DE102015119772A1 - Organic light emitting diode and method for producing an organic light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Es wird eine organische Leuchtdiode angeben. Die organische Leuchtdiode umfasst – eine erste Elektrode, – einen organischen Schichtenstapel zur Erzeugung von Licht, der über der ersten Elektrode angeordnet ist, – eine zweite Elektrode, die über dem organischen Schichtenstapel angeordnet ist. Die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode umfasst eine erste metallische Schicht und eine Barriereschicht. Die Barriereschicht ist dabei zwischen der ersten metallischen Schicht und dem organischen Schichtenstapel angeordnet. Die Barriereschicht umfasst ein Material, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein anorganisches Metalloxid, -nitrid und/oder -carbid oder ein organisches Material umfasst.It will specify an organic light emitting diode. The organic light emitting diode comprises - a first electrode, - an organic layer stack for generating light, which is arranged above the first electrode, - a second electrode, which is arranged above the organic layer stack. The first electrode and / or the second electrode comprises a first metallic layer and a barrier layer. The barrier layer is arranged between the first metallic layer and the organic layer stack. The barrier layer comprises a material selected from a group comprising an inorganic metal oxide, nitride and / or carbide or an organic material.
Description
Es wird eine organische Leuchtdiode und ein Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode angegeben.An organic light-emitting diode and a method for producing an organic light-emitting diode are specified.
In organischen Leuchtdioden (OLEDs) werden häufig metallische Elektroden eingesetzt. Dabei ist insbesondere bei sogenannten Bottom-Emittern, also organischen Leuchtdioden, die Licht von nur einer Fläche abstrahlen, der Einsatz einer hochreflektiven Elektrode notwendig um Leuchtdioden mit hoher Effizienz zu erhalten. Insbesondere Elektroden aus Silber oder umfassend Silber weisen eine hohe Reflektivität für Licht im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums auf, eignen sich aber auch bei entsprechender Wahl der Schichtdicke als transparente Elektroden. Der Einsatz von Silberelektroden führt allerdings durch die Wechselwirkung des Silbers beziehungsweise einer ungewünschten Reaktion des Silbers mit dem darunter oder darüber liegenden organischen funktionellen Schichtenstapel zu einer Verringerung der Lebenszeit der Leuchtdioden.In organic light emitting diodes (OLEDs) metallic electrodes are often used. In particular, in the case of so-called bottom emitters, that is to say organic light-emitting diodes which radiate light from only one surface, the use of a highly reflective electrode is necessary in order to obtain light-emitting diodes with high efficiency. In particular, electrodes of silver or comprising silver have a high reflectivity for light in the visible range of the electromagnetic spectrum, but are also suitable with appropriate choice of the layer thickness as transparent electrodes. However, the use of silver electrodes leads to a reduction in the lifetime of the light-emitting diodes due to the interaction of the silver or an undesired reaction of the silver with the organic functional layer stack below or above it.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es eine organische Leuchtdiode bereitzustellen, die zum einen sehr effizient ist und zum anderen eine hohe Lebensdauer aufweist. Eine weitere Aufgabe besteht darin ein Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode anzugeben.At least one object of certain embodiments is to provide an organic light-emitting diode that is very efficient on the one hand and has a long service life on the other hand. Another object is to provide a method for producing an organic light emitting diode.
Diese Aufgaben werden durch den Gegenstand und das Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Gegenstände und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor. These objects are achieved by the subject matter and the method according to the independent patent claims. Advantageous embodiments and further developments of the objects and the method are characterized in the dependent claims and will be apparent from the following description and the drawings.
Es wird eine organische Leuchtdiode angegeben. Die organische Leuchtdiode umfasst eine erste Elektrode, einen organischen Schichtenstapel zur Erzeugung von Licht, der über der ersten Elektrode angeordnet ist und eine zweite Elektrode, die über dem organischen Schichtenstapel angeordnet ist. An organic light-emitting diode is specified. The organic light-emitting diode comprises a first electrode, an organic layer stack for generating light which is arranged above the first electrode and a second electrode which is arranged above the organic layer stack.
Dass eine Schicht oder ein Element "auf" oder "über" einer anderen Schicht oder einem anderen Element angeordnet oder aufgebracht ist, kann dabei hier und im Folgenden bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element unmittelbar in direktem mechanischen und/oder elektrischen Kontakt auf der anderen Schicht oder dem anderen Element angeordnet ist. Weiter kann es auch bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element mittelbar auf beziehungsweise über der anderen Schicht oder dem anderen Element angeordnet ist. Dabei können dann weitere Schichten und/oder Elemente zwischen der einen oder der anderen Schicht beziehungsweise zwischen dem einen oder dem anderen Element angeordnet sein.The fact that a layer or an element is arranged or applied "on" or "above" another layer or another element can mean here and below that the one layer or the one element directly in direct mechanical and / or electrical contact is arranged on the other layer or the other element. Furthermore, it can also mean that the one layer or the one element is arranged indirectly on or above the other layer or the other element. In this case, further layers and / or elements can then be arranged between the one or the other layer or between the one or the other element.
Mit „Licht“ wird hier und im Folgenden elektromagnetische Strahlung bezeichnet, die in einem ultravioletten bis infraroten und insbesondere in einem sichtbaren Spektralbereich liegt. Licht kann somit bevorzugt spektrale Komponenten in einem blauen bis roten Wellenlängenbereich aufweisen.By "light" is here and below referred to electromagnetic radiation, which is in an ultraviolet to infrared and in particular in a visible spectral range. Light can thus preferably have spectral components in a blue to red wavelength range.
In einer Ausführungsform umfasst die erste und/oder die zweite Elektrode eine erste metallische Schicht und eine Barriereschicht. Die Barriereschicht ist zwischen der ersten metallischen Schicht und dem organischen Schichtenstapel angeordnet. In an embodiment, the first and / or the second electrode comprises a first metallic layer and a barrier layer. The barrier layer is disposed between the first metallic layer and the organic layer stack.
Dass eine Schicht oder ein Element "zwischen zwei anderen Schichten oder Elementen angeordnet ist", kann hier und im Folgenden bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element unmittelbar in direktem mechanischem und/oder elektrischem Kontakt oder in mittelbarem Kontakt zu einem der zwei anderen Schichten oder Elementen und in direktem mechanischem und/oder elektrischem Kontakt oder elektrischem oder in mittelbarem Kontakt zu anderen Schichten oder Elementen angeordnet ist. Dabei können bei mittelbarem Kontakt dann weitere Schichten und/oder Elemente zwischen der einen und zumindest einer der zwei anderen Schichten beziehungsweise zwischen dem einen und zumindest einem der zwei anderen Elemente angeordnet sein. The fact that a layer or element is "sandwiched between two other layers or elements" here and in the following may mean that the one layer or element is directly in direct mechanical and / or electrical contact or in indirect contact with one of the other two Layers or elements and in direct mechanical and / or electrical contact or electrical or in indirect contact with other layers or elements is arranged. In the case of indirect contact, further layers and / or elements can then be arranged between the one and at least one of the two other layers or between the one and at least one of the two other elements.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Barriereschicht ein Material, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein anorganisches Metalloxid, -nitrid und/oder -carbid oder ein organisches Material umfasst. According to one embodiment, the barrier layer comprises a material selected from a group comprising an inorganic metal oxide, nitride and / or carbide or an organic material.
Die Barriereschicht ist dazu eingerichtet, eine Barriere zwischen der ersten metallischen Schicht und dem organischen Schichtenstapel zu bilden. Insbesondere eignet sich die Barriereschicht dazu, eine mögliche Migration des Metalls der ersten metallischen Schicht beziehungsweise eine Wechselwirkung oder Reaktion des Metalls der ersten metallischen Schicht mit dem organischen Schichtenstapel zu verhindern. Dadurch kann eine Degradierung des organischen Schichtenstapels verursacht durch das Metall der ersten metallischen Schicht verhindert beziehungsweise weitgehend verhindert werden was zu einer verlängerten Lebensdauer der organischen Leuchtdiode führt.The barrier layer is configured to form a barrier between the first metallic layer and the organic layer stack. In particular, the barrier layer is suitable for preventing a possible migration of the metal of the first metallic layer or an interaction or reaction of the metal of the first metallic layer with the organic layer stack. As a result, a degradation of the organic layer stack caused by the metal of the first metallic layer can be prevented or largely prevented, which leads to an extended service life of the organic light-emitting diode.
Weiterhin ist es durch die Barriereschicht möglich, die Energieverluste, die durch die Anregung von Plasmonen entstehen, deutlich zu verringern. Dadurch kann der benötigte Strom, der zur Erzielung einer bestimmten Leuchtdichte notwendig ist, reduziert werden. Unter einem Plasmon wird eine Ladungsträgerdichteschwingung an der Grenzfläche einer metallischen Elektrode beziehungsweise einer metallischen Schicht einer Elektrode und eines angrenzenden Dielektrikums, also einer organischen Schicht, verstanden. Die organische Schicht kann beispielsweise die organische Licht emittierende Schicht oder eine Ladungsträgerinjektionsschicht des organischen Schichtenstapels sein. Durch die emittierte Strahlung können freie Ladungsträger, insbesondere Elektronen, in einer metallischen Elektrode beziehungsweise in einer metallischen Schicht einer Elektrode zu Ladungsträgerdichteschwingungen angeregt werden. Damit geht ein Teil der emittierten Strahlung durch die Anregung verloren und kann somit nicht mehr aus der organischen Leuchtdiode nach außen ausgekoppelt werden. Insbesondere bezeichnen Plasmonen (präziser Oberflächenplasmonenpolaritonen) hierbei longitudinale Ladungsträgerdichteschwingungen, die parallel zur Erstreckungsebene einer Oberfläche einer metallischen Elektrode beziehungsweise einer Oberfläche einer metallischen Schicht einer Elektrode an dieser Oberfläche auftreten. Oberflächenplasmonen können dabei insbesondere an der der in der organischen Licht emittierenden Schicht zugewandten Oberfläche dieser metallischen Elektrode erzeugt werden. Durch die Barriereschicht wird der Abstand der ersten metallischen Schicht zu dem organischen Schichtenstapel, insbesondere zu der organischen Licht emittierenden Schicht erhöht und somit der Energieübertrag und damit die Anregung von Plasmonen reduziert beziehungsweise unterdrückt.Furthermore, it is possible through the barrier layer to significantly reduce the energy losses caused by the excitation of plasmons. As a result, the required power, which is necessary to achieve a specific luminance, can be reduced. Being under a plasmon a charge carrier density oscillation at the interface of a metallic electrode or a metallic layer of an electrode and an adjacent dielectric, ie an organic layer understood. The organic layer may be, for example, the organic light-emitting layer or a carrier injection layer of the organic layer stack. Due to the emitted radiation, free charge carriers, in particular electrons, in a metallic electrode or in a metallic layer of an electrode can be excited to charge carrier density oscillations. Thus, a part of the emitted radiation is lost by the excitation and thus can not be coupled out of the organic light emitting diode to the outside. In particular, plasmon (precise Oberflächenplasmonenpolaritonen) denote here longitudinal carrier density oscillations, which occur parallel to the plane of extension of a surface of a metallic electrode or a surface of a metallic layer of an electrode on this surface. Surface plasmons can be produced in particular at the surface of this metallic electrode which faces in the organic light-emitting layer. The barrier layer increases the distance of the first metallic layer from the organic layer stack, in particular from the organic light-emitting layer, and thus reduces or suppresses the energy transfer and thus the excitation of plasmon.
Gemäß einer Ausführungsform steht die Barriereschicht mit dem organischen Schichtenstapel in direktem mechanischem Kontakt.In one embodiment, the barrier layer is in direct mechanical contact with the organic layer stack.
Gemäß einer Ausführungsform besteht die erste und/oder zweite Elektrode aus der Barriereschicht und der ersten metallischen Schicht. In dieser Ausführungsform besteht somit direkter mechanischer Kontakt zwischen der Barriereschicht und der ersten metallischen Schicht. According to one embodiment, the first and / or second electrode consists of the barrier layer and the first metallic layer. In this embodiment, there is thus direct mechanical contact between the barrier layer and the first metallic layer.
Die erste Elektrode, wie sie hierin verwendet wird, kann zum einen eine Anode sein. In dieser Ausführungsform ist die zweite Elektrode als Kathode ausgebildet.The first electrode as used herein may firstly be an anode. In this embodiment, the second electrode is formed as a cathode.
Es ist auch möglich, dass die zweite Elektrode eine Anode und die erste Elektrode eine Kathode ist.It is also possible that the second electrode is an anode and the first electrode is a cathode.
Kathode bedeutet die negativ geladene Elektrode, die zumindest im Betrieb dauerhaft an einem ersten elektrischen Anschluss angeschlossen ist und Elektronen über diesen ersten elektrischen Anschluss aufnimmt.Cathode means the negatively charged electrode, which is permanently connected at least in operation to a first electrical connection and receives electrons via this first electrical connection.
Anode bedeutet die positiv geladene Elektrode, die zumindest im Betrieb dauerhaft an einem zweiten elektrischen Anschluss angeschlossen ist und positive Ladungsträger (Löcher) über diesen zweiten elektrischen Anschluss aufnimmt.Anode means the positively charged electrode which, at least during operation, is permanently connected to a second electrical connection and receives positive charge carriers (holes) via this second electrical connection.
In der organischen Leuchtdiode kann zum Beispiel eine Elektrode transparent und die andere reflektierend ausgeführt sein. Die organische Leuchtdiode kann somit entweder als Bottom-Emitter oder als Top-Emitter ausgeführt werden. In the organic light emitting diode, for example, one electrode may be transparent and the other reflective. The organic light-emitting diode can thus be embodied either as a bottom emitter or as a top emitter.
Alternativ dazu können auch beide Elektroden transparent ausgeführt sein. Sind beide Elektroden transparent kann die Leuchtdiode als transparente OLED bezeichnet werden.Alternatively, both electrodes can be made transparent. If both electrodes are transparent, the light-emitting diode can be referred to as a transparent OLED.
Mit „transparent“ wird hier und im Folgenden eine Schicht, bezeichnet, die durchlässig für sichtbares Licht ist, insbesondere für Licht, das im Betrieb der organischen Leuchtdiode in dem organischen Schichtenstapel erzeugt wird. Dabei kann eine transparente Schicht klar durchscheinend sein. Besonders bevorzugt weist eine hier als transparent bezeichnete Schicht eine möglichst geringe Absorption von Licht auf.By "transparent" is here and below a layer referred to, which is transparent to visible light, in particular for light that is generated in the operation of the organic light emitting diode in the organic layer stack. In this case, a transparent layer can be clear translucent. Particularly preferably, a layer designated here as transparent has the lowest possible absorption of light.
In einer Ausführungsform umfasst die zweite Elektrode eine erste metallische Schicht und eine Barriereschicht oder besteht aus diesen Schichten. Die Barriereschicht ist über dem organischen Schichtenstapel und die erste metallische Schicht ist über der Barriereschicht angeordnet. Die zweite Elektrode kann in dieser Ausführungsform als Kathode ausgebildet sein.In one embodiment, the second electrode comprises or consists of a first metallic layer and a barrier layer. The barrier layer is over the organic layer stack and the first metallic layer is over the barrier layer. The second electrode may be formed as a cathode in this embodiment.
In einer Ausführungsform umfasst die erste Elektrode eine erste metallische Schicht und eine Barriereschicht oder besteht aus diesen Schichten. Die Barriereschicht ist über der ersten metallischen Schicht und der organische Schichtenstapel ist über der Barriereschicht angeordnet. Die erste Elektrode kann in dieser Ausführungsform als Anode ausgebildet sein.In an embodiment, the first electrode comprises or consists of a first metallic layer and a barrier layer. The barrier layer is over the first metallic layer and the organic layer stack is disposed over the barrier layer. The first electrode may be formed as an anode in this embodiment.
In einer Ausführungsform enthält die erste metallische Schicht Silber. Gemäß einer Ausführungsform besteht die erste metallische Schicht aus Silber oder Silber und einem weiteren Metall. In one embodiment, the first metallic layer contains silver. In one embodiment, the first metallic layer is silver or silver and another metal.
In einer Ausführungsform ist das weitere Metall aus Magnesium, Germanium, Nickel, Indium, Gallium und/oder Aluminium ausgewählt. Bevorzugt ist das weitere Metall aus Magnesium und/oder Aluminium ausgewählt.In one embodiment, the additional metal is selected from magnesium, germanium, nickel, indium, gallium, and / or aluminum. Preferably, the further metal is selected from magnesium and / or aluminum.
In einer Ausführungsform besteht die erste metallische Schicht aus Silber, Silber und Magnesium, Silber und Germanium, Silber und Nickel, Silber und Indium, Silber und Gallium oder Silber und Aluminium, bevorzugt aus Silber, Silber und Magnesium oder Silber und Aluminium.In one embodiment, the first metallic layer is silver, silver and magnesium, silver and germanium, silver and nickel, silver and indium, silver and gallium or silver and Aluminum, preferably of silver, silver and magnesium or silver and aluminum.
Gemäß einer Ausführungsform besteht die erste Schicht zu mindestens 80 Gewichtprozent aus Silber, beispielsweise zu 88 Gew%. Beispielsweise besteht die erste metallische Schicht zu 88 Gew% aus Silber und zu 12 Gew% aus Magnesium oder Aluminium.In one embodiment, the first layer is at least 80% by weight of silver, for example, 88% by weight. For example, the first metallic layer consists of 88% by weight of silver and 12% by weight of magnesium or aluminum.
In einer Ausführungsform weist die erste metallische Schicht eine Schichtdicke zwischen 7 nm und 1000 nm auf. Ist die erste und/oder zweite Elektrode transparent ausgebildet, weist die erste metallische Schicht eine Schichtdicke zwischen 7 und 50 nm, beispielsweise 16 nm, auf. Ist die erste oder zweite Elektrode reflektierend ausgebildet, so weist die erste metallische Schicht eine Schichtdicke zwischen 50 und 1000 nm, bevorzugt zwischen 150 und 300 nm, auf. In one embodiment, the first metallic layer has a layer thickness between 7 nm and 1000 nm. If the first and / or second electrode is transparent, the first metallic layer has a layer thickness between 7 and 50 nm, for example 16 nm. If the first or second electrode is designed to be reflective, then the first metallic layer has a layer thickness between 50 and 1000 nm, preferably between 150 and 300 nm.
Ist die erste und/oder zweite Elektrode reflektierend ausgebildet, besteht die erste metallische Schicht bevorzugt aus Silber, Silber und Magnesium oder Silber und Aluminium, besonders bevorzugt aus Silber. Silber weist eine Reflektivität für Licht im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums, beispielsweise zwischen 450 nm bis 800 nm von etwa 95 Prozent auf. Durch diese hohe Reflektivität kann die Effizienz der organischen Leuchtdiode erheblich gesteigert werden, da Absorptionsverluste gering gehalten werden. Zudem ist es durch die Barriereschicht möglich eine Wechselwirkung des Silbers beziehungsweise eine unerwünschte Reaktion der Schichten des organischen Schichtenstapels mit dem Silber der ersten metallischen Schicht zu unterdrücken beziehungsweise weitgehend zu unterdrücken, was zu einer Verlängerung der Lebensdauer der Leuchtdiode beiträgt. Damit kann sowohl eine Leuchtdiode mit hoher Effizienz und hoher Lebenszeit erhalten werden. Versuche zeigen, dass die Lebensdauer mit der erfindungsgemäßen ersten und/oder zweiten Elektrode um bis zu 20% gesteigert werden kann unter Beibehaltung beziehungsweise Verbesserung der optoelektronischen Kenndaten wie optische Effizienz, Stromeffizienz, externe Quantenausbeute und der Einsatzspannung. Weiter wird keine Verschiebung des Farborts der von der organischen Leuchtdiode emittierten Strahlung beobachtet.If the first and / or second electrode is designed to be reflective, the first metallic layer is preferably made of silver, silver and magnesium or silver and aluminum, particularly preferably silver. Silver has a reflectivity for light in the visible region of the electromagnetic spectrum, for example, between 450 nm to 800 nm of about 95 percent. Due to this high reflectivity, the efficiency of the organic light-emitting diode can be increased considerably, since absorption losses are kept low. In addition, it is possible through the barrier layer to suppress or substantially suppress an interaction of the silver or an undesired reaction of the layers of the organic layer stack with the silver of the first metallic layer, which contributes to an extension of the service life of the light-emitting diode. Thus, both a light emitting diode with high efficiency and high lifetime can be obtained. Experiments show that the lifetime with the first and / or second electrode according to the invention can be increased by up to 20% while maintaining or improving the optoelectronic characteristics such as optical efficiency, current efficiency, external quantum efficiency and the threshold voltage. Furthermore, no shift of the color locus of the radiation emitted by the organic light emitting diode is observed.
In einer Ausführungsform ist die erste und/oder die zweite Elektrode auf einem Substrat angeordnet.In one embodiment, the first and / or the second electrode is arranged on a substrate.
Ist die erste und/oder zweite Elektrode transparent ausgebildet, kann das Substrat eine Stahlfolie sein.If the first and / or second electrode is transparent, the substrate may be a steel foil.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Barriereschicht eine Schichtdicke zwischen 1 Atomlage oder Moleküllage und 20 nm auf. Bevorzugt weist die Barriereschicht eine Schichtdicke zwischen 3 nm und 7 nm, beispielweise 3 nm auf. Mit diesen Schichtdicken der Barriereschicht ist es möglich, eine Wechselwirkung des Metalls der ersten metallischen Schicht mit dem organischen Schichtenstapel zu verhindern beziehungsweise eine Reaktion zwischen dem Metall der ersten metallischen Schicht und dem organischen Schichtenstapel zu verhindern und eine Plasmonenanregung zu unterdrücken beziehungsweise zu reduzieren. Damit kann die Lebensdauer der organischen Leuchtdiode im Vergleich zu Leuchtdioden in denen die metallische Elektrode in direktem mechanischen Kontakt zu dem organischen Schichtenstapel steht, erheblich gesteigert werden. Zudem werden durch diese dünnen Schichtdicken die optoelektronischen Daten der organischen Leuchtdiode nicht oder nur geringfügig beeinflusst.According to one embodiment, the barrier layer has a layer thickness between 1 atomic layer or molecular layer and 20 nm. The barrier layer preferably has a layer thickness between 3 nm and 7 nm, for example 3 nm. With these layer thicknesses of the barrier layer, it is possible to prevent an interaction of the metal of the first metallic layer with the organic layer stack or to prevent a reaction between the metal of the first metallic layer and the organic layer stack and to suppress or reduce a plasmon excitation. Thus, the life of the organic light emitting diode compared to light emitting diodes in which the metallic electrode is in direct mechanical contact with the organic layer stack can be significantly increased. In addition, the optoelectronic data of the organic light-emitting diode are not or only slightly influenced by these thin layer thicknesses.
In einer Ausführungsform ist die Barriereschicht aus einem isolierenden Material geformt und besteht insbesondere aus einem isolierenden Material. Durch die geringe Schichtdicke der Barriereschicht ist es möglich, dass ein Tunnelkontakt zwischen der ersten metallischen Schicht und dem organischen Schichtenstapel, insbesondere mit einer Ladungsträgerinjektionsschicht des organischen Schichtenstapels gebildet wird. Dadurch können Ladungsträger, also Löcher oder Elektronen, die Barriereschicht durchtunneln, also durchwandern.In one embodiment, the barrier layer is formed of an insulating material and is in particular made of an insulating material. Due to the small layer thickness of the barrier layer, it is possible for a tunnel contact to be formed between the first metallic layer and the organic layer stack, in particular with a charge carrier injection layer of the organic layer stack. As a result, charge carriers, that is to say holes or electrons, can tunnel through the barrier layer, that is to say through it.
In einer Ausführungsform ist die Barriereschicht aus einen leitfähigen Material gebildet oder besteht aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise Aluminiumzinkoxid. In dieser Ausführungsform kann an den Seitenflächen des organischen Schichtenstapels vor dem Aufbringen der Barriereschicht eine Maskierung aufgebracht sein um ein Aufbringen der Barriereschicht an den Seitenflächen des organischen Schichtenstapels zu verhindern. Dadurch können Kurzschlüsse zwischen der ersten und der zweiten Elektrode verhindert werden. Zur Maskierung kann beispielsweise eine Schattenmaske aus Edelstahl verwendet werden.In one embodiment, the barrier layer is formed of a conductive material or is made of a conductive material such as aluminum zinc oxide. In this embodiment, a masking may be applied to the side surfaces of the organic layer stack prior to the application of the barrier layer to prevent application of the barrier layer to the side surfaces of the organic layer stack. This can prevent short circuits between the first and second electrodes. For masking, for example, a shadow mask made of stainless steel can be used.
Durch das Aufbringen einer Schattenmaske kann insbesondere bei einer Barriereschicht aus einem leitfähigen Material, die beispielsweise über ein ALD-Verfahren aufgebracht wird an den Randbereichen der organischen Leuchtdiode Kurzschlüsse zwischen der ersten und der zweiten Elektrode verhindert werden.By applying a shadow mask, short circuits between the first and the second electrode can be prevented, in particular in the case of a barrier layer composed of a conductive material, which is applied, for example, via an ALD method, at the edge regions of the organic light-emitting diode.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die erste oder die zweite Elektrode eine zweite metallische Schicht. According to one embodiment, the first or the second electrode comprises a second metallic layer.
In einer Ausführungsform umfasst die zweite Elektrode eine zweite metallische Schicht, eine erste metallische Schicht und eine Barriereschicht oder besteht aus diesen Schichten. Die zweite metallische Schicht ist über dem organischen Schichtenstapel angeordnet, die Barriereschicht ist über der zweiten metallischen Schicht und die erste metallische Schicht ist über der Barriereschicht angeordnet. Die zweite Elektrode kann in dieser Ausführungsform bevorzugt als Kathode ausgebildet sein.In an embodiment, the second electrode comprises a second metallic layer, a first metallic layer and a barrier layer or consists of these layers. The second metallic layer is disposed over the organic layer stack, the barrier layer is over the second metallic layer, and the first metallic layer is disposed over the barrier layer. The second electrode may preferably be formed as a cathode in this embodiment.
In einer Ausführungsform umfasst die erste Elektrode eine zweite metallische Schicht, eine erste metallische Schicht und eine Barriereschicht oder besteht aus diesen Schichten. Die Barriereschicht ist über der ersten metallischen Schicht angeordnet, die zweite metallische Schicht ist über der Barriereschicht angeordnet und der organische Schichtenstapel ist über der zweiten metallischen Schicht angeordnet. Die erste Elektrode kann in dieser Ausführungsform bevorzugt als Anode ausgebildet sein.In one embodiment, the first electrode comprises or consists of a second metallic layer, a first metallic layer and a barrier layer. The barrier layer is disposed over the first metallic layer, the second metallic layer is disposed over the barrier layer, and the organic layer stack is disposed over the second metallic layer. The first electrode may preferably be formed as an anode in this embodiment.
Gemäß einer Ausführungsform besteht die erste und/oder die zweite Elektrode aus der ersten metallischen Schicht, der Barriereschicht und der zweiten metallischen Schicht. According to one embodiment, the first and / or the second electrode consists of the first metallic layer, the barrier layer and the second metallic layer.
In einer Ausführungsform weist die zweite metallische Schicht einen direkten Kontakt zu dem organischen Schichtenstapel auf.In an embodiment, the second metallic layer has direct contact with the organic layer stack.
In einer Ausführungsform ist die Barriereschicht zwischen der ersten und der zweiten metallischen Schicht angeordnet.In one embodiment, the barrier layer is disposed between the first and second metallic layers.
Die zweite metallische Schicht dient neben der Barriereschicht als Barriere zwischen der ersten metallischen Schicht und dem organischen Schichtenstapel. Insbesondere wird eine Wechselwirkung des Metalls der ersten metallischen Schicht beziehungsweise eine Reaktion des Metalls der ersten metallischen Schicht mit dem organischen Schichtenstapel verhindert.The second metallic layer serves, in addition to the barrier layer, as a barrier between the first metallic layer and the organic layer stack. In particular, an interaction of the metal of the first metallic layer or a reaction of the metal of the first metallic layer with the organic layer stack is prevented.
Die zweite metallische Schicht kann als auch Schutzschicht dienen. Beispielsweise kann sie den organischen Schichtenstapel vor schädigenden Einflüssen nachfolgender Aufbringungsprozesse schützen. Beispielsweise kann der organischen Schichtenstapel vor Wasserpulsen eines ALD-Verfahrens („atomic layer deposition“, Atomlagenabscheidung) zur Abscheidung der Barriereschicht geschützt werden.The second metallic layer can serve as well as protective layer. For example, it can protect the organic layer stack from damaging effects of subsequent application processes. For example, the organic layer stack can be protected from water pulses of an ALD method ("atomic layer deposition") for depositing the barrier layer.
In einer Ausführungsform ist die zweite metallische Schicht transparent. Durch die transparente Ausbildung der zweiten metallischen Schicht absorbiert die zweite metallische Schicht kaum Licht, so dass sich diese Schicht nicht negativ auf die Leuchtdichte der organischen Leuchtdiode auswirkt.In one embodiment, the second metallic layer is transparent. Due to the transparent formation of the second metallic layer, the second metallic layer hardly absorbs light, so that this layer does not adversely affect the luminance of the organic light-emitting diode.
Gemäß einer Ausführungsform besteht die zweite metallische Schicht aus Silber und Magnesium, Aluminium, Magnesium, Germanium, Nickel oder Kupfer. Bevorzugt besteht die zweite metallische Schicht aus Aluminium.According to one embodiment, the second metallic layer consists of silver and magnesium, aluminum, magnesium, germanium, nickel or copper. The second metallic layer preferably consists of aluminum.
In einer Ausführungsform weist die zweite metallische Schicht eine Schichtdicke zwischen einer Atomlage und 20 nm, bevorzugt zwischen 1 bis 7 nm auf. Mit diesen Schichtdicken kann garantiert werden, dass die zweite metallische Schicht transparent ausgebildet ist. Durch die transparente Ausbildung der zweiten metallischen Schicht absorbiert die zweite metallische Schicht kaum Licht. Dadurch werden die optoelektronischen Daten der organischen Leuchtdiode nicht oder nur geringfügig beeinflusst.In one embodiment, the second metallic layer has a layer thickness between an atomic layer and 20 nm, preferably between 1 and 7 nm. With these layer thicknesses it can be guaranteed that the second metallic layer is transparent. Due to the transparent formation of the second metallic layer, the second metallic layer hardly absorbs any light. As a result, the optoelectronic data of the organic light-emitting diode are not or only slightly influenced.
In einer Ausführungsform umfasst die Barriereschicht ein anorganisches Metalloxid, -nitrid und/oder -carbid oder besteht aus diesen Materialien. In an embodiment, the barrier layer comprises or consists of an inorganic metal oxide, nitride, and / or carbide.
Gemäß einer Ausführungsform ist das anorganische Metalloxid, -nitrid und/oder -carbid aus einer Gruppe ausgewählt, die Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Titanoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Hafniumoxid, Aluminiumzinkoxid und Kombinationen daraus umfasst. Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Titanoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid und Hafniumoxid sind isolierend. Bevorzugt ist das anorganische Metalloxid, -nitrid und/oder -carbid aus einer Gruppe ausgewählt, die Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Titanoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Hafniumoxid und Kombinationen daraus umfasst. Beispielsweise besteht die Barriereschicht aus Al2O3. In one embodiment, the inorganic metal oxide, nitride and / or carbide is selected from the group consisting of alumina, silica, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, aluminum zinc oxide, and combinations thereof. Alumina, silica, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide and hafnium oxide are insulating. Preferably, the inorganic metal oxide, nitride and / or carbide is selected from the group consisting of alumina, silica, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, titania, zinc oxide, zirconia, hafnia, and combinations thereof. For example, the barrier layer consists of Al 2 O 3 .
In einer Ausführungsform umfasst die Barriereschicht ein organisches Material oder besteht aus einem organischen Material. Das organische Material kann aus elektronen- oder lochtransportierenden organischen Materialien ausgewählt sein.In one embodiment, the barrier layer comprises an organic material or consists of an organic material. The organic material may be selected from electron or hole transporting organic materials.
Gemäß einer Ausführungsform ist das elektronentransportierende Material der Barriereschicht aus einer Gruppe ausgewählt, die NET-18, 2,2',2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazol), 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol, 2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (BCP), 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazol, 1,3-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzen, 4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen), 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazol, 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)-anthracen, 2,7-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluoren, 1,3-Bis[2-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzen, 2-(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin, 2,9-Bis(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin, Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)boran, 1-methyl-2-(4-(naphthalen-2-yl)phenyl)-1H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthrolin, Phenyldipyrenylphosphinoxide, Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid und dessen Imide, Perylentetracarbonsäuredianhydrid und dessen Imide, Materialien basierend auf Silolen mit einer Silacyclopentadieneinheit sowie Gemische der vorgenannten Stoffe umfasst.In one embodiment, the electron-transporting material of the barrier layer is selected from the group consisting of NET-18, 2,2 ', 2 "- (1,3,5-benzene triyl) 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) aluminum, 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-oxadiazol-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, phenyldipyrenylphosphine oxides, naphthalenetetracarboxylic dianhydride and its imides, perylenetetracarboxylic dianhydride and its imides, materials based on silanols having a silacyclopentadiene unit and mixtures of the abovementioned substances.
Gemäß einer Ausführungsform ist das lochtransportierende Material der Barriereschicht aus einer Gruppe ausgewählt, die HAT-CN, F16CuPc, LG-101, α-NPD, 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, N,N,N',N'-tetra-naphthalen-2-yl-benzidin sowie Gemische dieser Verbindungen umfasst.In one embodiment, the hole-transporting material of the barrier layer is selected from a group comprising HAT-CN, F16CuPc, LG-101, α-NPD, NPB (N, N'-bis (naphthalen-1-yl) -N, N'- bis (phenyl) benzidine), beta-NPB N, N'-bis (naphthalen-2-yl) -N, N'-bis (phenyl) -benzidine), TPD (N, N'-bis (3-methylphenyl ) -N, N'-bis (phenyl) -benzidine), spiro TPD (N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-bis (phenyl) -benzidine), 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-fluorene), DMFL-NPB (N, N'-bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene), DPFL-TPD (N , N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene), DPFL-NPB (N, N'-bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene), spiro-TAD (2,2 ', 7,7'-tetrakis (N, N-diphenylamino) -9,9'-spirobifluorene), 9, 9-bis [4- (N, N-bis-biphenyl-4-yl-amino) -phenyl] -9H-fluorene, 9,9-bis [4- (N, N-bis-naphthalen-2-yl-amino ) phenyl] -9H-fluorene, 9,9-bis [4- (N, N'-bis-naphthalen-2-yl-N, N'-bis) phenyl-amino) -phenyl] -9H-fluoro, N, N'-bis (phenanthren-9-yl) -N, N'-bis (phenyl) -benzidine, 2,7-bis [N, N-bis ( 9,9-spiro-bifluoren-2-yl) -amino] -9,9-spirobifluorene, 2,2'-bis [N, N-bis (biphenyl-4-yl) amino] 9,9-spiro bifluorene, 2,2'-bis (N, N-di-phenyl-amino) 9,9-spiro-bifluorene, di- [4- (N, N-ditolyl-amino) -phenyl] -cyclohexane, 2,2 ', 7,7'-tetra (N, N-di-tolyl) amino-spiro-bifluorene, N, N, N', N'-tetra-naphthalen-2-yl-benzidine and mixtures of these compounds.
In einer Ausführungsform umfasst die zweite Elektrode eine erste metallische Schicht und eine Barriereschicht. Die zweite Elektrode kann bevorzugt als Kathode ausgeformt sein. Die erste Elektrode kann gemäß dieser Ausführungsform als Anode ausgeformt sein und kann aus einem löcherinjizierenden Material bestehen. Als löcherinjizierendes Material kann jedes im Stand der Technik bekannte löcherinjizierende Material verwendet werden. Ist die strahlungsemittierende Vorrichtung beispielsweise als "Bottom-Emitter" oder als transparente OLED ausgebildet, so besteht die Anode beispielsweise aus einem transparenten Material. Beispielsweise kann sie aus transparenten leitenden Oxiden bestehen, oder eine Schicht hieraus zu umfassen. Diese transparenten leitenden Oxide (transparent conductive oxides, "TCO") schließen Metalloxide wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Kadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid oder Indiumzinnoxid, Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 oder In4Sn3O12 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die TCOs unterliegen dabei nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können ferner auch p- oder n-dotiert sein. In an embodiment, the second electrode comprises a first metallic layer and a barrier layer. The second electrode may preferably be formed as a cathode. The first electrode may be formed as an anode according to this embodiment and may be made of a hole injecting material. As hole injecting material, any hole injecting material known in the art can be used. If the radiation-emitting device is designed, for example, as a "bottom emitter" or as a transparent OLED, then the anode consists for example of a transparent material. For example, it may consist of transparent conductive oxides, or comprise a layer thereof. These transparent conductive oxides ("TCOs") include metal oxides such as zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide or indium tin oxide, Zn 2 SnO 4 , CdSnO 3 , ZnSnO 3 , MgIn 2 O 4 , GaInO 3 , Zn 2 In 2 O 5 or In 4 Sn 3 O 12 or mixtures of different transparent conductive oxides, but are not limited thereto. The TCOs are not necessarily subject to a stoichiometric composition and may also be p- or n-doped.
In einer Ausführungsform umfasst die erste Elektrode eine erste metallische Schicht und eine Barriereschicht. Die erste Elektrode kann bevorzugt als Anode ausgeformt sein. Die zweite Elektrode kann gemäß dieser Ausführungsform als Kathode ausgeformt sein und kann aus einem elektroneninjizierenden Material bestehen. Als Kathodenmaterialien können dabei auch eins oder mehrere der bei den Anodenmaterialien genannten TCOs enthalten sein beziehungsweise kann die Kathode auch vollständig aus einem dieser Materialien bestehen. Die Kathode kann auch transparent ausgeführt sein. In an embodiment, the first electrode comprises a first metallic layer and a barrier layer. The first electrode may preferably be formed as an anode. The second electrode may be formed as a cathode according to this embodiment, and may be made of an electron injecting material. One or more of the TCOs mentioned in the anode materials can also be contained as cathode materials, or the cathode can also consist entirely of one of these materials. The cathode can also be made transparent.
Gemäß einer Ausführungsform weist der organische Schichtenstapel zumindest eine organische Licht emittierende Schicht in Form einer organischen elektrolumineszierenden Schicht auf, die dazu eingerichtet ist, in einem Betriebszustand der organischen Leuchtdiode Licht zu erzeugen.According to one embodiment, the organic layer stack has at least one organic light-emitting layer in the form of an organic electroluminescent layer, which is set up to generate light in an operating state of the organic light-emitting diode.
Als Materialien für die organische Licht emittierende Schicht eignen sich Materialien, die eine Strahlungsemission aufgrund von Fluoreszenz oder Phosphoreszenz aufweisen, beispielsweise Polyfluoren, Polythiophen oder Polyphenylen oder Derivate, Verbindungen, Mischungen oder Copolymere davon. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann auch eine Mehrzahl von organischen Licht emittierenden Schichten aufweisen, die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnet sind. Beispielsweise emittiert die organische Leuchtdiode weißes Licht.Suitable materials for the organic light-emitting layer are materials which have a radiation emission due to fluorescence or phosphorescence, for example polyfluorene, polythiophene or polyphenylene or derivatives, compounds, mixtures or copolymers thereof. The organic functional layer stack may also include a plurality of organic light emitting layers disposed between the first and second electrodes. For example, the organic light emitting diode emits white light.
Der organische Schichtstapel kann Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren, organischen Monomeren, organischen kleinen, nicht-polymeren Molekülen („small molecules“) oder Kombinationen daraus aufweisen. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann beispielsweise neben der organischen Licht emittierenden Schicht Ladungsträgerinjektionsschichten, Ladungsträgertransportschichten und/oder Ladungsträgerblockierschichten aufweisen. Materialien für Ladungsträgerinjektionsschichten, Ladungsträgertransportschichten und/oder Ladungsträgerblockierschichten sind dem Fachmann bekannt.The organic layer stack may comprise layers with organic polymers, organic oligomers, organic monomers, organic small, non-polymeric molecules ("small molecules") or combinations thereof. By way of example, the organic functional layer stack can comprise charge carrier injection layers, charge carrier transport layers and / or charge carrier blocking layers in addition to the organic light emitting layer. Materials for charge carrier injection layers, charge carrier transport layers and / or charge carrier blocking layers are known to those skilled in the art.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die organische Leuchtdiode ein Substrat auf, auf dem die Elektroden und der organische Schichtenstapel aufgebracht sind. Das Substrat kann beispielsweise eines oder mehrere Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder einem Laminat aufweisen, die ausgewählt sind aus Stahl, Glas, Quarz, Kunststoff, Metall, Siliziumwafer. Besonders bevorzugt weist das Substrat Glas und/oder Kunststoff, beispielsweise in Form einer Glasschicht, Glasfolie, Glasplatte, Kunststoffschicht, Kunststofffolie, Kunststoffplatte oder einem Glas-Kunststoff-Laminat, auf oder ist daraus. Zusätzlich kann das Substrat, beispielsweise im Fall von Kunststoff als Substratmaterial, eine oder mehrere Barriereschichten aufweisen, mit denen das Kunststoffmaterial abgedichtet ist.According to a further embodiment, the organic light-emitting diode has a substrate on which the electrodes and the organic layer stack are applied. The substrate may, for example, one or more materials in the form of a layer, a plate, a foil or a Laminate selected from steel, glass, quartz, plastic, metal, silicon wafers. Particularly preferably, the substrate glass or / and plastic, for example in the form of a glass layer, glass sheet, glass plate, plastic layer, plastic film, plastic plate or a glass-plastic laminate, or is therefrom. In addition, the substrate, for example, in the case of plastic as the substrate material, one or more barrier layers have, with which the plastic material is sealed.
In einer Ausführungsform ist die erste Elektrode über dem Substrat angeordnet und steht bevorzugt mit diesem in direktem mechanischen Kontakt. In dieser Ausführungsform ist die zweite Elektrode über der ersten Elektrode angeordnet.In one embodiment, the first electrode is disposed over the substrate and is preferably in direct mechanical contact therewith. In this embodiment, the second electrode is disposed over the first electrode.
Über den Elektroden und dem organischen Schichtenstapel, bevorzugt über der zweiten Elektrode kann eine Verkapselungsanordnung, beispielsweise eine Dünnfilmverkapselung, angeordnet sein, die die Elektroden und den organischen Schichtenstapel vor schädlichen äußeren Einflüssen wie etwa Feuchtigkeit, Sauerstoff, Schwefelwasserstoff oder anderen Stoffen schützen kann. Bevorzugt steht die Verkapselungsanordung in direktem mechanischem Kontakt mit der zweiten Elektrode.Over the electrodes and the organic layer stack, preferably over the second electrode, an encapsulation arrangement, for example a thin-film encapsulation, can be arranged, which can protect the electrodes and the organic layer stack from harmful external influences such as moisture, oxygen, hydrogen sulfide or other substances. Preferably, the encapsulation assembly is in direct mechanical contact with the second electrode.
Im Hinblick auf den prinzipiellen Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements, dabei beispielsweise im Hinblick auf den Aufbau, die Schichtzusammensetzung und die Materialien des Substrats, des organischen funktionellen Schichtenstapels und der Verkapselungsanordnung, wird auf die Druckschrift
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode angegeben. Alle unter der organischen Leuchtdiode angegebenen Merkmale können auch Merkmale des Verfahrens zur Herstellung der organischen Leuchtdiode sein und umgekehrt. A process for producing an organic light-emitting diode is specified. All features specified under the organic light emitting diode may also be features of the method for producing the organic light emitting diode and vice versa.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode folgende Verfahrensschritte bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge:
- A) Bereitstellen eines Substrats,
- B) Aufbringen einer ersten Elektrode auf das Substrat,
- C) Aufbringen eines organischen Schichtenstapels zur Erzeugung von Licht auf der ersten Elektrode,
- D) Aufbringen einer zweiten Elektrode auf dem organischen Schichtenstapel.
- A) providing a substrate,
- B) applying a first electrode to the substrate,
- C) applying an organic layer stack for generating light on the first electrode,
- D) applying a second electrode on the organic layer stack.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst Verfahrensschritt D) folgende Verfahrensschritte:
- D2) Aufbringen einer Barriereschicht auf dem organischen Schichtenstapel, wobei die Barriereschicht ein Material umfasst oder aus einem Material besteht, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein anorganisches Metalloxid, -nitrid und/oder -carbid oder ein organisches Material umfasst,
- D3) Aufbringen einer ersten metallischen Schicht auf der Barriereschicht.
- D2) applying a barrier layer on the organic layer stack, the barrier layer comprising a material or consisting of a material selected from a group comprising an inorganic metal oxide, nitride and / or carbide or an organic material,
- D3) applying a first metallic layer on the barrier layer.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst Verfahrensschritt B) folgende Verfahrensschritte:
- B1) Aufbringen einer ersten metallischen Schicht auf dem Substrat,
- B2) Aufbringen einer Barriereschicht auf der ersten metallischen Schicht, wobei die Barriereschicht ein Material umfasst oder aus einem Material besteht, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein anorganisches Metalloxid, -nitrid und/oder -carbid oder ein organisches Material umfasst.
- B1) applying a first metallic layer to the substrate,
- B2) applying a barrier layer on the first metallic layer, wherein the barrier layer comprises a material or consists of a material selected from a group comprising an inorganic metal oxide, nitride and / or carbide or an organic material.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst Verfahrensschritt D) einen Verfahrensschritt D1):
- D1) Aufbringen einer zweiten metallischen Schicht auf dem organischen Schichtenstapel.
- D1) applying a second metallic layer on the organic layer stack.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst Verfahrensschritt B) einen Verfahrensschritt D3):
- B3) Aufbringen einer zweiten metallischen Schicht auf der Barriereschicht. Bevorzugt wird die zweite metallische Schicht direkt auf der Barriereschicht abgeschieden.
- B3) applying a second metallic layer on the barrier layer. Preferably, the second metallic layer is deposited directly on the barrier layer.
In einer Ausführungsform wird die zweite metallische Schicht in Verfahrensschritt D1) direkt auf den organischen Schichtenstapel aufgebracht.In one embodiment, the second metallic layer is applied directly to the organic layer stack in method step D1).
In einer Ausführungsform folgt Verfahrensschritt D2) nach Verfahrensschritt D1) und Verfahrensschritt D3) nach Verfahrensschritt D2). Insbesondere erfolgen die Verfahrensschritte direkt nacheinander.In one embodiment, process step D2) follows process step D1) and process step D3) after process step D2). In particular, the method steps take place directly one after the other.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen weiteren Verfahrensschritt: E) Aufbringen einer Schattenmaske auf die Seitenflächen des organischen Schichtenstapels. Dieser Verfahrensschritt findet insbesondere vor Verfahrensschritt D) und besonders bevorzugt vor Verfahrensschritt D2) statt. Durch das Aufbringen einer Schattenmaske vor dem Aufbringen der Barriereschicht in Verfahrensschritt D2) kann verhindert werden, dass die Barriereschicht auch an den Seitenflächen des organischen Schichtenstapels abgeschieden wird. Insbesondere wenn die Barriereschicht aus einem leitfähigen Material gebildet wird, können so in der organischen Leuchtdiode Kurzschlüsse zwischen der ersten und der zweiten Elektrode verhindert werden. Verfahrensschritt E) findet bevorzugt statt, wenn die Barriereschicht in Verfahrensschritt D2) mittels ALD aufgebracht wird.In one embodiment, the method comprises a further method step: E) applying a shadow mask to the side surfaces of the organic layer stack. This process step takes place in particular before process step D) and particularly preferably before process step D2). By applying a shadow mask in front the application of the barrier layer in method step D2), it can be prevented that the barrier layer is also deposited on the side surfaces of the organic layer stack. In particular, when the barrier layer is formed of a conductive material, short circuits between the first and second electrodes can be prevented in the organic light emitting diode. Process step E) preferably takes place when the barrier layer is applied in method step D2) by means of ALD.
Gemäß einer Ausführungsform wird die erste metallische Schicht in Verfahrensschritt D3) oder B1) mittels physikalischer Gasphasenabscheidung (PVD, physical vapour deposition), Rakeln, Siebdruck oder Inkjetten, bevorzugt mittels physikalischer Gasphasenabscheidung aufgebracht. According to one embodiment, the first metallic layer in method step D3) or B1) is applied by means of physical vapor deposition (PVD, physical vapor deposition), knife coating, screen printing or inkjetting, preferably by means of physical vapor deposition.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Barriereschicht in Verfahrensschritt B2) oder D2) mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD, „chemical vapour deposition“), Molekülgasphasenabscheidung (MVD, „molecule vapour deposition“), Atomlagenabscheidung (ALD, „atomic layer deposition“) Moleküllagenabscheidung (MLD, „molecular layer deposition“,) oder Sputtern aufgebracht. According to one embodiment, the barrier layer in process step B2) or D2) is produced by means of chemical vapor deposition (CVD), molecular vapor deposition (MVD), atomic layer deposition (ALD), molecular layer deposition (MLD , "Molecular layer deposition",) or sputtering applied.
Gemäß einer Ausführungsform wird die zweite metallische Schicht in Verfahrensschritt D1) oder B3) mittels physikalischer Gasphasenabscheidung oder Sputtern aufgebracht. According to one embodiment, the second metallic layer is applied in process step D1) or B3) by means of physical vapor deposition or sputtering.
In einer Ausführungsform findet Verfahrensschritt D1) statt wenn die Barriereschicht in Verfahrensschritt D2) mittels ALD aufgebracht wird. So kann der organische Schichtenstapel beispielsweise vor Wasserpulsen dieses Verfahrens geschützt werden.In one embodiment, method step D1) takes place when the barrier layer is applied in method step D2) by means of ALD. For example, the organic layer stack can be protected from water pulses of this method.
In einer Ausführungsform wird in Verfahrensschritt D3) oder B1) Silber abgeschieden oder Silber und Magnesium, Silber und Aluminium, Silber und Germanium, Silber und Nickel, Silber und Indium oder Silber und Gallium gleichzeitig abgeschieden.In one embodiment, in step D3) or B1) silver is deposited or silver and magnesium, silver and aluminum, silver and germanium, silver and nickel, silver and indium or silver and gallium are deposited simultaneously.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen. Further advantages, advantageous embodiments and developments emerge from the embodiments described below in conjunction with the figures.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleichwirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. In the exemplary embodiments and figures, identical, identical or equivalent elements can each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are not to be regarded as true to scale, but individual elements, such as layers, components, components and areas, for better presentation and / or better understanding may be exaggerated.
In
Im Vergleich zu der Leuchtdiode
In
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.The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- organischen Leuchtdiode organic light emitting diode
- 22
- erste Elektrode first electrode
- 33
- organischer Schichtenstapel organic layer stack
- 44
- zweite Elektrode second electrode
- 55
- Substrat substratum
- 4141
- zweite metallische Schicht second metallic layer
- 4242
- Barriereschicht barrier layer
- 4343
- zweite metallische Schicht second metallic layer
- tt
- Zeit Time
- h H
- Stunde hour
- II
- Lebensdauerkurve Life curve
- IIII
- Lebensdauerkurve Life curve
- LL
- relative Leuchtdichte relative luminance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2010/066245 A1 [0060] WO 2010/066245 A1 [0060]
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