DE102016109485A1

DE102016109485A1 - Verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements, optoelektronisches bauelement und schutzschicht

Info

Publication number: DE102016109485A1
Application number: DE102016109485.4A
Authority: DE
Inventors: Arne Fleissner
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2017-11-30
Also published as: US20170346040A1; US20220223823A1; US11322717B2

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird bereitgestellt ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements (10), bei dem: eine erste Elektrode (20) und mindestens ein Kontaktabschnitt (16, 18) über einem Träger (12) ausgebildet werden; eine optisch funktionelle Schichtenstruktur (22) über der ersten Elektrode (20) ausgebildet wird; eine zweite Elektrode (23) über der optisch funktionellen Schichtenstruktur (22) ausgebildet wird, wobei die erste Elektrode (20) oder die zweite Elektrode (23) mit dem Kontaktabschnitt (16, 18) elektrisch verbunden ist; eine Schutzschicht (40) auf zumindest einen Teilbereich des Kontaktabschnitts (16, 18) aufgebracht wird, wobei die Schutzschicht (40) von einem Material gebildet ist, das abweisend für einen Stoff zum Herstellen einer Verkapselungsschicht (24) ist; und die Verkapselungsschicht (24) über der zweiten Elektrode (23) und über dem Kontaktabschnitt (16, 18) ausgebildet wird, wobei der Teilbereich aufgrund der Schutzschicht (40) frei von der Verkapselungsschicht (24) bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements, ein optoelektronisches Bauelement und eine Schutzschicht.
Als optoelektronische Bauelemente werden in dieser Anmeldung optische elektronische Bauelemente verstanden, die mittels Stroms Licht erzeugen, sogenannte lichtemittierende Bauelemente, beispielsweise LEDs oder OLEDs, oder die mittels Licht Strom erzeugen, sogenannte Licht absorbierende Bauelemente, beispielsweise Solarzellen oder Lichtsensoren.
Optoelektronische Bauelemente auf organischer Basis, sogenannte organische optoelektronische Bauelemente, finden zunehmend verbreitete Anwendung. Beispielsweise halten organische Leuchtdioden (Organic Light Emitting Diode – OLED) zunehmend Einzug in die Allgemeinbeleuchtung, beispielsweise als Flächenlichtquellen. Eine OLED, kann eine Anode und eine Kathode und dazwischen ein organisches funktionelles Schichtensystem aufweisen. Das organische funktionelle Schichtensystem kann aufweisen eine oder mehrere Emitterschichten, in denen elektromagnetische Strahlung erzeugt wird, eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur aus jeweils zwei oder mehr Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten („Charge Generating Layer“, CGL) zur Ladungsträgerpaarerzeugung, sowie eine oder mehrere Elektronenblockadeschichten, auch bezeichnet als Lochtransportschichten („Hole Transport Layer“ -HTL), und eine oder mehrere Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als Elektronentransportschichten („Electron Transport Layer“ – ETL), um den Stromfluss zu richten.
Optoelektronische Bauelemente, beispielsweise die Elektroden der optoelektronischen Bauelemente und die dazwischen liegenden optisch funktionellen Schichten der optoelektronischen Bauelemente, werden regelmäßig verkapselt, um die optisch funktionellen Schichten und/oder die Elektroden vor Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Luft oder Feuchtigkeit, und damit vor Korrosion zu schützen. Eine derartige Verkapselung schafft im Idealfall eine hermetisch dichte Versiegelung des entsprechenden optoelektronischen Bauelements.
Beispielsweise kann eine OLED mittels eines ALD-Verfahrens mit einer ALD-Dünnfilmschicht verkapselt werden. Bei dem ALD-Verfahren wird regelmäßig das gesamte optoelektronische Bauelement beschichtet, insbesondere werden auch Teilbereiche des optoelektronischen Bauelements beschichtet, die eigentlich frei von einer Beschichtung sein sollten. Falls beispielsweise die Verkapselungsschicht elektrisch isolierend ausgebildet ist, so müssen Kontaktbereiche zum elektrischen Kontaktieren des entsprechenden optoelektronischen Bauelements frei von der Verkapselungsschicht sein, um die elektrische Kontaktierbarkeit, beispielsweise mittels ACF-Bondings, zu ermöglichen. Daher muss die entsprechende Verkapselungsschicht nach ihrer Ausbildung in entsprechenden Teilbereichen, insbesondere in den Kontaktbereichen, wieder entfernt werden.
Das Freilegen der Kontaktbereiche kann beispielsweise per Hand mittels Freikratzens oder mittels Laserablation erfolgen. Abgesehen von der Notwendigkeit des aufwändigen Freikratzens bzw. Laserablationsschrittes an sich ist die bekannte Lösung weiterhin auch nachteilig, da die Kontaktbereiche bei dem Freikratzen angekratzt bzw. bei der Laserablation aufgrund der dabei entstehenden Hitze mehr oder weniger beschädigt werden können. Deshalb sind diese Verfahren nicht oder kaum geeignet für Bauteilarchitekturen, bei denen die entsprechende Metallelektrode sehr dünn ist und/oder bei denen eine selektive Ablation der ALD-Schicht von dem Kontaktbereich auf der entsprechenden Metallelektrode nicht oder nur schwer möglich ist. Dies ist insbesondere für thermisch aufgedampfte Metallkontakte, beispielsweise aus Aluminium, der Fall. Hier kann die ALD-Schicht nicht ohne Weiteres selektiv vom Metallkontakt laserablatiert werden, stattdessen kann es zu einer ungewollten Ablation des Metallkontaktes kommen, die zum Ausfall des Bauteils führt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements bereitzustellen, das auf einfache Weise und/oder kostengünstig durchführbar ist und/oder das dazu beiträgt, dass das optoelektronische Bauelement zuverlässig betreibbar ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen, das auf einfache Weise und/oder kostengünstig herstellbar ist und/oder das zuverlässig betreibbar ist.
Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements, bei dem: eine erste Elektrode und mindestens ein Kontaktabschnitt über einem Träger ausgebildet werden; eine optisch funktionelle Schichtenstruktur über der ersten Elektrode ausgebildet wird; eine zweite Elektrode über der optisch funktionellen Schichtenstruktur ausgebildet wird, wobei die erste Elektrode oder die zweite Elektrode mit dem Kontaktabschnitt elektrisch verbunden ist; eine Schutzschicht auf zumindest einen Teilbereich des Kontaktabschnitts aufgebracht wird, wobei die Schutzschicht von einem Material gebildet ist, das abweisend für einen Stoff zum Herstellen einer Verkapselungsschicht ist, und die Verkapselungsschicht über der zweiten Elektrode und über dem Kontaktabschnitt ausgebildet wird, wobei der Teilbereich aufgrund der Schutzschicht frei von der Verkapselungsschicht bleibt.
Die Schutzschicht wird über dem Teilbereich oder auf dem gesamten Kontaktabschnitt aufgebracht. Die Schutzschicht verhindert, dass sich die Verkapselungsschicht über dem Kontaktabschnitt, insbesondere dem Teilbereich des Kontaktabschnitts, ausbilden kann. Dies bewirkt, dass der Kontaktabschnitt, zumindest der Teilbereich des Kontaktabschnitts, frei von der Verkapselungsschicht bleibt. Dies bewirkt, dass die Verkapselungsschicht nachfolgend nicht mehr von dem Kontaktabschnitt, insbesondere von dem Teilbereich des Kontaktabschnitts, entfernt werden muss. Dies bewirkt, dass auf den Verfahrensschritt zum Entfernen der Verkapselungsschicht über dem Kontaktabschnitt verzichtet werden kann und dass die entsprechende Elektrode im Bereich des Kontaktabschnitts nicht beschädigt werden kann. Dies bewirkt, dass das optische elektronische Bauelement auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist und dass aufgrund der mangelnden Beschädigung der Elektrode das optoelektronische Bauelement mit sehr geringer Wahrscheinlichkeit ausfällt und daher zuverlässig betrieben werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung ist der Stoff zum Herstellen der Verkapselungsschicht ein Präkursor, der für die Herstellung der Verkapselungsschicht benötigt wird. Als Präkursor (englisch: precursor; lateinisch: praecursor) wird bei einem Syntheseweg ein Molekül bezeichnet, das als Ausgangsprodukt (Edukt) in eine Reaktion eingeht. Aus diesem wird, manchmal unter Beteiligung eines, zweier oder mehrerer weiterer Präkursoren, ein komplexes und differenziertes Produkt, nämlich die Verkapselungsschicht, gebildet. Der Syntheseweg ist in diesem Zusammenhang die Herstellung der Verkapselungsschicht. Da die Schutzschicht abweisend für den Präkursor ist, kann sich der Präkursor nicht an dem Kontaktabschnitt, insbesondere an dem Teilbereich des Kontaktabschnitts, anlagern. Dadurch wird auf einfache und effektive Weise die Bildung der Verkapselungsschicht über dem Kontaktabschnitt, insbesondere dem Teilbereich des Kontaktabschnitts, verhindert.
Gemäß einer Weiterbildung ist das Material der Schutzschicht für mindestens zwei Präkursoren abweisend, die für die Herstellung der Verkapselungsschicht benötigt werden. Da die Schutzschicht abweisend für beide Präkursoren ist, können sich die Präkursoren nicht an dem Kontaktabschnitt, insbesondere an dem Teilbereich des Kontaktabschnitts, anlagern. Dadurch wird auf einfache und effektive Weise die Bildung der Verkapselungsschicht über dem Kontaktabschnitt, insbesondere dem Teilbereich des Kontaktabschnitts, verhindert.
Gemäß einer Weiterbildung wird die Verkapselungsschicht mittels eines ALD-Verfahrens oder eines MLD-Verfahrens ausgebildet. Das ALD(Atomlagenabscheidung)-Verfahren (englisch: Atomic Layer Deposition) ist ein stark verändertes CVD(Chemical Vapor Deposition)-Verfahren zur Abscheidung von dünnen Schichten durch zwei oder mehr zyklisch durchgeführte selbstbegrenzende Oberflächenreaktionen. Die Schichten haben in der Regel eine polykristalline oder amorphe Struktur. Für einkristalline (epitaktische) Schichten ist das Verfahren auch unter der Bezeichnung Atomlagenepitaxie (englisch: Atomic Layer Epitaxy, ALE) bekannt. Werden nicht einzelne Atome aus den Vorgängermolekülen sondern Molekülfragmente in einer selbstbegrenzenden Reaktion abgeschieden spricht man von Moleküllagenabscheidung (englisch: Molecular Layer Deposition, MLD). Sowohl das ALD-Verfahren als auch das MLD-Verfahren ermöglichen, eine sehr dünne und gleichzeitig sehr stabile und im hohen Grade dichte Verkapselungsschicht herzustellen.
Gemäß einer Weiterbildung wird die Schutzschicht auf dem Teilbereich strukturiert aufgebracht. Dass die Schutzschicht strukturiert aufgebracht wird, bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sie direkt in ihrer endgültigen Struktur auf dem Kontaktabschnitt, insbesondere dem Teilbereich des Kontaktabschnitts, aufgebracht wird. Im Unterschied dazu wird bei einem nicht strukturierten Aufbringen der Schutzschicht diese zuerst großflächig aufgebracht und nachfolgend strukturiert, wobei die Schutzschicht, in den Bereichen, in denen sie nicht erwünscht ist, in einem eigens dafür vorgesehenen Prozessschritt entfernt werden muss. Das strukturierte Aufbringen der Schutzschicht bewirkt, dass die Schutzschicht nachfolgend in Bereichen, in denen sie nicht erwünscht ist, nicht entfernt werden muss, wodurch auf einen entsprechenden Prozessschritt verzichtet werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung sind die Materialien der Schutzschicht und des Kontaktabschnitts so ausgebildet, dass sich das Material der Schutzschicht ausschließlich an dem Kontaktabschnitt anlagert. Insbesondere wird das Material der Schutzschicht korrespondierend zu dem Material des Kontaktabschnitts, insbesondere des Teilbereichs des Kontaktabschnitts, und den an den Kontaktabschnitt angrenzenden Oberflächen und Materialien derart gewählt, dass es sich ausschließlich an dem Kontaktabschnitt, insbesondere dem Teilbereich des Kontaktabschnitts, anlagert. Dass sich das Material der Schutzschicht ausschließlich an dem Kontaktabschnitt anlagert, bedeutet in diesem Zusammenhang, dass es sich nicht an Oberflächen anderer Materialien des optoelektronischen Bauelements anlagert, mit denen es beim Ausbilden der Schutzschicht in Kontakt kommt. Beispielsweise weist der Kontaktabschnitt Chrom, Nickel oder ITO auf oder ist daraus gebildet. Dies kann dazu beitragen, dass sich die Schutzschicht lediglich an dem Kontaktabschnitt anlagert. Dies bewirkt, dass das Material der Schutzschicht ohne große Rücksicht auf deren spätere Struktur auf die entsprechenden Oberflächen aufgebracht werden kann und dennoch strukturiert aufgebracht wird, da das Material der Schutzschicht lediglich an den dafür vorgesehenen Bereichen, insbesondere dem Kontaktabschnitt, insbesondere dem Teilbereich des Kontaktabschnitt, haften bleibt. Dies kann dazu beitragen, dass die Schutzschicht auf besonders einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist. Alternativ dazu kann die Schutzschicht mittels eines Druckverfahrens, beispielsweise mittels Tintendrucks, strukturiert aufgebracht werden.
Gemäß einer Weiterbildung wird die Schutzschicht als selbstorganisierende Monoschicht ausgebildet. Die selbstorganisierende Monoschicht (englisch: Self Assembled Monolayer, SAM) wird im Folgenden auch kurz SAM genannt. Durch die SAM wird eine Oberfläche des Kontaktabschnitts, insbesondere des Teilbereichs des Kontaktabschnitts, derart funktionalisiert, dass mindestens ein Stoff, der zum Ausbilden der Verkapselungsschicht notwendig ist, sich nicht an der Oberfläche des Kontaktabschnitts anlagern kann. Deshalb wird in diesem Bereich die Verkapselungsschicht nicht ausgebildet. Alternativ dazu kann die Schutzschicht auch von einer anderen Schichtstruktur gebildet sein.
Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch das optoelektronische Bauelement, mit: der ersten Elektrode und dem mindestens einen Kontaktabschnitt über dem Träger; der optisch funktionellen Schichtenstruktur über der ersten Elektrode; der zweiten Elektrode über der optisch funktionellen Schichtenstruktur, wobei die erste Elektrode oder die zweite Elektrode mit dem Kontaktabschnitt elektrisch verbunden ist; der Schutzschicht auf zumindest dem Teilbereich des Kontaktabschnitts, wobei die Schutzschicht von dem Material gebildet ist, das abweisend für den Stoff zum Herstellen der Verkapselungsschicht ist; und der Verkapselungsschicht über der zweiten Elektrode, wobei der Teilbereich frei von der Verkapselungsschicht ist.
Die im Vorhergehenden im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements erläuterten Weiterbildungen und Vorteile können ohne weiteres auf das optoelektronische Bauelement übertragen werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist der Stoff zum Herstellen der Verkapselungsschicht der Präkursor.
Gemäß einer Weiterbildung ist das Material der Schutzschicht für mindestens zwei Präkursoren abweisend.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Verkapselungsschicht mittels eines ALD-Verfahrens oder eines MLD-Verfahrens ausgebildet.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Schutzschicht ausschließlich auf dem Teilbereich ausgebildet.
Gemäß einer Weiterbildung sind die Materialien der Schutzschicht und des Kontaktabschnitts so ausgebildet, dass sich das Material der Schutzschicht ausschließlich an dem Kontaktabschnitt anlagert. Beispielsweise weist der Kontaktabschnitt Chrom, Nickel oder ITO auf oder ist daraus gebildet.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Schutzschicht eine selbstorganisierende Monoschicht.
Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Schutzschicht auf einem Kontaktabschnitt zum elektrischen Kontaktieren des elektronischen oder optoelektronischen Bauelements, wobei die Schutzschicht von einem Material gebildet ist, das abweisend für einen Stoff zum Herstellen einer Verkapselungsschicht zum Verkapseln des elektronischen oder optoelektronischen Bauelements ist.
Die im Vorhergehenden im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements erläuterten Weiterbildungen und Vorteile können ohne weiteres auf die Schutzschicht übertragen werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements;
2 eine seitliche Schnittdarstellung eines ersten Zustands während eines beispielhaften Verfahrens zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements,
3 eine seitliche Schnittdarstellung eines zweiten Zustands während des Verfahrens zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements,
4 eine seitliche Schnittdarstellung eines dritten Zustands während des Verfahrens zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements,
5 ein Ausführungsbeispiel eines Moleküls,
6 ein beispielhafter Ablauf eines ALD-Verfahrens,
7 eine schematische Erläuterung einer Ausbildung eines Ausführungsbeispiels einer Schutzschicht,
8 ein Ausführungsbeispiel eines Moleküls. In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert. In den Figuren sind identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Ein optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement oder ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein. Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement kann beispielsweise eine Solarzelle sein. Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter-Bauelement sein und/oder als eine elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als ein elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder als ein organischer elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. In diesem Zusammenhang kann das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement beispielsweise als Licht emittierende Diode (light emitting diode, LED) als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED), als Licht emittierender Transistor oder als organischer Licht emittierender Transistor ausgebildet sein. Das Licht emittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
1 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements 10. Das optoelektronische Bauelement 10 weist einen Träger 12 auf. Der Träger 12 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Der Träger 12 dient als Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente. Der Träger 12 kann beispielsweise Kunststoff, Metall, Glas, Quarz und/oder ein Halbleitermaterial aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Träger 12 eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Träger 12 kann mechanisch rigide oder mechanisch flexibel ausgebildet sein.
Auf dem Träger 12 ist eine optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet. Die optoelektronische Schichtenstruktur weist eine elektrisch leitfähige Schicht 14 auf, die einen ersten Kontaktabschnitt 16, einen zweiten Kontaktabschnitt 18 und eine erste Elektrode 20 aufweist. Alternativ dazu können die erste Elektrode 20, der erste Kontaktabschnitt 16 und/oder der zweite Kontaktabschnitt 18 von verschiedenen Schichten und/oder von verschiedenen Materialien gebildet sein. Der Träger 12 mit der elektrisch leitfähigen Schicht 14 und insbesondere der Träger 12 mit der ersten Elektrode 20 und den beiden Kontaktabschnitten 16, 18 kann auch als Substrat bezeichnet werden. Zwischen dem Träger 12 und der elektrisch leitfähigen Schicht 14 kann eine erste nicht dargestellte Barriereschicht, beispielsweise eine erste Barrieredünnschicht, ausgebildet sein.
Die erste Elektrode 20 ist von dem ersten Kontaktabschnitt 16 mittels einer elektrischen Isolierungsbarriere 21 elektrisch isoliert. Der zweite Kontaktabschnitt 18 ist mit der ersten Elektrode 20 der optoelektronischen Schichtenstruktur elektrisch gekoppelt. Die erste Elektrode 20 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 und/oder die erste Elektrodenschicht 14 weisen ein elektrisch leitfähiges Material auf, beispielsweise Metall, beispielsweise Silber, und/oder ein leitfähiges transparentes Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einen Schichtenstapel mehrerer Schichten, die Metalle oder TCOs aufweisen. Die erste Elektrode 20 kann beispielsweise einen Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs aufweisen, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag-ITO Multischichten. Die erste Elektrode 20 kann alternativ oder zusätzlich zu den genannten Materialien aufweisen: Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und – teilchen, beispielsweise aus Ag, Netzwerke aus Kohlenstoff-Nanoröhren, Graphen-Teilchen und -Schichten und/oder Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten. Die Kontaktabschnitte 16, 18 können beispielsweise Metall aufweisen oder von Metall gebildet sein. Beispielsweise können die Kontaktabschnitte 16, 18 jeweils ein Schichtstapel aus verschiedenen Metallen, beispielsweise je einen Chrom/Aluminium/Chrom-Schichtstapel, aufweisen.
Über der ersten Elektrode 20 ist eine optisch funktionelle Schichtenstruktur, beispielsweise eine organische funktionelle Schichtenstruktur 22, der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet. Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 kann beispielsweise eine, zwei oder mehr Teilschichten aufweisen. Beispielsweise kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Emitterschicht, eine Elektronentransportschicht und/oder eine Elektroneninjektionsschicht aufweisen. Die Lochinjektionsschicht dient zum Reduzieren der Bandlücke zwischen erster Elektrode und Lochtransportschicht. Bei der Lochtransportschicht ist die Lochleitfähigkeit größer als die Elektronenleitfähigkeit. Die Lochtransportschicht dient zum Transportieren der Löcher. Bei der Elektronentransportschicht ist die Elektronenleitfähigkeit größer als die Lochleitfähigkeit. Die Elektronentransportschicht dient zum Transportieren der Elektronen. Die Elektroneninjektionsschicht dient zum Reduzieren der Bandlücke zwischen einer zweiten Elektrode 23 und der Elektronentransportschicht. Ferner kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 ein, zwei oder mehr funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten, die jeweils die genannten Teilschichten und/oder weitere Zwischenschichten aufweisen.
Über der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 ist die zweite Elektrode 23 der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet, die elektrisch mit dem ersten Kontaktabschnitt 16 gekoppelt ist. Die zweite Elektrode 23 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 20 ausgebildet sein, wobei die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 23 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Die erste Elektrode 20 dient beispielsweise als Anode oder Kathode der optoelektronischen Schichtenstruktur. Die zweite Elektrode 23 dient korrespondierend zu der ersten Elektrode als Kathode bzw. Anode der optoelektronischen Schichtenstruktur.
Die optoelektronische Schichtenstruktur ist ein elektrisch und/oder optisch aktiver Bereich. Der aktive Bereich ist beispielsweise der Bereich des optoelektronischen Bauelements 10, in dem elektrischer Strom zum Betrieb des optoelektronischen Bauelements 10 fließt und/oder in dem elektromagnetische Strahlung erzeugt oder absorbiert wird. Auf oder über dem aktiven Bereich kann eine Getter-Struktur (nicht dargestellt) angeordnet sein. Die Getter-Schicht kann transluzent, transparent oder opak ausgebildet sein. Die Getter-Schicht kann ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein, das Stoffe, die schädlich für den aktiven Bereich sind, absorbiert und bindet.
Über der zweiten Elektrode 23 und teilweise über dem ersten Kontaktabschnitt 16 und teilweise über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 ist eine Verkapselungsschicht 24 der optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet, die die optoelektronische Schichtenstruktur verkapselt. Die Verkapselungsschicht 24 kann als zweite Barriereschicht, beispielsweise als zweite Barrieredünnschicht, ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht 24 kann auch als Dünnschichtverkapselung bezeichnet werden. Die Verkapselungsschicht 24 bildet eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff. Die Verkapselungsschicht 24 kann als eine einzelne Schicht, ein Schichtstapel oder eine Schichtstruktur ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht 24 kann aufweisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Poly(p-phenylenterephthalamid), Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben. Gegebenenfalls kann die erste Barriereschicht auf dem Träger 12 korrespondierend zu einer Ausgestaltung der Verkapselungsschicht 24 ausgebildet sein.
In der Verkapselungsschicht 24 sind über dem ersten Kontaktabschnitt 16 eine erste Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 und über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 eine zweite Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 ausgebildet. In der ersten Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 ist ein erster Kontaktbereich 32 freigelegt und in der zweiten Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 ist ein zweiter Kontaktbereich 34 freigelegt. Der erste Kontaktbereich 32 dient zum elektrischen Kontaktieren des ersten Kontaktabschnitts 16 und der zweite Kontaktbereich 34 dient zum elektrischen Kontaktieren des zweiten Kontaktabschnitts 18.
2 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung eines ersten Zustands während eines beispielhaften Verfahrens zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements, das beispielsweise weitgehend dem in 1 gezeigten optoelektronischen Bauelement 10 entsprechen kann. Bei dem in 2 gezeigten Zustand sind bereits das Substrat, die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 über der ersten Elektrode 20 und die zweite Elektrode 23 über der organischen funktionellen Schichtenstruktur ausgebildet.
3 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung eines zweiten Zustands während des Verfahrens zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements 10. In dem zweiten Zustand ist eine Schutzschicht 40 in dem ersten Kontaktbereich 32 über dem ersten Kontaktabschnitt 16 und eine Schutzschicht 40 in dem zweiten Kontaktbereich 34 über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Schutzschicht 40 von einer selbstorganisierenden Monoschicht (engl. self-assembled monolayer, SAM) gebildet. Alternativ dazu kann die Schutzschicht 40 auch von einer anderen Schichtart gebildet sein. Die Schutzschicht 40 wird nur auf die Teilbereiche der Kontaktabschnitt der 16, 18 aufgebracht, die nicht ALD-beschichtet werden sollen, so dass der Rest des optoelektronischen Bauelements 10 nachfolgend mittels ALD beschichtet und so dünnfilmverkapselt werden kann.
Die selbstorganisierende Monoschicht kann grundsätzlich ausgebildet werden mittels Aufbringens einer entsprechenden Lösung bzw. Suspension, die eine geeignete Substanz enthält, auf die entsprechenden Teilbereiche auf den Kontaktabschnitten 16, 18. Geeignete Substanzen sind dabei z.B. Alkanthiole, Alkyltrichlorsilane und Fettsäuren. Diese bilden auf Metallen wie Gold, Silber, Platin und Kupfer sowie Graphit und Silicium einfache Monoschichten mit einer hohen inneren Ordnung. Die Aufbringung der Schutzschicht 40 auf die Kontaktabschnitt der 16, 18 kann beispielsweise strukturiert, insbesondere durch gezieltes Drucken, beispielsweise mittels InkJet-Printing, erfolgen. Alternativ dazu kann durch geeignete Wahl von SAM-Kopfgruppen der Moleküle des Materials der Schutzschicht 40 und entsprechender Ausgestaltung der Kontaktabschnitte 16, 18, insbesondere durch geeignete Wahl des Materials der Kontaktabschnitte 16, 18, eine selektive Beschichtung der Metallkontakte ermöglicht werden. In diesem Fall kann das gesamte, soweit fertiggestellte, optoelektronische Bauelement 10 an sich unstrukturiert mit dem Material der Schutzschicht 40 beschichtet werden, beispielsweise aus der Gasphase, und dennoch wird die Schutzschicht 40 strukturiert aufgebracht, da sie nur in den dafür vorgesehenen Bereichen, insbesondere den Kontaktabschnitten 16, 18, zumindest in den Teilbereichen der Kontaktabschnitte 16, 18, haften bleibt.
Die Schutzschicht 40 soll nachfolgend die Ausbildung der Verkapselungsschicht 24 mittels ALD-Beschichtung verhindern. Dazu bieten sich vor allem SAMs mit hydrophoben Endgruppen an, welche den entsprechenden Teilbereich des Kontaktabschnitt 16, 18 wasserabweisend werden lassen. Beispielsweise ist man bei der Beschichtung mittels ALD zum Ausbilden einer Verkapselungsschicht 24 aus Al₂O₂ oder ZrO₂ darauf angewiesen, dass die zu beschichtende Oberfläche OH-Gruppen aufweist bzw. dass in einem ersten ALD-Puls Wassermoleküle an der zu beschichtenden Oberfläche adsorbieren können. Durch die geeigneten SAMs wird dies für die Teilbereiche der Kontaktabschnitt der 16, 18 unterbunden.
Nebenbei bemerkt können die auf diese Weise freigehaltenen Teilbereiche der Kontaktabschnitte 16, 18 nachfolgend in einer entsprechenden Analyse, beispielsweise einer REM-Analyse, deutlich von einem freigekratzten oder laserablatierten Kontaktabschnitt 16, 18, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, unterschieden werden.
4 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung eines dritten Zustands während des Verfahrens zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements 10. Insbesondere zeigt 4 das optoelektronische Bauelement 10 unmittelbar nach dem Ausbilden der Verkapselungsschicht 24, wobei die Schutzschicht 40 frei von der Verkapselungsschicht 24 ist. Insbesondere sind nach der ALD-Beschichtung des OLED-Bauteils die SAM-behandelten Teilbereiche der Kontaktabschnitte 16, 18 frei von der Dünnfilmverkapselung, ohne dass sie zuvor freigelegt werden müssten. Somit bleiben die Teilbereiche der Kontaktabschnitte 16, 18 während des Ausbildens der Verkapselungsschicht 24, insbesondere während des ALD-Verfahrens automatisch unbeschichtet und sind ohne aufwändigen nachgelagerten Laserablationsschritt bzw. ohne Freikratzen elektrisch kontaktierbar. Dies ermöglicht für das optoelektronische Bauelement 10 Bauteilarchitekturen, bei denen eine selektive Ablation der Verkapselungsschicht 24 von dem entsprechenden Kontaktabschnitt 16, 18 nicht oder nur schwer möglich ist, wie beispielsweise im Fall von thermisch aufgedampften Al-Kontaktabschnitten.
Mittels des ALD-Verfahrens lassen sich grundsätzlich reproduzierbar sehr dünne, funktionelle Schichten herstellen. Bei dem ALD-Verfahren werden zum Herstellen der Verkapselungsschicht die dazu notwendigen Ausgangsprodukte, auch Präkursoren genannt, nicht gleichzeitig, sondern abwechselnd nacheinander in einer Beschichtungskammer, auch als Reaktor bezeichnet, dem zu beschichtenden Substrat darin, zugeführt. Die Ausgangsmaterialien können sich dabei auf der Oberfläche des zu beschichtenden Substrates beziehungsweise auf dem zuvor abgelagerten Ausgangsmaterial abwechselnd ablagern und damit eine chemische Verbindung eingehen. Hierdurch ist es möglich, pro Zykluswiederholung, also dem Zuführen der notwendigen Ausgangsprodukte in nacheinander folgenden Teilschritten, jeweils maximal eine Monolage der aufzubringenden Schicht aufzuwachsen. Mittels der Anzahl der Zyklen ist eine gute Kontrolle der Schichtdicke möglich. Das zuerst zugeführte Ausgangsmaterial lagert sich nur an der zu beschichtenden Oberfläche an und erst das danach zugeführte zweite Ausgangsmaterial kann chemische Reaktionen mit dem ersten Ausgangsmaterial eingehen. Die chemischen Reaktionen der Ausgangsprodukte sind mittels der Anzahl an Reaktionspartnern an der Oberfläche begrenzt, d.h. selbstbegrenzt.
Eine ähnliche selbstbegrenzende Oberflächenreaktion kann für das Ausbilden organischer Filme, beispielweise Polymerfilme, beispielsweise Polyamid, angewendet werden. Dieses Ausbilden organischer Filme kann als Moleküllagenabscheideverfahren (Molecular Layer Deposition; MLD) bezeichnet werden, da je Zyklus ein Teil eines Moleküls auf der Oberfläche aufgebracht wird. Auch das MLD-Verfahren ist zum Ausbilden der Verkapselungsschicht 24 geeignet. Die MLD-Präkursoren können homobifunktionale Reaktanden aufweisen. Mit anderen Worten können die Ausgangsprodukte jeweils zwei gleiche funktionelle Gruppen aufweisen. Eine selbstterminierende MLD-Reaktion jeder Lage kann mit heterobifunktionalen Reaktanden ausgebildet sein, d.h. jedes Ausgangsprodukt kann zwei unterschiedliche funktionelle Gruppen aufweisen. Eine der funktionellen Gruppen kann mit der chemischen Gruppe der Oberfläche reagieren und die andere nicht. Die heterobifunktionalen Reaktanden können dadurch nur monofunktional ausgebildet sein und so eine doppelte Reaktion untereinander verhindern, die beispielsweise zu einer Terminierung der Polymerkette führen könnte.
Mittels ALD und MLD kann ein sehr konformes Schichtwachstum ermöglicht werden, wobei auch Oberflächen mit großem Aspektverhältnis gleichmäßig bedeckt werden können.

Eine als nicht einschränkend anzusehende Auswahl an Stoffen als ALD-Präkursor ist beispielsweise in der nachfolgenden Tabelle dargestellt:

Erster Präkursor	Zweiter Präkursor	resultierende Verbindung
Trimethylaluminium (Al(CH₃)₃ – TMA)	H₂O; Ethylenglykol; O₃; O₂-Plasma, OH- Gruppen	Alucone (Al₂O₃)
BBr₃	H₂O	B₂O₃
Tris(dimethylamino) silan	H₂O₂	SiO₂
Cd(CH₃)₂	H₂S	CdS
Hf[N(Me₂)]₄	H₂O	HfO₂
Pd(hfac)₂	H₂; H₂ Plasma	Pd
MeCpPtMe₃	O₂ plasma	PtO₂
MeCpPtMe₃	O₂ plasma; O₂ plasma + H₂	Pt
Si(NCO)₄; SiCl₄	H₂O	SiO₂
TDMASn	H₂O₂	SnO₂
C₁₂H₂₆N₂Sn	H₂O₂	SnOx
TaCl₅	H₂O	Ta₂O₅
Ta[N(CH₃)₂]₅	O₂ Plasma	Ta₂O₅
TaCl₅	H Plasma	Ta
TiCl₄	H Plasma	Ta
Ti[OCH(CH₃)]₄; TiCl₄	H₂O	TiO₂
VO(OC₃H₉)₃	O₂	V₂O₅
Zn(CH₂CH₃)₂	H₂o; H₂O₂	ZnO
Zr(N(CH₃)₂)₄)₂	H₂O	ZrO₂
Bis(ethylcyclopenta dienyl) magnesium	H₂O	MgO
Tris(diethylamido) (tert-butylimido) tantalum	N₂H₄	TaN

Eine als nicht einschränkend anzusehende Auswahl an Stoffen als MLD-Präkursor ist beispielsweise in nachfolgender Tabelle dargestellt:

Erster Präkursor	Zweiter Präkursor	resultierende Verbindung
p-Phenylendiamine	Terephtaloylchlorid	Poly(p-phenylen terephthalamid)
1,6-Hexandiamin	C₆H₈Cl₂O₂ (Adipolychlorid)	Nylon 66

Optional kann die Verkapselungsschicht 24 übereinander einen, zwei oder mehr Schichtstapel verschiedener Schichten aufweisen oder davon gebildet sein, beispielsweise einen Schichtstapel, der die Schichtfolge aufweist ALD-Schicht/Puffer-Schicht oder ALD-Schicht/Puffer-Schicht/ALD-Schicht. Die Pufferschicht kann beispielsweise mittels CVD unstrukturiert abgeschieden werden, so dass die Kontaktabschnitte 16, 18 zunächst bedeckt sind, und nachfolgend strukturiert werden, sodass die Kontaktabschnitt 16, 18 nicht mehr bedeckt sind. In anderen Worten kann die Pufferschicht zunächst unter anderem auf den Kontaktabschnitten 16, 18 abgeschieden werden und anschließend können die Kontaktabschnitte 16, 18 wieder freigelegt werden. Die Pufferschicht kann aber auch strukturiert aufgebracht werden, beispielsweise in einem Druckprozess, beispielsweise mittels Tintenstrahldruck und/oder mittels InkJet-Printing, und zwar derart, dass die Kontaktabschnitte 16, 18 frei von dem Material der Pufferschicht bleiben. Die Pufferschicht kann beispielsweise ein Polymer aufweisen oder davon gebildet sein.
Falls die Pufferschicht strukturiert aufgebracht wird, so wird sie vorzugsweise ausschließlich auf der optisch aktiven Fläche oder nur leicht darüber hinausstehend aufgebracht. Insbesondere können dadurch laterale Seitenflanken der Pufferschicht von dem Material der ALD-Schichten bedeckt sein. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn sie aus einem Polymer besteht, da sie dann wasserleitfähig sein kann. Im Unterschied dazu könnte dann bei einer vollflächiger Auftragung der Pufferschicht seitlich von den Rändern her Wasser und/oder Sauerstoff eindringen.
5 zeigt einen beispielhaften Ablauf eines ALD-Verfahrens, beispielsweise eines ALD-Verfahrens zum Herstellen der Verkapselungsschicht 24, wobei ein Ausbilden der Verkapselungsschicht 24 auf den Teilbereichen der Kontaktabschnitte 16, 18 aufgrund einer wasserabweisenden Eigenschaft der Schutzschicht 40 und der entsprechenden SAMs unterbunden wird.
In einem Schritt S2 wird eine Oberfläche, auf der die Verkapselungsschicht aufgebracht werden soll, insbesondere Oberflächen der Kontaktabschnitte 16, 18 und der zweiten Elektrode 23, vorbereitet.
In einem Schritt S4 wird ein erster Präkursor in der Gasphase zugeführt, beispielsweise Al(CH₃)₃, und lagert sich an der vorbereiteten Oberfläche an, jedoch nicht an der Schutzschicht 40, die abweisend auf den ersten Präkursor wirkt. Außerdem kann in dem Schritt S4 auch ein Nebenprodukt, beispielsweise CH₄, zugeführt werden, welches sich auch an den Wassermolekülen, nicht aber an der Schutzschicht 40 anlagern kann.
In einem Schritt S6 erfolgt eine Reinigung, während der überflüssige Moleküle des ersten Präkursors entfernt werden.
In einem Schritt S8 wird ein zweiter Präkursor in der Gasphase zugeführt, beispielsweise H₂O in Form von Wasserdampf, und lagert sich an den Molekülen des ersten Präkursors an, wobei sich die entsprechenden Wassermoleküle nicht an der Schutzschicht 40 anlagern.
In einem Schritt S10 erfolgt eine Reinigung, während der überflüssige Moleküle des zweiten Präkursors entfernt werden.
6 zeigt eine schematische Erläuterung eines ersten Schritts eines ALD-Verfahrens, beispielsweise eines ALD-Verfahrens zum Herstellen der Verkapselungsschicht 24, wobei ein Ausbilden der Verkapselungsschicht 24 auf den Teilbereichen der Kontaktabschnitte 16, 18 aufgrund einer wasserabweisenden Eigenschaft der Schutzschicht 40 und der entsprechenden SAMs unterbunden wird. In dem ersten Schritt koppelt der erste Präkursor an die OH-Gruppen auf der vorbereiteten Oberfläche, nicht jedoch an die Oberfläche der Schutzschicht 40.
7 zeigt eine schematische Erläuterung eines zweiten Schritts des ALD-Verfahrens gemäß 6. In dem zweiten Schritt koppelt der zweite Präkursor, insbesondere Wasser, koppelt an die Moleküle des ersten Präkursors.
8 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Moleküls 50. mittels derartiger Moleküle 50 kann die Schutzschicht 40 gebildet werden. Das Molekül 50 weist eine Kopfgruppe 52 und eine an die Kopfgruppe 52 kovalent gebundene Ankergruppe 56 auf.
Bei der Kopfgruppe 52 handelt es sich um eine Kohlenwasserstoffgruppe. In einer Ausführungsform umfasst die Kopfgruppe 52 keine hydrophilen Gruppen, wie beispielsweise Hydroxyl-, Thiol-, Amin- oder Carboxylreste, ist also hydrophob. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Kopfgruppe 52 weiterhin keine Heteroatome, wie beispielsweise O, S und N.
So kann es sich bei der Kopfgruppe 52 um eine substituierte oder unsubstituierte, verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter 3 bis 15 Kohlenstoffatomen; eine substituierte oder unsubstituierte, verzweigte oder unverzweigte Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter 4 bis 15 Kohlenstoffatomen; eine substituierte oder unsubstituierte (poly-)cyclische Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 3 bis 14 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 5 bis 8 Kohlenstoffatomen; eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 Kohlenstoffatomen, wobei die Arylgruppe wahlweise mit einer oder mehreren weiteren Arylgruppe(n) annelliert (kondensiert) sein kann; oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylalk(en/in)ylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Alk(en/in)ylarylgruppe, wobei Aryl-, Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen wie voranstehend definiert sind, handeln. Die Substituenten der vorgenannten Gruppen sind dabei mit jedem Vorkommen unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Br, Cl, I, F, sowie den Pseudohalogenen -CN, -N₃, -OCN, -NCO, -CNO, -SCN, -NCS und – SeCN. In einigen Ausführungsformen sind die Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Br, Cl, I, und F.
Als beispielhafte, nicht-limitierende Ausführungsformen der vorgenannten Gruppen seien in diesem Zusammenhang Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl und n-Hexyl für unverzweigte Alkylgruppen; Isopropyl, Isobutyl, sec-Butyl, tert-Butyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, Isopentyl und Neopentyl für verzweigte Alkylgruppen; Vinyl und Allyl für unverzweigte Alkenylgruppen; Isobutenyl und Isopentenyl für verzweigte Alkenylgruppen; Ethinyl, 1-Propinyl, 3-Propinyl, 1-Butin-1-yl und 2-Butin-1-yl für unverzweigte Alkinylgruppen; 2-Pentin-4-yl und 2-Hexin-5-yl für verzweigte Alkinylgruppen; Cyclopropan, Cyclobutan, Cyclopentan und Cyclohexan für cyclische Alkylgruppen; Norbornan und Bicyclo[2.2.2]octan für polycyclische Alkylgruppen; Cyclobutadien, Cyclopenten und Cyclopentadien für cyclische Alkenylgruppen; 2-Norbornen und Bicyclo[2.2.2]oct-2-en für polycyclische Alkenylgruppen; Phenyl für Arylgruppen und Naphthalinyl, Anthracenyl und Phenanthrenyl für annellierte (kondensierte) Arylgruppen genannt. Die Kopfgruppe 52 kann insbesondere perfluoriert sein, um die hydrophobe Wirkung weiter zu erhöhen.
Über die Wahl einer gewissen Mindestanzahl an Kohlenstoffatomen in der Struktur der Kopfgruppe 52, insbesondere einer gewissen Mindestanzahl von linear angeordneten Kohlenstoffatomen in der Struktur der Kopfgruppe 52 kann der Grad der Ordnung in der aus den Molekülen 50 aufgebauten Schutzschicht 40 kontrolliert und beeinflusst werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der Kopfgruppe 52 dementsprechend um eine Kohlenstoffgruppe, die mindestens eine lineare Kohlenstoffkette umfasst. Dabei kann es sich bei der mindestens einen linearen Kohlenstoffkette um eine Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe, wie voranstehend definiert, handeln, wobei die mindestens eine lineare Kohlenstoffkette eine Mindestlänge von 3, bevorzugt mindestens 4, noch bevorzugter mindestens 5, insbesondere mindestens 6 Kohlenstoffatomen hat. Dabei kann die mindestens eine lineare Kohlenstoffkette substituiert oder unsubstituiert sein, wie voranstehend definiert. Zusätzlich zu der mindestens einen linearen Kohlenstoffkette kann die Kopfgruppe 52 mit einer gewissen Mindestanzahl von Kohlenstoffatomen mindestens eine weitere, nicht lineare Kohlenstoffgruppe umfassen. Dabei kann es sich bei der mindestens einen nicht linearen Kohlenstoffgruppe um eine (poly-)cyclische Alkyl- oder Alkenylgruppe, wie voranstehend definiert, oder um eine Arylgruppe, wie voranstehend definiert, handeln, die wahlweise substituiert sein kann, wie voranstehend definiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei der Kopfgruppe 52 somit um eine substituierte oder unsubstituierte lineare Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen, bevorzugt mindestens 4 Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter mindestens 5 Kohlenstoffatomen und insbesondere mindestens 6 Kohlenstoffatomen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei der Kopfgruppe 52 um eine substituierte oder unsubstituierte Alkylaryl, Alkenylaryl oder Alkinylarylgruppe, wobei es sich bei der jeweiligen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe um eine substituierte oder unsubstituierte lineare Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen, bevorzugt mindestens 4 Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter mindestens 5 Kohlenstoffatomen und insbesondere mindestens 6 Kohlenstoffatomen handelt und wobei die Arylgruppe wie voranstehend definiert ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei der Kopfgruppe 52 um eine substituierte oder unsubstituierte Arylalkyl-, Arylalkenyl- oder Arylalkinylgruppe, wobei es sich bei der jeweiligen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe um eine substituierte oder unsubstituierte lineare Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen, bevorzugt mindestens 4 Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter mindestens 5 Kohlenstoffatomen und insbesondere mindestens 6 Kohlenstoffatomen handelt und wobei die Arylgruppe wie voranstehend definiert ist.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die Kopfgruppe 52 mindestens eine lineare Kohlenstoffkette, wie voranstehend definiert, mit einer Gesamtlänge von mindestens 7, bevorzugter mindestens 8, insbesondere mindestens 9 Kohlenstoffatomen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kopfgruppe 52 definiert durch die Formel -C₈H₁₆CF₃.
Bei der Ankergruppe 56 handelt es sich um den funktionellen Teil des Moleküls 50, der an die Oberfläche, auf welche die Moleküle gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden, zu adsorbieren vermag. Gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst die Ankergruppe 56 somit mindestens eine chemische Gruppe, die in der Lage ist, mit Metallatomen des jeweiligen Kontaktabschnitts über Adsorptionsprozesse eine Bindung einzugehen, sodass die einzelnen Moleküle 50 der Schutzschicht über ihre jeweilige Kopfgruppe 56 an der Oberfläche des Kontaktabschnitts gebunden werden.
Als nicht-limitierende Beispiele seien in diesem Zusammenhang Carboxygruppen, die an einen Nickel- oder Titan-Kontaktabschnitt binden, Nitrilgruppen, die an einen Silber-Kontaktabschnitt binden, Thiolgruppen, die an einen Silber-, Gold-, Chrom- oder Kupfer-Kontaktabschnitt binden, Amingruppen, die an einen Kupfer-Kontaktabschnitt binden, oder Phosphorsäuregruppen, die an einen Aluminium- oder ITO-Kontaktabschnitt binden, genannt. In einigen Ausführungsformen umfasst die Ankergruppe 56 mindestens eine der vorgenannten Gruppen. In einigen Ausführungsformen umfasst die Ankergruppe 56 mindestens zwei der vorgenannten Gruppen, wobei diese nicht mehr als 2 Kohlenstoffatome voneinander entfernt am Molekül 50 lokalisiert sind und die Kopfgruppe 52 entsprechend wie hierin definiert zu wählen ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kopfgruppe 52 des Moleküls 50 definiert durch die Formel -C₈H₁₆CF3 und ist die Ankergruppe 56 definiert durch die Formel -SH, sodass das Molekül 50 definiert ist durch die Formel SHC₈H₁₆CF₃.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Kopfgruppe 52 des Moleküls 50 definiert durch die Formel -C₈H₁₆CF₃ und ist die Ankergruppe 56 definiert durch die Formel -COOH, sodass das Molekül 50 definiert ist durch die Formel COOHC₈H₁₆CF₃. Wird das optoelektronische Bauelement 10 so ausgebildet dass die Kopfgruppe 56 ausschließlich an den Kontaktabschnitt 16, 18 bindet, aber an keine weitere offen-liegende Schicht des optoelektronischen Bauelements 10, so kann die Schutzschicht 40 wie im Vorhergehenden erläutert an sich unstrukturiert aufgebracht werden, beispielsweise aus der Gasphase, und wird dennoch in letzter Konsequenz strukturiert aufgebracht, da die Bindung des Materials der Schutzschicht 40 automatisch selektiv ausschließlich am Kontaktabschnitt 16, 18 erfolgt.
9 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Moleküls 50. Mittels derartiger Moleküle 50 kann die Schutzschicht 40 gebildet werden. Das Molekül 50 weist die Kopfgruppe 52 und die Ankergruppe 56 auf. Die Ankergruppe 52 weist C₈H₁₆CF₃ auf, welches hydrophob ist. Die Kopfgruppe weist SH auf, welches selektiv an Chrom bindet. Werden nun die Kontaktabschnitte 16, 18 oder zumindest die Teilbereich der Kontaktabschnitte 16, 18 aus Chrom gebildet, so lagern sich diese Moleküle 50 ausschließlich an den Kontaktabschnitten 16, 18, insbesondere in den Teilbereichen der Kontaktabschnitt 16, 18 an.
Bezugszeichenliste

10: optoelektronisches Bauelement
12: Träger
14: elektrisch leitfähige Schicht
16: erster Kontaktabschnitt
18: zweiter Kontaktabschnitt
20: erste Elektrode
22: organische funktionelle Schichtenstruktur
23: zweite Elektrode
24: Verkapselungsschicht
32: erster Kontaktebereich
34: zweiter Kontaktbereich
36: Haftmittelschicht
38: Abdeckkörper
40: Schutzschicht
50: Molekül
52: Ankergruppe
54: Abstandshalter
56: Kopfgruppe

Claims

Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements, bei dem eine erste Elektrode (20) und mindestens ein Kontaktabschnitt (16, 18) über einem Träger (12) ausgebildet werden, eine optisch funktionelle Schichtenstruktur (22) über der ersten Elektrode (20) ausgebildet wird, eine zweite Elektrode (23) über der optisch funktionellen Schichtenstruktur (22) ausgebildet wird, wobei die erste Elektrode (20) oder die zweite Elektrode (23) mit dem Kontaktabschnitt (16, 18) elektrisch verbunden ist, eine Schutzschicht (40) auf zumindest einen Teilbereich des Kontaktabschnitts (16, 18) aufgebracht wird, wobei die Schutzschicht (40) von einem Material gebildet ist, das abweisend für einen Stoff zum Herstellen einer Verkapselungsschicht (24) ist, und die Verkapselungsschicht (24) über der zweiten Elektrode (23) und über dem Kontaktabschnitt (16, 18) ausgebildet wird, wobei der Teilbereich aufgrund der Schutzschicht (40) frei von der Verkapselungsschicht (24) bleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Stoff zum Herstellen der Verkapselungsschicht (24) ein Präkursor ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Material der Schutzschicht (40) für mindestens zwei Präkursoren abweisend ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei dem die Verkapselungsschicht (24) mittels eines ALD-Verfahrens oder eines MLD-Verfahrens ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Schutzschicht (40) auf dem Teilbereich strukturiert aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Materialien der Schutzschicht (40) und des Kontaktabschnitts (16, 18) so ausgebildet sind, dass sich das Material der Schutzschicht (40) ausschließlich an dem Kontaktabschnitt (16, 18) anlagert.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Schutzschicht (40) als selbstorganisierende Monoschicht ausgebildet wird.
Optoelektronisches Bauelement (10), mit einer ersten Elektrode (20) und mindestens einem Kontaktabschnitt (16, 18) über einem Träger (12), einer optisch funktionellen Schichtenstruktur (22) über der ersten Elektrode (20), einer zweiten Elektrode (23) über der optisch funktionellen Schichtenstruktur (22), wobei die erste Elektrode (20) oder die zweite Elektrode (23) mit dem Kontaktabschnitt (16, 18) elektrisch verbunden ist, einer Schutzschicht (40) auf zumindest einem Teilbereich des Kontaktabschnitts (16, 18), wobei die Schutzschicht (40) von einem Material gebildet ist, das abweisend für einen Stoff zum Herstellen einer Verkapselungsschicht (24) ist, und der Verkapselungsschicht (24) über der zweiten Elektrode (23), wobei der Teilbereich frei von der Verkapselungsschicht (24) ist.
Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 8, bei dem der Stoff zum Herstellen der Verkapselungsschicht (24) ein Präkursor ist, der zum Herstellen der Verkapselungsschicht (24) benötigt wird.
Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 9, bei dem das Material der Schutzschicht (40) für mindestens zwei Präkursoren abweisend ist, die zum Herstellen der Verkapselungsschicht (24) benötigt werden.
Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem die Verkapselungsschicht (24) mittels eines ALD-Verfahrens oder eines MLD-Verfahrens ausgebildet wird.
Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem die Schutzschicht (40) ausschließlich auf dem Teilbereich ausgebildet ist.
Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 12, bei dem die Materialien der Schutzschicht (40) und des Kontaktabschnitts (16, 18) so ausgebildet sind, dass sich das Material der Schutzschicht (40) ausschließlich an dem Kontaktabschnitt (16, 18) anlagert.
Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Schutzschicht (40) eine selbstorganisierende Monoschicht ist.
Schutzschicht (40) auf einem Kontaktabschnitt (16, 18) zum elektrischen Kontaktieren eines elektronischen oder optoelektronischen Bauelements (10), wobei die Schutzschicht (40) von einem Material gebildet ist, das abweisend für einen Stoff zum Herstellen einer Verkapselungsschicht (24) zum Verkapseln des elektronischen oder optoelektronischen Bauelements (10) ist.