DE102019116629A1 - Verfahren zum Herstellen von organischen Leuchtdioden oder organischen photovoltaischen Elementen - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von organischen Leuchtdioden oder organischen photovoltaischen Elementen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer organischen Leuchtdiode oder eines organischen photovoltaischen Elements, bei welchen jeweils mindestens folgende Schichten in folgender Schichtreihenfolge übereinander angeordnet werden: ein Substrat (1); eine als erste Elektrode fungierende erste elektrisch leitfähige Schicht (2); mindestens eine organische Schicht (4) und eine als zweite Elektrode fungierende zweite elektrisch leitfähige Schicht (5), wobei nach dem Abscheiden der als erste Elektrode fungierenden ersten elektrisch leitfähigen Schicht (2) und vor dem Abscheiden der mindestens einen organischen Schicht (4) noch eine elektrisch isolierende Passivierungsschicht (3) abgeschieden und die elektrisch isolierende Passivierungsschicht (3) mittels eines gepulsten Laserstrahls teilweise entfernt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von organischen Leuchtdioden, insbesondere solchen mit einer strukturierten Leuchtfläche als auch zum Herstellen von organischen photovoltaischen Elementen.
  • Bei zahlreichen Anwendungen, bei denen eine flächige Elektrode benötigt wird, stellt die Formgebung bzw. das Strukturieren einer solchen flächigen Elektrode eine Herausforderung dar, wenn unterhalb der flächigen Elektrode angeordnete Schichten bzw. Materialien nicht beschädigt werden dürfen. Solche flächigen Elektroden sind zum Beispiel bei organischen Leuchtdioden mit großer Leuchtfläche oder bei photovoltaischen Elementen erforderlich. Der Begriff photovoltaische Elemente steht nachfolgend für photovoltaisch aktive Bauelemente wie beispielsweise Solarzellen und Solarmodule. Insbesondere bei organischen Leuchtioden kann die Form der Leuchtfläche in Abhängigkeit von der Flächenform einer der organischen Leuchtdiode zugehörigen Elektrode gestaltet werden. Für eine formgebende Schichtabscheidung unter Vakuumbedingungen werden üblicherweise Schattenmasken eingesetzt, die ein Abscheiden der Materialien nur auf in der Maske freigestellten Flächen zulassen. Andere Herstellungsverfahren für das Abscheiden von Elektrodenschichten umfassen Schlitzdüsenbeschichtung und Rotationsbeschichtung, mit welchen vollflächige Schichten abgeschieden werden und Druckprozesse wie Siebdruck und Tintenstrahldruck, bei denen Schichten strukturiert ausgebildet werden können.
  • Für das Strukturieren der Leuchtfläche von organischen Leuchtdioden sind verschiedene Vorgehensweisen bekannt. EP 1 912 268 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem während des Abscheidens ein geeigneter Dotand in die elektronenleitende Schicht inkorporiert wird. Dieser wird im Anschluss durch eine thermische Behandlung oder Bestrahlung aktiviert, bzw. deaktiviert, wodurch die Leitfähigkeit der Schicht in den behandelten Schichtabschnitten steigt bzw. sinkt. Infolge der unterschiedlichen Leitfähigkeiten zwischen behandelten und nicht behandelten Gebieten fließt ein unterschiedlich großer Strom durch das Bauelement, was zu unterschiedlichen Leuchtintensitäten bei einer organischen Leuchtdiode führt. Auf diese Weise ist es auch möglich, Flächenabschnitte einer organischen Leuchtdiode vollständig zu deaktivieren. Nachteilig ist hierbei, dass die Strukturierung einer Leuchtdiodenfläche erst in der fortgeschrittenen Prozesskette des Herstellungsverfahrens stattfindet und dadurch das Prozessrisiko hoch ist.
  • Traditionell können hochauflösende Strukturen auch per Lithografie erzeugt werden. Hierbei können sowohl die Grundelektrode einer organischen Leuchtdiode oder auch die organischen Schichten mittels Lithografie strukturiert werden. Organische Schichtmaterialien sind allerdings sehr empfindlich gegenüber den bei einer Lithografie verwendeten Chemikalien und müssen daher durch eine gesonderte temporäre Schutzschicht abgeschirmt werden.
  • Das Verwenden einer lithografisch strukturierten passivierenden Schicht auf der Grundelektrode ist in US 6,656,611 B2 beschrieben. Dabei wird eine Poly-Siloxanschicht ähnlich wie ein Fotolack strukturiert, verbleibt anschließend auf der Grundelektrode und dient als formgebendes Element. In US 9,153,783 B2 wird eine Passivierungsschicht auf eine Fotolackschicht aufgebracht und mithilfe eines lithografischen Lift-Off Prozesses strukturiert. Prinzipiell erlauben lithografische Methoden eine hohe Auflösung und hohe Qualität der erzeugten Strukturen, begrenzen aber durch die benötigten Chemikalien die Auswahl an Substraten und Schichtmaterialien. Außerdem sind viele der benötigten Chemikalien wie Lacke, Lösemittel, Ätzpasten und dergleichen umweltbedenklich und ihr Bedarf ist verglichen mit der Fläche der erzeugten Strukturen sehr hoch.
  • Als additive Strukturierungsverfahren kommen auch Druckprozesse wie Siebdruck und Tintenstrahldruck in Betracht. Dabei erweist sich jedoch als nachteilig, dass die typische Auflösung gegenüber den bisher aufgeführten Varianten geringer ist. Strukturbreiten von 10-20 µm sind mit einem Tintenstrahldruck zwar möglich, erfordern aber große Prozesszeiten. Im Gegensatz ist das vergleichsweise schnelle Siebdruckverfahren auf ca. 100 µm begrenzt und unterbricht die digitale Prozesskette, da für jedes Design ein eigenes Sieb benötigt wird. Außerdem ist der notwendige Kontakt des Siebes mit dem Substrat potentiell schädigend und kann zu Bauteilausfällen und Degradation führen. Des Weiteren ist auch die Auswahl an verwendbaren Materialien begrenzt.
  • Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer organischen Leuchtdiode oder eines organischen photovoltaischen Elements zu schaffen, mit welchem die Nachteile aus dem Stand der Technik überwunden werden. Insbesondere soll es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich sein, die Formgebung der Leuchtfläche einer organischen Leuchtdiode und der photovoltaisch aktiven Fläche bei einem organischen photovoltaischen Element möglichst frühzeitig in der Prozesskette des Herstellungsvorgangs zu gestalten und auch filigrane Flächenstrukturen umzusetzen.
  • Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch Gegenstände mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Erfindungsgemäß können organische Leuchtdioden oder organische photovoltaische Elemente hergestellt werden, bei denen jeweils mindestens folgende Schichten in folgender Schichtreihenfolge übereinander angeordnet werden: ein Substrat; eine als erste Elektrode fungierende erste elektrisch leitfähige Schicht; mindestens eine organische Schicht und eine als zweite Elektrode fungierende zweite elektrisch leitfähige Schicht. Der benannte Schichtstapel unterscheidet sich bei einer organischen Leuchtdiode von einem organischen photovoltaischen Element im Wesentlichen dadurch, dass bei einer organischen Leuchtdiode die mindestens eine organische Schicht aus einem aus dem Stand der Technik bekannten organischen Material ausgewählt wird, welches Lichtstrahlung emittiert, wohingegen bei einem organischen photovoltaischen Element die mindestens eine organische Schicht aus einem aus dem Stand der Technik bekannten organischen Material ausgewählt wird, welches Lichtstrahlung absorbiert. Dabei können sowohl bei einer organischen Leuchtdiode als auch bei einem organischen photovoltaischen Element optional zwischen den aufgezählten Schichten oder auf dem beschriebenen Schichtstapel noch weitere Schichten oder Teilschichten abgeschieden werden. Des Weiteren können die zuvor benannten Schichten vollflächig ausgebildet sein oder aber den durch die Abmessungen der zu beschichtenden Oberfläche eines Substrates gebildeten Flächenbereich auch nur in Teilbereichen bedecken.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird nach dem Abscheiden der als erste Elektrode fungierenden ersten elektrisch leitfähigen Schicht und vor dem Abscheiden der mindestens einen organischen Schicht erst noch eine elektrisch isolierende Passivierungsschicht aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material abgeschieden und die Passivierungsschicht mittels eines gepulsten Laserstrahls teilweise wieder entfernt. Dabei kann die elektrisch isolierende Passivierungsschicht vollflächig abgeschieden werden oder alternativ derart, dass lediglich Teilbereiche des von den Substratabmessungen definierten Flächenbereichs mit dem Schichtmaterial der Passivierungsschicht bedeckt werden. Letzteres kann beispielsweise umgesetzt werden, indem das Schichtmaterial der elektrisch isolierenden Passivierungsschicht durch eine Maskeneinrichtung hindurch abgeschieden wird. Alternativ kann das Schichtmaterial der elektrisch isolierenden Passivierungsschicht auch mittels eines Druckprozesses, wie zum Beispiel eines Siebdruckprozesses, lediglich in Teilbereichen abgeschieden werden. Durch das Abscheiden der elektrisch isolierenden Passivierungsschicht lediglich in Teilbereichen kann somit bereits eine Grobstrukturierung der Passivierungsschicht vorgenommen und nachfolgend durch das teilweise Entfernen des Materials der Passivierungsschicht mittels eines gepulsten Laserstrahls eine Feinstrukturierung durchgeführt werden.
  • Wie zuvor schon einmal beschrieben wurde, kann bei einer flächigen organischen Leuchtdiode durch die Formgebung mindestens einer der als Elektrode fungierenden ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Schicht auch die Form bestimmt werden, innerhalb der die Leuchtdiode Lichtstrahlung emittiert. Denn eine flächige organische Leuchtdiode emittiert nur in den Teilbereichen eine Lichtstrahlung, in denen ein elektrischer Strom zwischen der ersten elektrisch leitfähigen Schicht und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht fließen kann. Wenn nun erfindungsgemäß noch eine elektrisch isolierende Passivierungsschicht zwischen der als erste Elektrode fungierenden ersten elektrisch leitfähigen Schicht und der zumindest einen organischen Schicht abgeschieden wird, würde zunächst einmal in den Bereichen, in denen die elektrisch isolierende Passivierungsschicht abgeschieden ist, bei einer fertig gestellten Leuchtdiode kein elektrischer Strom zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode fließen und in den Teilbereichen dann somit auch keine Lichtstrahlung emittiert werden. Deshalb wird diese elektrisch isolierende Schicht auch als Passivierungsschicht bezeichnet, weil diese Schicht einen Stromfluss zwischen erster Elektrode und zweiter Elektrode verhindert. Da jedoch erfindungsgemäß vor dem Abschieden der mindestens einen organischen Schicht die elektrisch isolierende Passivierungsschicht mittels eines gepulsten Laserstrahls teilweise wieder entfernt und die darunterliegende als erste Elektrode fungierende erste elektrisch leitfähige Schicht wieder freigelegt wird, kann in den Teilbereichen, in denen die erste elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet ist und in denen die elektrisch isolierende Passivierungsschicht erfindungsgemäß mittels eines gepulsten Laserstrahls entfernt wird, bei einer fertig gestellten organischen Leuchtdiode ein elektrischer Strom zwischen der ersten elektrisch leitfähigen Schicht und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht fließen und in den Teilbereichen somit auch Lichtstrahlung emittiert werden. Ähnlich verhält es sich bei Herstellen eines organischen photovoltaischen Elements, bei welchem die Elementfläche nur in den Teilbereichen photovoltaisch aktiv wird, in denen die erste elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet ist und in denen die elektrisch isolierende Passivierungsschicht erfindungsgemäß mittels eines gepulsten Laserstrahls wieder entfernt wird.
  • Über das Strukturieren der elektrisch isolierenden Passivierungsschicht mittels eines gepulsten Laserstrahls kann somit bei einer organischen Leuchtdiode die Lichtstrahlung emittierende Fläche und bei einem organischen photovoltaischen Element die photovoltaisch aktive Fläche geformt werden. Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorgehensweise zum Beispiel dahingehend, dass die Formgestaltung bei einer organischen Leuchtdiode oder bei einem organischen photovoltaischen Element sehr früh in der Prozesskette der Schichtabscheidung erfolgt und relativ empfindliche Schichten, wie zum Beispiel die mindestens eine organische Schicht, durch den Formgebungsprozess nicht beeinträchtigt werden. Auch ist es für den Formgebungsprozess nicht erforderlich, die mindestens eine organische Schicht zu strukturieren, sondern diese kann zum Beispiel vollflächig abgeschieden werden, was den Abscheideprozess vereinfacht. Des Weiteren ist es mit einem Laserstrahl möglich, sehr feine Strukturen zu gestalten. Positiv wirkt sich ebenfalls aus, dass die erste elektrisch leitfähige Schicht für den Formgebungsprozess nicht strukturiert werden muss, sondern dass diese auch nach dem formgebenden Strukturierungsprozess vollständig erhalten bleiben kann. Die erste elektrisch leitfähige Schicht braucht somit nicht mehr im Zuge des Formgebungsprozesses mit zum Teil sehr schmalen lateralen Pfaden ausgeführt werden, welche die elektrische Leitfähigkeit einer Elektrodenschicht im Stand der Technik oftmals einschränken.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird zum teilweisen Entfernen der elektrisch isolierenden Passivierungsschicht ein gepulster Laserstrahl verwendet, weil es mit einem gepulsten Laserstrahl möglich wird, die elektrisch isolierende Passivierungsschicht in Teilbereichen zu entfernen, ohne dabei die darunterliegende erste elektrisch leitfähige Schicht funktionsbeeinträchtigend zu schädigen oder Materialien anderer, unter der Passivierungsschicht angeordneter Schichten, abzutragen. Je kürzer die Pulsdauer eines verwendeten Laserstrahls ist, um so einfacher wird es, diesen derart einzusetzen, dass beim Entfernen der elektrisch isolierenden Passivierungsschicht, die darunterliegende erste elektrisch leitfähige Schicht nicht beeinträchtigt wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden daher Lasereinrichtungen verwendet, bei denen Laserpulse mit einer Pulsdauer im Nanosekundenbereich oder noch kürzer erzeugt werden können. Besonders geeignet sind hierfür sogenannte Ultrakurzpulslaser, bei welchen Laserpulse mit einer Pulsdauer im Pikosekunden- und Femtosekundenbereich erzeugt werden können.
  • Das teilweise Entfernen der elektrisch isolierenden Passivierungsschicht mittels eines gepulsten Laserstrahls kann beispielsweise unter Vakuumbedingungen, unter Schutzgas oder bei Atmosphärenbedingungen erfolgen. Dabei kann die Passivierungsschicht in einem ersten Teilbereich vollständig entfernt und somit die darunterliegende und als erste Elektrode fungierende erste elektrisch leitfähige Schicht vollständig freigelegt werden. Alternativ kann in einem zweiten Teilbereich mittels des Lasereinsatzes aber auch nur die Schichtdicke der elektrisch isolierenden Passivierungsschicht reduziert und somit die Intensität der Leuchtstärke einer organischen Leuchtdiode in diesem zweiten Teilbereich eingestellt werden.
  • Bei einer organischen Leuchtdiode kann der optische Eindruck bei einem Betrachter auch durch die Auswahl des Schichtmaterials für die elektrisch isolierende Passivierungsschicht eingestellt werden, je nachdem, ob hierfür ein transparentes, semitransparentes oder opakes Schichtmaterial gewählt wird. So kann die Form der Emissionsfläche einer organischen Leuchtdiode auch im ausgeschalteten Zustand sichtbar sein, wenn beispielsweise ein opakes Material für die Passivierungsschicht gewählt wird. Wird hingegen ein transparentes Material für die Passivierungsschicht verwendet, dann ist die Emissionsfläche der organischen Leuchtdiode im ausgeschalteten Zustand eher nicht erkennbar.
  • Als Schichtmaterial für die elektrisch isolierende Passivierungsschicht können elektrisch isolierende Materialien verwendet werden, welche sich mit bekannten Prozessschritten in dünnen Schichten abscheiden lassen und welche gegenüber Materialien benachbarter Schichten inert sind. So sind zum Beispiel Metalloxide, Polyimide, Epoxidharze und andere Polymere als Schichtmaterial für die elektrisch isolierende Passivierungsschicht geeignet.
  • Für das Entfernen der elektrisch isolierenden Passivierungsschicht ist es vorteilhaft, wenn für die Passivierungsschicht ein Schichtmaterial gewählt wird, welches einen höheren Absorptionskoeffizienten bezüglich der Wellenlänge des verwendeten Laserstrahls aufweist als der Absorptionskoeffizient des Materials, der als erste Elektrode fungierenden ersten elektrisch leitfähigen Schicht. Hierbei kann für die Ausbildung der elektrisch isolierenden Passivierungsschicht auch ein Material eingesetzt wird, in dem Partikel eingebettet sind oder das mindestens ein Additiv enthält, welche zumindest einen Teil der Laserstrahlung absorbieren. Beispielhaft seien hierfür Ruß- sowie Titanoxid-Partikel, sowie Photostabilisatoren wie Benzophenon und Avobenzon genannt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform wird die elektrisch isolierende Passivierungsschicht als Schichtsystem ausgebildet, bei welchem mindestens zwei Teilschichten verschiedener Materialien übereinander abgeschieden werden. Hierbei können die Teilschichten auch mehrfach und abwechselnd übereinander abgeschieden werden. Dadurch kann eine Passivierungsschicht mit hohen elektrischen Widerstandswerten ausgebildet und gleichzeitig auch noch eine Barrierefunktion gegenüber Wasserdampf und Sauerstoff realisiert werden.
  • Als Prozess für das Abscheiden der elektrisch isolierenden Schicht oder der Teilschichten, aus denen die elektrisch isolierende Schicht bestehen kann, ist zum Beispiel ein Verfahren der Atomlagenabscheidung geeignet, weil damit sehr dünne und trotzdem vollständig geschlossene Schichten abgeschieden werden können.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit bekannten Vorrichtungen zum Herstellen von organischen Leuchtdioden oder organischen photovoltaischen Elementen umgesetzt werden. So kann das erfindungsgemäße Verfahren bei der Verwendung von flexiblen Substratmaterialien, wie zum Beispiel beim Einsatz von PET-, PEN- und Polymerfolien oder bei der Verwendung von Dünnglas, auch in bekannten Rolle-zu-Rolle-Beschichtungsvorrichtungen integriert werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die 1 bis 3 zeigen unterschiedliche Fertigungsstufen einer organischen Leuchtdiode in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • In 1 ist ein Abschnitt eines Glassubstrates 1 schematisch dargestellt, auf welchem zunächst eine erste elektrisch leitfähige Schicht 2 aus Indiumzinnoxid (ITO) abgeschieden wurde. Mittels aus dem Stand der Technik bekannter Laserablation wird die erste elektrisch leitfähige Schicht 2 strukturiert und in elektrisch voneinander isolierte Teilbereiche unterteilt, welche nach dem abgeschlossenen Herstellungsprozess als erste Elektrode für eine Vielzahl auf dem Glassubstrat 1 ausgebildeter Leuchtdioden fungieren. In den 1 bis 3 ist jeweils nur ein Abschnitt des Glassubstrates 1 dargestellt, auf dem lediglich eine organische Leuchtdiode ausgebildet wird.
  • Nach einem Reinigungsschritt, der sich an die Laserablation der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 2 anschließt, wurde auf der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 2 erfindungsgemäß eine elektrisch isolierende Passivierungsschicht 3 abgeschieden, wie es auch in 1 dargestellt ist. Die Passivierungsschicht 3 besteht aus einem Schichtsystem von Teilschichten aus Aluminiumoxid und Titanoxid, die mehrfach abwechselnd übereinander abgeschieden wurden. Hierdurch entsteht eine Passivierungsschicht mit einem hohen elektrischen Widerstand, welche gleichzeitig auch noch eine hohe Barrierewirkung gegenüber Wasserdampf und Sauerstoff aufweist. Für das Abscheiden der Teilschichten aus Aluminiumoxid und Titanoxid wurde jeweils ein Prozess der Atomlagenabscheidung verwendet.
  • Ebenfalls erfindungsgemäß wird die Passivierungsschicht 3 mittels eines gepulsten Laserstrahls teilweise entfernt. In 2 ist schematisch dargestellt, dass die Passivierungsschicht 3 in einem Bereich A mittels eines gepulsten Laserstrahls vollständig entfernt wurde, so dass in dem Bereich A die erste elektrisch leitfähige Schicht 2 wieder vollständig freigelegt wurde. Zum Erzeugen des gepulsten Laserstrahls wurde eine Lasereinrichtung verwendet, bei der die Pulslänge der Laserpulse im Pikosekundenbereich einstellbar ist. Mittels einer solchen Lasereinrichtung ist es möglich, die Passivierungsschicht 3 im Teilbereich vollständig zu entfernen, ohne dass dabei ein funktionseinschränkender Abtrag der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 2 erfolgt.
  • Das Entfernen der Passivierungsschicht in einem Teilbereich kann beispielsweise umgesetzt werden, indem der Teilbereich mit dem gepulsten Laserstrahl linienförmig abgerastert wird, wobei ein Linienabstand gewählt wird, der kleiner ist als der Durchmesser des gepulsten Laserstrahls.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Abscheiden der elektrisch isolierenden Passivierungsschicht 2 und dem sich anschließenden Entfernen der elektrisch isolierenden Passivierungsschicht 2 im Bereich A wird der Herstellungsprozess der organischen Leuchtiode, wie aus dem Stand der Technik bekannt, fortgesetzt. Hierbei werden zunächst mindestens eine organische Schicht 4, welche in 3 mit Querstreifen dargestellt ist, und eine als zweite Elektrode fungierende zweite elektrisch leitfähige Schicht 5 abgeschieden. Für die mindestens eine organische Schicht 4 wird ein aus dem Stand der Technik bekanntes organisches Schichtmaterial ausgewählt, welches eine Lichtstrahlung emittiert.
  • Es ist bekannt, dass die mindestens eine organische Schicht bei einer organischen Leuchtdiode aus einem Schichtstapel von Teilschichten verschiedener organischer Materialien bestehen kann. So kann auch die mindestens eine organische Schicht 4 aus 3 aus solch einem Schichtstapel verschiedener Teilschichten bestehen. Lediglich beispielhaft seien nachfolgend einige dieser Teilschichten, die solch ein Schichtstapel umfassen kann, mit ihren englischsprachigen Fachbegriffen und zugehörigen Kürzeln in Klammern, ohne Anspruch auf Vollständigkeit, aufgezählt: Lochinjektionsschicht (Hole Injection Layer, HIL), Lochleitungsschicht (Hole Transport Layer, HTL), Elektronenblockerschicht (Electron Blocking Layer, EBL), Emissionsschicht (Emission Layer, EML), Lochblockerschicht (Hole Blocking Layer,HBL), Elektronenleitungsschicht (Electron Transport Layer, ETL).
  • Die erfindungsgemäße Vorgehensweise bewirkt, dass die in 3 schematisch dargestellte organische Leuchtdiode lediglich im Bereich A, in welchem ein elektrischer Strom zwischen der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 2 und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 5 fließen kann, auch nur im Bereich A eine Lichtstrahlung emittieren kann. In den an den Bereich A angrenzenden Teilbereichen verhindert die elektrisch isolierende Passivierungsschicht 3 einen elektrischen Stromfluss zwischen der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 2 und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 5. Mittels des erfindungsgemäßen Strukturierens einer elektrisch isolierenden Passivierungsschicht kann somit die Form der Leuchtfläche einer organischen Leuchtdiode gestaltet werden, ohne dass die erste elektrisch leitfähige Schicht oder die mindestens eine organische Schicht entsprechend der Form der Leuchtfläche ausgebildet werden müssen.
  • Die zu den 1 bis 3 beschriebene Vorgehensweise für das erfindungsgemäße Herstellen einer organischen Leuchtdiode ist nahezu identisch mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise zum Herstellen eines organischen photovoltaischen Elements. Beim erfindungsgemäße Herstellen eines organischen photovoltaischen Elements ist lediglich für die mindestens eine organische Schicht 4 ein aus dem Stand der Technik bekanntes organisches Schichtmaterial auszuwählen, welches Lichtstrahlung absorbiert. Auch hierbei ist es möglich, die mindestens eine organische Schicht 4 als Schichtverbund mehrerer Teilschichten aus unterschiedlichen organischen Materialien auszubilden, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1912268 A1 [0003]
    • US 6656611 B2 [0005]
    • US 9153783 B2 [0005]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Herstellen einer organischen Leuchtdiode oder eines organischen photovoltaischen Elements, bei welchen jeweils mindestens folgende Schichten in folgender Schichtreihenfolge übereinander angeordnet werden: ein Substrat (1); eine als erste Elektrode fungierende erst elektrisch leitfähige Schicht (2); mindestens eine organische Schicht (4) und eine als zweite Elektrode fungierende zweite elektrisch leitfähige Schicht (5), dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abscheiden der als erste Elektrode fungierenden ersten elektrisch leitfähigen Schicht (2) und vor dem Abscheiden der mindestens einen organischen Schicht (4) noch eine elektrisch isolierende Passivierungsschicht (3) abgeschieden und die elektrisch isolierende Passivierungsschicht (3) mittels eines gepulsten Laserstrahls teilweise entfernt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen des gepulsten Laserstrahls eine Lasereinrichtung verwendet wird, bei welcher Laserpulse mit einer Pulsdauer im Nanosekundenbereich oder noch kleiner erzeugt werden können.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen des gepulsten Laserstrahls eine Lasereinrichtung verwendet wird, bei welcher Laserpulse mit einer Pulsdauer im Pikosekunden- oder Femtosekundenbereich erzeugt werden können.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Passivierungsschicht (3) in einem ersten Teilbereich (A) mittels des gepulsten Laserstrahls vollständig entfernt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des gepulsten Laserstrahls die Schichtdicke der elektrisch isolierenden Passivierungsschicht in einem zweiten Teilbereich reduziert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die elektrisch isolierende Passivierungsschicht (3) ein Metalloxid, Polyimid, Epoxidharz oder Polymer verwendet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Passivierungsschicht (3) ausgebildet wird, indem mindestens zwei Teilschichten verschiedener Materialien übereinander abgeschieden werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Passivierungsschicht (3) mittels eines Prozesses der Atomlagenabscheidung abgeschieden wird.
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