein. Insbesondere für den Fall, dass die zweite Elektrode lichtdurchlässig ausgebildet ist, ist es möglich, dass zumindest eine weitere elektrisch leitfähige Bahn zwischen der zweiten Elektrode und dem funktionellen organischen Bereich angeordnet ist, wobei die weitere elektrisch leitfähige Bahn in direktem Kontakt mit der zweiten Elektrode und dem funktionellen organischen Bereich steht.
  • Das heißt, in gleicher Weise, wie die elektrisch leitfähigen Bahnen zwischen der ersten Elektrode und dem funktionellen organischen Bereich angeordnet sind, kann zumindest eine weitere Elektrode zwischen dem funktionellen organischen Bereich und der zweiten Elektrode angeordnet sein und mit diesen beiden Komponenten in direktem Kontakt stehen. Dabei sind sämtliche Merkmale, die für die elektrisch leitfähige Bahn offenbart sind, entsprechend auch für die weitere elektrisch leitfähige Bahn offenbart und werden daher an dieser Stelle nicht wiederholt.
  • Im Folgenden wird die hier beschriebene optoelektronische Vorrichtung anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
  • In Verbindung mit den 1A, 1B und 1C sind Verfahrensschritte zur Herstellung einer hier beschriebenen optoelektronischen Vorrichtung anhand schematischer Schnittdarstellungen näher erläutert.
  • In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen optoelektronischen Vorrichtung näher erläutert.
  • Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
  • Die 1A zeigt anhand einer schematischen Schnittdarstellung einen ersten Verfahrensschritt zur Herstellung einer hier beschriebenen optoelektronischen Vorrichtung. Dabei wird zunächst ein Träger 1 bereitgestellt. Der Träger 1 ist vorzugsweise lichtdurchlässig ausgebildet und kann beispielsweise durch ein Glassubstrat gebildet sein.
  • An einer Deckfläche des Trägers 1 wird die erste Elektrode 2 angeordnet. Bei der ersten Elektrode 2 kann es sich beispielsweise um eine lichtdurchlässige Elektrode handeln, die aus einem TCO-Material wie ITO besteht.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt werden elektrisch leitfähige Bahnen 3 an der dem Träger 1 abgewandten Deckfläche der ersten Elektrode 2 durch einen Druckprozess aufgebracht. Beispielsweise werden die elektrisch leitfähigen Bahnen 3 durch einen Tintenstrahldruck erzeugt. Die elektrisch leitfähigen Bahnen 3 sind dabei mit einer Metalltinte gebildet, die derart modifiziert ist, dass keine oder nur eine reduzierte Injektion von Ladungsträger in den funktionellen organischen Bereich 4 auftritt, der im in Verbindung mit der 1B gezeigten Verfahrensschritt aufgebracht wird. Der funktionelle organische Bereich 4 umformt die gedruckten leitfähigen Bahnen 3, so dass diese direkt an die erste Elektrode 2 und direkt an den funktionellen organischen Bereich 4 grenzen. Der funktionelle organische Bereich 4 umfasst dabei zumindest einen aktiven Bereich 5, in dem im Betrieb beispielsweise Licht erzeugt wird.
  • Im nächsten Verfahrensschritt, 1C, wird eine zweite Elektrode 6 an der der ersten Elektrode 2 abgewandten Seite des funktionellen organischen Bereichs aufgebracht. Die zweite Elektrode 6 kann beispielsweise strahlungsreflektierend ausgebildet sein, so dass ein Lichteintritt oder Lichtaustritt durch den lichtdurchlässigen Träger 2 erfolgt.
  • In weiteren, nicht dargestellten Verfahrensschritten, erfolgt noch eine Verkapselung der optoelektronischen Vorrichtung durch Aufbringen beispielsweiser einer Abdeckung und/oder einer Verkapselungsschichtenfolge zur hermetischen Abdichtung der optoelektronischen Vorrichtung.
  • In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der 2 ist ein Ausführungsbeispiel der optoelektronischen Vorrichtung näher erläutert, bei dem Licht beidseitig emittiert wird und die optoelektronische Vorrichtung selbst lichtdurchlässig ausgebildet ist. Bei der optoelektronischen Vorrichtung kann es sich dann beispielsweise um eine so genannte transparente OLED handeln.
  • Die optoelektronische Vorrichtung umfasst den Träger 1, der beispielsweise mit Glas gebildet ist, eine erste Elektrode 2, die mit einem TCO-Material gebildet ist und die elektrisch leitfähigen Bahnen 3, die derart modifiziert sind, dass eine Ladungsträgerinjektion in den angrenzenden funktionellen organischen Bereich reduziert oder unterbunden ist.
  • Der funktionelle organische Bereich 4 umfasst einen lichterzeugenden aktiven Bereich 5. An der der ersten Elektrode 2 abgewandten Seite des funktionellen organischen Bereichs 4 ist die zweite Elektrode 2 aufgebracht, die ebenfalls lichtdurchlässig ausgebildet ist und mit einem TCO-Material oder einer dünnen Metallschicht gebildet ist. Zwischen der zweiten Elektrode 6 und dem funktionellen organischen Bereich 4 sind weitere leitfähige Bahnen 3‘ angeordnet, die ebenfalls derart modifiziert sind, dass eine Ladungsträgerinjektion aus den leitfähigen Bahnen 3‘ in das umgebende organische Material des funktionellen organischen Bereichs 4 gegenüber einer Ladungsträgerinjektion aus der zweiten Elektrode 6 in den funktionellen organischen Bereich 4 gehemmt oder unterbunden ist.
  • Die Vorrichtung wird von einer Abdeckung 7 abgeschlossen, bei der es sich wiederum um eine Verkapselung und/oder einen Abdeckkörper wie beispielsweise ein Deckglas handeln kann.
  • Insgesamt sind die hier beschriebenen optoelektronischen Vorrichtungen besonders kostengünstig herstellbar, da eine Strukturierung der elektrisch leitfähigen Bahnen bereits bei der Erzeugung der Bahnen und nicht nachträglich erfolgt und aufgrund der verringerten Ladungsträgerinjektionen von den elektrisch leitfähigen Bahnen in das umgebende organische Material des funktionellen organischen Bereichs auf zusätzliche abdeckende, elektrisch isolierende Schichten auf den elektrisch leitfähigen Bahnen verzichtet werden kann. Darüber hinaus sind die elektrisch leitfähigen Bahnen zwischen den Elektroden und dem organischen funktionellen Bereich besonders gut vor chemisch und mechanischen Einflüssen geschützt und die elektrisch leitfähigen Bahnen können in der optoelektronischen Vorrichtung weitere funktionelle Aufgaben, wie beispielsweise die Erhöhung der ESD-Festigkeit der optoelektronischen Vorrichtung wahrnehmen.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Träger
    2
    erste Elektrode
    3
    elektrisch leitfähige Bahn
    3‘
    elektrisch leitfähige Bahn
    4
    funktioneller organischer Bereich
    5
    aktiver Bereich
    6
    zweite Elektrode
    7
    Abdeckung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2008/087192 A2 [0002]

Claims (12)

  1. Optoelektronische Vorrichtung mit – einer ersten Elektrode (2), die lichtdurchlässig ausgebildet ist, – einer elektrisch leitfähigen Bahn (3), die ein Metall umfasst, – einem funktionellen organischen Bereich (4), der zumindest einen aktiven Bereich (5) umfasst, wobei – die elektrisch leitfähige Bahn (3) zwischen der ersten Elektrode (3) und dem funktionellen organischen Bereich (4) angeordnet ist und – die elektrisch leitfähige Bahn (3) in direktem Kontakt mit der ersten Elektrode (2) und dem funktionellen organischen Bereich (3) steht.
  2. Optoelektronische Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, bei der die elektrisch leitfähige Bahn (3) eine gedruckte Struktur ist.
  3. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der der funktionelle organische Bereich (4) direkt an die erste Elektrode (2) grenzt und im Betrieb die Stromdichte zwischen dem funktionellen organischen Bereich (4) und der ersten Elektrode (2) größer ist als zwischen der elektrisch leitfähigen Bahn (3) und dem funktionellen organischen Bereich (4).
  4. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der eine Ladungsträgerinjektion aus der elektrisch leitfähigen Bahn (3) in den funktionellen organischen Bereich (4) gehemmt oder unterbunden ist.
  5. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der eine Austrittsarbeit für Ladungsträger aus der elektrisch leitfähigen Bahn (3) kleiner ist als die Austrittsarbeit aus der ersten Elektrode (2) und die erste Elektrode (2) eine Anode ist, oder eine Austrittsarbeit für Ladungsträger aus der der elektrisch leitfähigen Bahn (3) größer ist als die Austrittsarbeit aus der ersten Elektrode (2) und die erste Elektrode (2) eine Kathode ist.
  6. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die elektrisch leitfähige Bahn (3) einen Dotierstoff für den funktionellen organischen Bereich (4) umfasst, wobei der Dotierstoff dazu eingerichtet ist, einen im angrenzenden funktionellen organischen Bereich (4) vorhandenen ungleichnamigen weiteren Dotierstoff zu deaktivieren.
  7. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die elektrisch leitfähige Bahn (3) und der funktionelle organische Bereich (4) einen pn-Übergang ausbilden, der zum aktiven Bereich (5) des organischen funktionellen Bereichs (4) antiparallel geschaltet ist.
  8. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die erste Elektrode (2) eine Schicht mit einer Haupterstreckungsebene ist, wobei der Flächeninhalt der Haupterstreckungsebene wenigstens 90 % des Flächeninhalts einer Querschnittsfläche des funktionellen organischen Bereichs (4) aufweist, wobei die Querschnittsfläche parallel zur Haupterstreckungsebene angeordnet ist.
  9. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die erste Elektrode (2) mit einem transparenten, leitfähigen Oxid gebildet ist.
  10. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche mit einer Vielzahl elektrisch leitfähiger Bahnen (3).
  11. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche mit einer zweiten Elektrode (6), die an einer der ersten Elektrode (2) abgewandten Seite des funktionellen organischen Bereichs (4) angeordnet ist.
  12. Optoelektronische Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, bei der die zweite Elektrode (6) lichtdurchlässig ausgebildet ist und eine weitere elektrisch leitfähige Bahn (3‘) zwischen der zweiten Elektrode und dem funktionellen organischen Bereich (4) angeordnet ist, wobei die weitere elektrisch leitfähige Bahn (3‘) in direktem Kontakt mit der zweiten Elektrode (6) und dem funktionellen organischen Bereich (4) steht.
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