WO2014079845A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements - Google Patents

Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements Download PDF

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WO2014079845A1
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electrode layer
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Thomas Wehlus
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Definitions

  • the present application relates to an optoelectronic component and a method for producing a
  • a homogeneous energization of an organic light emitting diode (OLED) with a large luminous area provides a
  • an optoelectronic component has an organic active layer provided for generating electromagnetic radiation and a metal oxide layer
  • the first electrode preferably comprises a first electrode layer and a first at least partially spaced from the first electrode layer
  • the active layer is arranged at least in regions between the first electrode layer and the first connection layer.
  • the first electrode has at least one through-hole which extends completely through the active layer. During operation of the component, the plated-through hole forms an electrical contact between the first electrode layer and the first connection layer. Under a via is part of an electrode of the optoelectronic in the context of the application
  • Component forms an electrical contact between further, at least partially spatially spaced from each other components of the electrode.
  • “Extending through a layer” means that the plated through hole penetrates the one layer in particular and is preferably surrounded on all sides by this layer.
  • the first electrode is preferably multilayered
  • the first electrode is designed as an anode of the optoelectronic component.
  • the active layer is preferably enclosed at least in regions in the vertical direction by the first electrode.
  • the active layer preferably adjoins directly to the first electrode layer. Under a vertical
  • the first connection layer is at least partially spaced from the first electrode layer in the vertical direction. That is, the first terminal layer and the first one
  • Electrode layer are preferably arranged one above the other.
  • Connection layer at least partially parallel to each other.
  • the first electrode layer is preferably
  • the first electrode layer has a transmission for the radiation generated by the active layer of at least 70%, preferably at least 80%, particularly preferably at least 90%.
  • the first electrode layer preferably contains a TCO material (transparent conductive oxide).
  • transparent, conductive materials are usually metal oxides, such as zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide or indium tin oxide (ITO).
  • the first connection layer is preferred as one
  • Connection layer and the via preferably have at least one base material with a high electrical
  • a base material of a layer is understood a material from which the layer is at least 50%, in particular at least 70%, formed.
  • Examples of such a base material are metals such as copper,
  • Terminal layer and the via a higher electrical conductivity than the first electrode layer.
  • the active layer has an organic functional layer stack with at least one organic light-emitting layer.
  • the organic functional layer stack may include layers of organic polymers, organic oligomers, organic monomers, organic small, non-polymeric molecules ("small
  • the organic functional layer stack has an organic functional layer which is designed as a hole transport layer in order to effect an effective hole injection into the at least one light-emitting layer
  • Hole transport layer can be, for example, tertiary
  • emissive layers are materials that use a
  • organic functional layer stacks have a functional layer that serves as an electron transport layer
  • the layer stack can also have electron and / or hole blocking layers.
  • the organic functional layer stack can also be one
  • the first electrode has a
  • Through-hole structure effectively causes an improvement in the transverse conductivity of the first electrode layer, so that a homogeneous current flow is achieved in the active layer of the device.
  • Busbars can be dispensed with, so that the radiation generated by the active layer passes through the first electrode layer and out of the
  • Optoelectronic device can emerge, without losing the busbars or traces on one
  • Radiation exit surface to be absorbed.
  • the plated-through holes are arranged uniformly on the first electrode layer.
  • the optoelectronic component has a radiation-transmissive carrier body.
  • the carrier body contains glass or consists of glass. The carrier body points to one of the first
  • Electrode layer facing away from the carrier body to a radiation exit surface of the device is preferably between the
  • Electrode layer directly to the carrier body. This means that between the first electrode layer and the
  • Carrier body is located at most one connection layer for attaching the first electrode layer to the carrier body. Such an arrangement minimizes the radiation loss through absorption because the radiation can exit the device by the shortest possible path.
  • Radiation exit surface preferably formed flat. That is, the radiation exit surface preferably has no
  • the radiation preferably leaves the component directly at the radiation exit surface.
  • the radiation exit surface of the device is between 0.1 square centimeters and 1 square meter, in particular between 100 square centimeters and 0.5 square meters.
  • the radiation exit surface is a
  • the optoelectronic component has an electrical contact for the active
  • the first electrode is a cathode of the optoelectronic
  • the second electrode comprises at least a second electrode layer.
  • the first electrode Preferably, the first
  • Connection layer and the second electrode layer on a side facing away from the carrier body of the active layer
  • the second electrode layer is preferably arranged at least in regions between the active layer and the first connection layer. Particularly preferably, the second electrode layer directly adjoins the active layer.
  • Electrode layer is preferably formed as a mirror layer for the electromagnetic radiation generated by the active layer. The reflection of radiation at the second
  • Electrode layer on a side facing the active layer has a radiation-reflecting layer.
  • the radiation-reflecting layer is a silver layer.
  • the active layer and the second electrode layer have at least one cutout relative to the first electrode layer.
  • the recess is preferably surrounded on all sides in the lateral direction by the active layer and by the second electrode layer.
  • a lateral direction is understood to mean a direction
  • the via is arranged at least partially within the recess.
  • between the active layer and the via and between the active layer and the first connection layer at least one insulation layer for electrical insulation.
  • the active layer and the second electrode layer are preferably electrically conductively connected to the via and the first connection layer via the first electrode layer.
  • Recess between the via and the active layer preferably a first insulating layer
  • Electrode layer arranged a second insulating layer.
  • the first insulation layer and the second insulation layer adjoin one another in the recess. It is also conceivable that the first insulation layer and the second insulation layer in a production step
  • Insulation layer are. According to a further embodiment, the
  • Through-hole structure of the device preferably has a plurality of vias, which are spaced apart in the lateral direction.
  • the plated-through holes are thus electrically connected to one another, for example, only via the first electrode layer or via the first connection layer.
  • Connection layer - are electrically connected to each other.
  • the continuous via structure is
  • the contiguous via structure has other shapes such that the second electrode layer remains continuous.
  • connection preferably strip-shaped.
  • Through-hole for example, in a plan view of the active layer has a cross section whose longitudinal extent is preferably at least twice as large, more preferably at least five times as large as its transverse extent.
  • the recesses border in the lateral direction at least partially directly to each other.
  • the insulating layers formed in the recesses are preferably also connected, whereby the formation of the insulating layer is simplified.
  • Electrode layer or the active layer are Electrode layer or the active layer
  • the second electrode is preferably formed at least partially multi-layered.
  • the second electrode preferably comprises a second electrode
  • connection layer The second electrode is in operation of the component preferably electrically contacted via the second connection layer with an external voltage source.
  • the first connection layer is preferably at least
  • the second electrode preferably comprises a plurality of others
  • Through holes which are provided for the electrical contacting of the second connection layer with the second electrode layer.
  • the further plated-through holes preferably extend from the second terminal layer through the first terminal layer to the second
  • this includes
  • optoelectronic component at least one more
  • the further insulation layer is made of Insulation layer.
  • the further insulation layer is made of Insulation layer.
  • the further insulation layer is arranged at least in regions between the first connection layer and the second connection layer. Preferably, the other extends
  • Insulation layer at least partially between the first connection layer and the further vias.
  • the further insulation layer preferably adjoins the second one
  • a carrier body is provided.
  • a first electrode layer is applied to the carrier body applied.
  • An organic active layer is formed on the first electrode layer.
  • the active layer has at least one recess, wherein the recess extends through the active layer.
  • the recess is preferably formed during the formation or after the formation of the active layer.
  • At least one via is preferably at least partially in the recess
  • the first connection layer is electrically conductively connected to the first electrode layer.
  • an optoelectronic component described above can be produced.
  • Features described in connection with the optoelectronic component can be used for the method and vice versa.
  • an organic active layer is preferably applied after the application of the first electrode layer on the first electrode layer, so that the active layer is adjacent to the first electrode layer.
  • the first electrode layer is preferably arranged between the carrier body and the active layer.
  • This can be realized for example by partial removal of the active layer.
  • the organic active layer is preferably applied in a structured manner to the first electrode layer. For example, at least one point provided for the recess on the first electrode layer is covered with a mask or with a covering material. The recess is then formed, for example, by removing the mask or by at least partially removing the covering material.
  • Insulating layer and a second insulating layer at least partially formed in the recess.
  • the first insulation layer preferably directly adjoins the active layer in the lateral direction.
  • the second insulation layer extends at least in regions in the recess and preferably adjoins the second electrode layer in the lateral direction.
  • the first insulating layer is preferably before
  • Insulation layer is preferably formed after the application of the second electrode layer such that the second insulation layer extends at least partially on the second electrode layer and in the recess. The first insulation layer and the second insulation layer are therefore separated into two separate
  • FIG. 1A shows a first exemplary embodiment of an electronic component in a schematic sectional view
  • Figure 1B shows a second embodiment of a
  • FIGS. 2A to 2C show different embodiments of a via structure of the plated-through holes in plan view at the level of the second electrode layer
  • Figure 3 shows another embodiment of a
  • FIGS. 4A to 4E are schematic representations of
  • a first exemplary embodiment of an optoelectronic component is shown schematically in a sectional view in FIG. 1A.
  • the optoelectronic component 10 has a carrier body 4, an organic active layer 5, a first electrode 1 and a second electrode 2.
  • Electrodes are provided for the electrical contacting of the active layer.
  • the active layer emits electromagnetic radiation
  • the first electrode 1 comprises a first electrode layer 11, which is arranged directly on the carrier body 4. Furthermore, the first electrode 1 comprises a first connection layer 12, which is arranged on the carrier body 4 in the vertical direction spaced from the first electrode layer 11.
  • the first electrode layer 11 may be a layer of a transparent, electrically conductive oxide, for example
  • Terminal layer 12 is the organic active
  • the active layer 5 directly adjoins the first electrode layer 11.
  • the first electrode 1 is preferably connected via the first connection layer 12 with a
  • the first Terminal layer 12 is in operation of the device
  • the component 10 can be contacted by a side of the active layer 5 facing away from the first transparent electrode layer 11, that is to say at the back.
  • the second electrode 2 comprises a second electrode layer 21, which is between the active layer 5 and the first
  • Connection layer 12 is arranged. The second
  • Electrode layer 21 directly adjoins the active layer 5. In the lateral direction, the active layer and the second electrode layer are flush with each other. The first
  • Electrode layer 21 may be radiopaque.
  • the first electrode layer 21 is designed to be reflective for the radiation emitted by the component 10. This increases the degree of decoupling of the radiation of the component.
  • the first electrode 1 comprises at least one
  • the via can be part of the first connection layer 12 or directly adjoin the first connection layer 12.
  • the via 13 extends in the vertical direction from the first one
  • the via 13 also adjoins the first electrode layer 11. During operation of the device 10, the via 13 forms an electrical contact between the first electrode layer 11 and the first
  • the via 13 and the first terminal layer 12 serve the current distribution in the lateral direction.
  • a homogeneous current flow into the active layer 5 can be achieved.
  • the plated-through holes 13 and the first connection layer 12 thus bring about an improvement in the
  • the via 13 and the first terminal layer 12 may be formed of a same base material. It is also conceivable that the through-connection 13 and the first connection layer 12 are made of different base materials
  • the through-connection 13 may have a higher thermal conductivity than the first connection layer.
  • the device also has an insulation layer 6 for electrical insulation between the first electrode 1 and the second electrode 2 and between the active layer 5 and the via 13.
  • the insulating layer contains, for example, non-conductive oxides such as
  • the component 10 furthermore has at least one recess 8.
  • the recess 8 extends completely through the second electrode layer 21 and through the active layer 5. Accordingly, the recess 8 is a hole in the active layer 5 and in the second electrode layer 21. Die
  • Through hole 13 and the insulating layer 6 are at least partially disposed within the recess 8. In the lateral direction, the via 13
  • the via 13 is electrically insulated from the active layer 5 and from the second electrode layer 21 by means of the insulating layer 6. Outside the recess, the insulation layer 6 extends laterally between the first connection layer 12 and the second electrode layer 21. The insulation layer 6 adjoins the first connection layer 12 and the second electrode layer 21.
  • the carrier body 4 is radiation-permeable.
  • the carrier body 4 may contain glass or is made of glass.
  • the carrier body 4 On its side facing away from the first electrode layer 11, the carrier body 4 has a radiation exit surface 41 of the component. That is, the radiation generated by the component exits from the device 10 at the radiation exit surface 41.
  • the radiation exit surface 41 is flat. In other words, the
  • FIG. 1B shows a further exemplary embodiment of an optoelectronic component in a sectional view. This embodiment essentially corresponds to the first exemplary embodiment of the optoelectronic
  • Insulation layer 6 a first insulating layer 61 and a second insulating layer 62 on.
  • Isolation layer 62 directly to each other.
  • the first insulating layer 61 is flush with of the active layer 5 from.
  • the first insulation layer 61 is completely surrounded by the active layer 5 in the lateral direction, wherein the first insulation layer 61 and the active layer 5 have a same vertical height.
  • the second insulation layer is arranged outside the recess 8 in regions between the first connection layer 11 and the second electrode layer 21.
  • Insulation layer 62 serves for the electrical insulation between the first connection layer 12 and the second
  • Electrode layer 21 The first insulating layer 61 and the second insulating layer 62 may be made of one and the same
  • Base material to be shaped. It is also conceivable that they each have a different base material.
  • FIG. 2A shows a further exemplary embodiment of FIG
  • the first electrode 1 has a plurality of plated-through holes 13, which have a
  • Through-hole structure 3 of the device form.
  • the plated-through holes 13 are spatially spaced from one another in the lateral direction.
  • the vias 13 each have a cross-section which is circular.
  • Cross section may be constant along the vertical direction. It is conceivable that the cross section with larger
  • the distance from the first terminal layer 12 decreases. That is, the cross section of the via 13 is in the vertical direction of the first connection layer 12 to the first electrode layer 11 tapers. It is also conceivable that the cross section of the plated-through holes 13
  • the vias 13 may also have cross sections of different shapes.
  • each individual through-connection 13 is completely enclosed by the insulation layer 6.
  • the second electrode layer 21 has a plurality of
  • the recess 8 has a cross-section which has a same shape as that of the cross-section of the associated through-hole 13. Apart from this, the recess 8 and the associated through-hole 13 can have cross sections of different shapes.
  • FIG. 2B shows a further exemplary embodiment of an optoelectronic component in a cross-sectional view
  • This embodiment essentially corresponds to the exemplary embodiment in FIG. 2A. in the
  • the cross-section of the through-connection 13 is strip-shaped. That is, in supervision of the active
  • the via has a cross-section whose longitudinal extent is preferably at least twice, in particular at least five times as large as its transverse extent.
  • a further exemplary embodiment of an optoelectronic component in cross-sectional view through the second electrode layer 21 is shown schematically in FIG. 2C.
  • Component has a plurality of plated-through holes 13th which adjoin each other in regions and thus form a continuous via structure 3.
  • the via structure 3 is surrounded in the lateral direction by a continuous insulation layer 6.
  • the continuous via structure 3 divides the second electrode layer 21 into a plurality of each other
  • the coherent coherent signal is a signal generated by the active layer 5 in the lateral direction.
  • the active layer 5 is likewise divided into a plurality of separate regions 50 by such a contiguous via structure.
  • Through-hole structure 3 has an example
  • honeycomb-shaped structure The single feedthrough is strip-shaped. It is also conceivable that the continuous via structure 3 has a ladder-shaped,
  • FIG. 3 schematically shows a further exemplary embodiment of an electronic component in a sectional view. This embodiment corresponds to
  • the second electrode 2 comprises the second
  • Electrode layer 21 a second connection layer 22 and a plurality of further plated-through holes 23. Furthermore, the second electrode layer 21 is divided by the plated-through holes 13, which form a continuous via structure 3, into a plurality of separate partial regions 210 of the second electrode layer. This results in that the active layer 5 also in several of each other
  • the second connection layer 22 is on one of the second
  • Connection layer 12 is arranged.
  • the first connection layer 12 is located between the second connection layer 22 and the second electrode layer 21. The others
  • Through-contacts 23 extend in the vertical direction from the second connection layer 22 completely through the first connection layer 12 to the partial regions 210 of the first electrode layer 21.
  • Component 10 the portions 50 of the active layer by means of the further vias 22 are electrically conductively connected to each other.
  • connection layer 22 can likewise be subdivided into subregions which are separate from one another, the subregions of the connection layer 22 each being connected to a further one
  • connection layer 22 Connected through hole 23.
  • the subregions of the connection layer 22 are each electrically connected to at least one further through connection 23, wherein the further through connection 23 in the operation of the
  • Layer 5 is in electrical contact.
  • Such design of the second connection layer 22 can be achieved in a simplified electrical contacting of the separate portions 50 of the active layer 5 in a simplified manner.
  • the component also has a further insulation layer 63 for electrical insulation between the first electrode 1 and the second electrode 2.
  • the further insulation layer 63 is partially between the second connection layer 22 and the first connection layer 12 and partially disposed between the further plated-through holes 23 and the first connection layer 12.
  • the further insulation layer 63 adjoins the insulation layer 6.
  • FIGS. 4A to 4E show an exemplary embodiment of a method for producing an optoelectronic device
  • the carrier body 4 shown by means of schematically illustrated intermediate steps in plan view.
  • the component to be produced is shown schematically, for example, in FIG. 1B.
  • the intermediate steps described below can also be used in the production of optoelectronic components of the further described exemplary embodiments and combinations thereof.
  • the carrier body 4 In a first step, the carrier body 4
  • the first electrode layer 11 is applied to the carrier.
  • the organic active layer 5 and the recess 8 are formed on the first electrode layer 11 (FIG. 4A).
  • the formation of the recess 8 can take place, for example, by partial removal of the active layer 5.
  • the recess 8 may be formed, for example, by means of a mask.
  • the active layer 5 may be structured on the first one
  • Electrode layer 11 are applied.
  • a mask may also be a cover material, for example a
  • Insulating layer 61 formed ( Figure 4B). This can be done, for example, by applying an electric insulating material can be realized in the recess 8. It is also conceivable that the cover material is an electrically insulating material, so that the formation of the first insulating layer by partially removing the
  • Electrode layer 21 applied to the active layer 5 ( Figure 4C).
  • the recesses 8 are free of the second electrode layer.
  • Electrode layer 21 evaporated on the active layer.
  • the second electrode layer 21 may be formed, for example, by means of a mask or a mask
  • the first insulating layer 61 is formed before the second electrode layer 21 is applied, whereby the risk of a short circuit between the second electrode layer 21 and the first electrode layer 11 is greatly reduced.
  • a further intermediate step becomes the second
  • Insulation layer 62 applied to the second electrode layer 21 ( Figure 4D).
  • the second insulating layer 62 completely covers the second electrode layer 21. Within the recess 8, the second insulation layer 62 directly adjoins the first insulation layer 61. The intended for the vias 13 areas of the recesses 8 are free of the second insulating layer.
  • Through holes 13 provided areas of the recesses 8 are filled with an electrically conductive material. Thereafter, the first connection layer 12 is formed on the second insulation layer 62, for example vapor-deposited. The first terminal layer 12 covers the second one
  • Through holes 13 and the first connection layer are produced in a common process step.

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Abstract

Es wird ein optoelektronisches Bauelement angegeben, das eine zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung vorgesehene organische aktive Schicht (5) und eine zur elektrischen Kontaktierung der aktiven Schicht vorgesehene erste Elektrode (1) umfasst, wobei die erste Elektrode eine erste Elektrodenschicht (11) und eine zumindest bereichsweise von der ersten Elektrodenschicht beabstandete erste Anschlussschicht (12) aufweist, die aktive Schicht zumindest bereichsweise zwischen der ersten Elektrodenschicht und der ersten Anschlussschicht angeordnet ist, und die erste Elektrode zumindest eine Durchkontaktierung (13) aufweist, die sich durch die aktive Schicht hindurch erstreckt und dabei einenelektrischen Kontakt zwischen der ersten Elektrodenschicht und der ersten Anschlussschicht bildet. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bauelements angegeben.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines
optoelektronischen Bauelements. Eine homogene Bestromung einer organischen Licht emittierenden Diode (OLED) mit einer großen Leuchtfläche stellt eine
technische Herausforderung dar. Bei einer herkömmlichen OLED tritt von der OLED erzeugte Strahlung zunächst durch eine Elektrodenschicht hindurch, bevor die Strahlung die OLED verlässt. Die Elektrodenschicht soll daher möglichst
strahlungsdurchlässig und zugleich gut elektrisch leitend gestaltet werden. Mit steigender Größe des Bauelements, insbesondere mit größerer Leuchtfläche der OLED, steigt die Notwendigkeit, die Leitfähigkeit zusätzlich durch den Einsatz von Leiterbahnen - sogenannten Busbars - zu erhöhen. Dies führt jedoch dazu, dass die Leuchtfläche der OLED aufgrund der Bedeckung durch die Busbars auf der strahlungsdurchlässigen Elektrodenschicht vermindert wird.
Eine Aufgabe ist es, ein optoelektronisches Bauelement mit möglichst homogener Bestromung bei möglichst geringem Verlust an Leuchtfläche des Bauelements sowie ein Verfahren zur
Herstellung eines derartigen optoelektronischen Bauelements anzugeben .
Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Bauelement beziehungsweise ein Verfahren gemäß den unabhängigen
Patentansprüchen gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen
Patentansprüche .
Gemäß einer Ausführungsform weist ein optoelektronisches Bauelement eine zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung vorgesehene organische aktive Schicht und eine zur
elektrischen Kontaktierung der aktiven Schicht vorgesehene erste Elektrode auf. Die erste Elektrode umfasst vorzugsweise eine erste Elektrodenschicht und eine zumindest bereichsweise von der ersten Elektrodenschicht beabstandete erste
Anschlussschicht. Die aktive Schicht ist dabei zumindest bereichsweise zwischen der ersten Elektrodenschicht und der ersten Anschlussschicht angeordnet. Außerdem weist die erste Elektrode zumindest eine Durchkontaktierung auf, die sich vollständig durch die aktive Schicht hindurch erstreckt. Im Betrieb des Bauelements bildet die Durchkontaktierung einen elektrischen Kontakt zwischen der ersten Elektrodenschicht und der ersten Anschlussschicht. Unter einer Durchkontaktierung wird im Rahmen der Anmeldung ein Bestandteil einer Elektrode des optoelektronischen
Bauelements verstanden, der sich vollständig durch zumindest eine Schicht, welche dieser Elektrode nicht zugehörig ist, hindurch erstreckt und im Betrieb des optoelektronischen
Bauelements einen elektrischen Kontakt zwischen weiteren, zumindest bereichsweise voneinander räumlich beabstandeten Bestandteilen der Elektrode bildet. „Durch eine Schicht hindurch erstreckt" bedeutet, dass die Durchkontaktierung die eine Schicht insbesondere durchstößt und bevorzugt von dieser Schicht allseitig umgeben ist.
Die erste Elektrode ist vorzugsweise mehrschichtig
ausgebildet. Sie umfasst dabei zumindest die erste Elektrodenschicht, die erste Anschlussschicht und die zumindest eine Durchkontaktierung . Vorzugsweise ist die erste Elektrode als eine Anode des optoelektronischen Bauelements ausgeführt. Die aktive Schicht ist vorzugsweise in vertikaler Richtung zumindest bereichsweise von der ersten Elektrode eingeschlossen. Bevorzugt grenzt die aktive Schicht direkt an die erste Elektrodenschicht an. Unter einer vertikalen
Richtung wird im Rahmen der Anmeldung eine Richtung
verstanden, die senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der ersten Elektrodenschicht gerichtet ist. Vorzugsweise ist die erste Anschlussschicht zumindest bereichsweise von der ersten Elektrodenschicht in der vertikalen Richtung beabstandet. Das heißt, die erste Anschlussschicht und die erste
Elektrodenschicht sind vorzugsweise übereinander angeordnet. Bevorzugt sind die erste Elektrodenschicht und die erste
Anschlussschicht zumindest bereichsweise parallel zueinander.
Die erste Elektrodenschicht ist vorzugsweise
strahlungsdurchlässig ausgebildet. Beispielsweise weist die erste Elektrodenschicht eine Transmission für die von der aktiven Schicht erzeugte Strahlung von mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 %, besonders bevorzugt mindestens 90 % auf. Bevorzugt enthält die erste Elektrodenschicht ein TCO- Material (transparent conductive oxide) . Solche transparenten, leitenden Materialien sind in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid oder Indiumzinnoxid (ITO).
Die erste Anschlussschicht ist bevorzugt als eine
Strahlungsreflektierende Schicht ausgestaltet. Die
Anschlussschicht und die Durchkontaktierung weisen bevorzugt zumindest ein Grundmaterial mit einer hohen elektrischen
Leitfähigkeit auf. Unter einem Grundmaterial einer Schicht wird ein Material verstanden, aus dem die Schicht mindestens 50 %, insbesondere mindestens 70 %, gebildet ist. Beispiele für ein solches Grundmaterial sind Metalle wie Kupfer,
Aluminium, Silber oder eine Legierung mit zumindest einem der genannten Metalle. Besonders bevorzugt weisen die
Anschlussschicht und die Durchkontaktierung eine höhere elektrische Leitfähigkeit auf als die erste Elektrodenschicht.
Gemäß einer Ausgestaltung weist die aktive Schicht einen organischen funktionellen Schichtenstapel mit zumindest einer organischen Licht emittierenden Schicht auf. Der organische funktionelle Schichtstapel kann Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren, organischen Monomeren, organischen kleinen, nicht-polymeren Molekülen („small
molecules") oder Kombinationen daraus aufweisen. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn der organische funktionelle Schichtenstapel eine organische funktionelle Schicht aufweist, die als Lochtransportschicht ausgeführt ist, um eine effektive Löcherinjektion in die zumindest eine Licht emittierende
Schicht zu ermöglichen. Als Materialien für eine
Lochtransportschicht können sich beispielsweise tertiäre
Amine, Carbazolderivate, leitendes Polyanilin oder
Polyethylendioxythiophen als vorteilhaft erweisen. Als
Materialien für die zumindest eine 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. Weiterhin kann der
organische funktionelle Schichtenstapel eine funktionelle Schicht aufweisen, die als Elektronentransportschicht
ausgebildet ist. Darüber hinaus kann der Schichtenstapel auch Elektronen- und/oder Löcherblockierschichten aufweisen. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann auch eine
Mehrzahl von organischen Licht emittierenden Schichten
aufweisen, die zwischen den Elektroden angeordnet sind
Im Hinblick auf den prinzipiellen Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements, beispielsweise im Hinblick auf den Aufbau, die SchichtZusammensetzung und die Materialien des organischen funktionellen Schichtenstapels, wird auf die Druckschrift WO 2010/066245 AI verwiesen, die insbesondere im Bezug auf den Aufbau, die SchichtZusammensetzung und die
Materialien eines organischen Licht emittierenden Bauelements hiermit ausdrücklich durch Rückbezug aufgenommen wird.
Gemäß einer Ausgestaltung weist die erste Elektrode eine
Mehrzahl von Durchkontaktierungen auf, die eine
Durchkontaktierungsstruktur des Bauelements bilden. Die
Durchkontaktierungsstruktur bewirkt effektiv eine Verbesserung der Querleitfähigkeit der ersten Elektrodenschicht, so dass eine homogene Bestromung in die aktive Schicht des Bauelements erzielt wird. Auf Busbars kann verzichtet werden, so dass die von der aktiven Schicht erzeugte Strahlung durch die erste Elektrodenschicht hindurch treten und aus dem
optoelektronischen Bauelement austreten kann, ohne dabei von den Busbars oder von Leiterbahnen auf einer
Strahlungsaustrittsfläche absorbiert zu werden.
Vorzugsweise sind die Durchkontaktierungen gleichmäßig auf der ersten Elektrodenschicht angeordnet. Eine gleichmäßige
Anordnung der Durchkontaktierungen führt zu einer
gleichmäßigen Stromverteilung auf der ersten
Elektrodenschicht . Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das optoelektronische Bauelement einen strahlungsdurchlässigen Trägerkörper auf. Vorzugsweise enthält der Trägerkörper Glas oder besteht aus Glas. Der Trägerkörper weist auf einer der ersten
Elektrodenschicht abgewandten Seite des Trägerkörpers eine Strahlungsaustrittsfläche des Bauelements auf. Weiterhin ist die erste Elektrodenschicht bevorzugt zwischen dem
strahlungsdurchlässigen Trägerkörper und der aktiven Schicht angeordnet. Besonders bevorzugt grenzt die erste
Elektrodenschicht direkt an den Trägerkörper an. Das bedeutet, dass sich zwischen der ersten Elektrodenschicht und dem
Trägerkörper höchstens eine Verbindungsschicht zur Befestigung der ersten Elektrodenschicht an dem Trägerkörper befindet. Eine derartige Anordnung minimiert den Strahlungsverlust durch Absorption, da die Strahlung durch den kürzest möglichen Weg aus dem Bauelement austreten kann.
Gemäß einer Ausgestaltungsvariante ist die
Strahlungsaustrittsfläche bevorzugt eben ausgebildet. Das heißt, die Strahlungsaustrittsfläche weist bevorzugt keine
Krümmung auf. Bevorzugt verlässt die Strahlung das Bauelement unmittelbar an der Strahlungsaustrittsfläche. Vorzugsweise ist die Strahlungsaustrittsfläche des Bauelements zwischen 0,1 QuadratZentimeter und 1 Quadratmeter, insbesondere zwischen 100 QuadratZentimeter und 0,5 Quadratmeter. Besonders
bevorzugt ist die Strahlungsaustrittsfläche eine
zusammenhängende Fläche.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das optoelektronische Bauelement eine zur elektrischen Kontaktierung der aktiven
Schicht vorgesehene zweite Elektrode auf. Vorzugsweise ist die erste Elektrode als eine Kathode des optoelektronischen
Bauelements ausgeführt. Die zweite Elektrode umfasst zumindest eine zweite Elektrodenschicht. Bevorzugt sind die erste
Anschlussschicht und die zweite Elektrodenschicht auf einer dem Trägerkörper abgewandten Seite der aktiven Schicht
angeordnet. Beispielsweise überlappen sich die erste
Anschlussschicht und die zweite Elektrodenschicht in
Draufsicht auf den Trägerkörper. Vorzugsweise ist die zweite Elektrodenschicht zumindest bereichsweise zwischen der aktiven Schicht und der ersten Anschlussschicht angeordnet. Besonders bevorzugt grenzt die zweite Elektrodenschicht direkt an die aktive Schicht an.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die zweite
Elektrodenschicht vorzugsweise als eine Spiegelschicht für die von der aktiven Schicht erzeugte elektromagnetische Strahlung ausgebildet. Die Reflektion von Strahlung an der zweiten
Elektrodenschicht erhöht vorteilhafterweise den
Strahlungsauskopplungsgrad und somit die Effizienz des
Bauelements. Es ist auch denkbar, dass die zweite
Elektrodenschicht auf einer der aktiven Schicht zugewandten Seite eine Strahlungsreflektierende Schicht aufweist.
Beispielsweise ist die Strahlungsreflektierende Schicht eine Silberschicht .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen die aktive Schicht und die zweite Elektrodenschicht zumindest eine Aussparung zur ersten Elektrodenschicht auf. Die Aussparung ist vorzugsweise in lateraler Richtung von der aktiven Schicht und von der zweiten Elektrodenschicht allseitig umgeben. Unter einer lateralen Richtung wird eine Richtung verstanden, die
senkrecht zu der vertikalen Richtung ist.
Die Durchkontaktierung ist zumindest bereichsweise innerhalb der Aussparung angeordnet. Vorzugsweise ist zwischen der aktiven Schicht und der Durchkontaktierung sowie zwischen der aktiven Schicht und der ersten Anschlussschicht zumindest eine Isolationsschicht zur elektrischen Isolierung angeordnet. Die aktive Schicht und die zweite Elektrodenschicht sind bevorzugt über die erste Elektrodenschicht mit der Durchkontaktierung und der ersten Anschlussschicht elektrisch leitend verbunden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist innerhalb der
Aussparung zwischen der Durchkontaktierung und der aktiven Schicht vorzugsweise eine erste Isolationsschicht, und
zwischen der Durchkontaktierung und der zweiten
Elektrodenschicht eine zweite Isolationsschicht angeordnet. Vorzugsweise grenzen die erste Isolationsschicht und die zweite Isolationsschicht in der Aussparung aneinander an. Es ist auch denkbar, dass die erste Isolationsschicht und die zweite Isolationsschicht in einem Produktionsschritt
hergestellt werden und daher Teile einer gemeinsamen
Isolationsschicht sind. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst die
Durchkontaktierungsstruktur des Bauelements bevorzugt eine Mehrzahl von Durchkontaktierungen, die in lateraler Richtung voneinander beabstandet sind. Die Durchkontaktierungen sind somit beispielsweise erst über die erste Elektrodenschicht oder über die erste Anschlussschicht elektrisch miteinander verbunden .
Gemäß einer Ausgestaltungsvariante grenzen die
Durchkontaktierungen zumindest bereichsweise lateral
aneinander an. Sie bilden somit bevorzugt eine
zusammenhängende Durchkontaktierungsstruktur. Das bedeutet insbesondere, dass die Durchkontaktierungen im Betrieb des Halbleiterbauelements direkt - und nicht beispielsweise erst über die erste Elektrodenschicht oder die erste
Anschlussschicht - elektrisch leitend miteinander verbunden sind . Die zusammenhängende Durchkontaktierungsstruktur ist
beispielsweise E-förmig, H-förmig oder F-förmig. Es ist auch denkbar, dass die zusammenhängende Durchkontaktierungsstruktur andere Formen aufweist, derart, dass zweite Elektrodenschicht zusammenhängend bleibt. Bei einer zusammenhängenden
Durchkontaktierungsstruktur ist die einzelne
Durchkontaktierung vorzugsweise streifenförmig.
„Streifenförmige Durchkontaktierung" bedeutet, dass die
Durchkontaktierung beispielsweise in Aufsicht auf die aktive Schicht einen Querschnitt aufweist, dessen Längsausdehnung bevorzugt mindestens zweimal so groß, besonders bevorzugt mindestens fünfmal so groß wie dessen Querausdehnung ist. Die Aussparungen grenzen in der lateralen Richtung zumindest bereichsweise direkt aneinander an. Die in den Aussparungen ausgebildeten Isolationsschichten sind bevorzugt ebenfalls zusammenhängend, wodurch das Ausbilden der Isolationsschicht vereinfacht ist.
Gemäß einer Ausgestaltungsvariante unterteilt die
zusammenhängende Durchkontaktierungsstruktur die zweite
Elektrodenschicht beziehungsweise die aktive Schicht
vorzugsweise in mehrere voneinander getrennte Teilbereiche. Das heißt, die Teilbereiche sind in der lateralen Richtung voneinander räumlich beabstandet. Die zweite Elektrode ist bevorzugt zumindest bereichsweise mehrschichtig ausgebildet. Neben der zweiten Elektrodenschicht umfasst die zweite Elektrode vorzugsweise eine zweite
Anschlussschicht. Dabei ist die zweite Elektrode im Betrieb des Bauelements bevorzugt über die zweite Anschlussschicht mit einer externen Spannungsquelle elektrisch kontaktiert. Die erste Anschlussschicht ist dabei bevorzugt zumindest
bereichsweise zwischen der zweiten Anschlussschicht und der zweiten Elektrodenschicht angeordnet. Weiterhin umfasst die zweite Elektrode vorzugsweise eine Mehrzahl weiterer
Durchkontaktierungen, die für die elektrische Kontaktierung der zweiten Anschlussschicht mit der zweiten Elektrodenschicht vorgesehen sind. Die weiteren Durchkontaktierungen erstrecken sich bevorzugt von der zweiten Anschlussschicht durch die erste Anschlussschicht hindurch zu der zweiten
Elektrodenschicht. Somit können die voneinander beabstandeten Teilbereiche der zweiten Elektrodenschicht mittels der
weiteren Durchkontaktierungen elektrisch leitend miteinander verbunden sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst das
optoelektronische Bauelement zumindest eine weitere
Isolationsschicht. Die weitere Isolationsschicht ist
vorzugsweise für die elektrische Isolierung zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode vorgesehen. Die weitere Isolationsschicht ist zumindest bereichsweise zwischen der ersten Anschlussschicht und der zweiten Anschlussschicht angeordnet. Bevorzugt erstreckt sich die weitere
Isolationsschicht zumindest bereichsweise zwischen der ersten Anschlussschicht und den weiteren Durchkontaktierungen. Die weitere Isolationsschicht grenzt bevorzugt an die zweite
Isolationsschicht an. Ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen
Bauelements umfasst gemäß einer Ausführungsform folgende
Schritte. Zunächst wird ein Trägerkörper bereitgestellt. Eine erste Elektrodenschicht wird auf den Trägerkörper aufgebracht. Eine organische aktive Schicht wird auf der ersten Elektrodenschicht ausgebildet. Die aktive Schicht weist zumindest eine Aussparung auf, wobei sich die Aussparung durch die aktive Schicht hindurch erstreckt. Die Aussparung wird bevorzugt beim Ausbilden oder nach dem Ausbilden der aktiven Schicht ausgebildet. Zumindest eine Durchkontaktierung wird bevorzugt zumindest bereichsweise in der Aussparung
ausgebildet, so dass mittels der Durchkontaktierung die erste Anschlussschicht mit der ersten Elektrodenschicht elektrisch leitend verbunden wird.
Durch diese Verfahrensschritte wird eine elektrische
Kontaktierung der ersten Elektrodenschicht mit der ersten Anschlussschicht mittels der Durchkontaktierung durch die organische aktive Schicht hindurch erzielt.
Mittels des Verfahrens kann insbesondere ein vorstehend beschriebenes optoelektronisches Bauelement hergestellt werden. Im Zusammenhang mit dem optoelektronischen Bauelement beschriebene Merkmale können für das Verfahren herangezogen werden und umgekehrt.
Gemäß einer Ausgestaltung wird eine organische aktive Schicht vorzugsweise nach dem Aufbringen der ersten Elektrodenschicht auf die erste Elektrodenschicht aufgebracht, so dass die aktive Schicht an die erste Elektrodenschicht angrenzt. Die erste Elektrodenschicht wird dabei vorzugsweise zwischen dem Trägerkörper und der aktiven Schicht angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird zumindest eine
Aussparung ausgebildet, die sich durch die aktive Schicht hindurch erstreckt, so dass die erste Elektrodenschicht vorzugsweise auf einer der aktiven Schicht zugewandten Seite der Elektrodenschicht zumindest bereichsweise frei von der aktiven Schicht ist. Dies kann beispielsweise durch teilweises Entfernen der aktiven Schicht realisiert werden. Alternativ wird die organische aktive Schicht vorzugsweise strukturiert auf die erste Elektrodenschicht aufgebracht. Beispielsweise wird zumindest eine für die Aussparung vorgesehene Stelle auf der ersten Elektrodenschicht mit einer Maske oder mit einem Abdeckmaterial abgedeckt. Die Aussparung wird anschließend beispielsweise durch das Entfernen der Maske oder durch das zumindest teilweise Entfernen des Abdeckmaterials ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung werden eine erste
Isolationsschicht und eine zweite Isolationsschicht zumindest bereichsweise in der Aussparung ausgebildet. Innerhalb der Aussparung grenzt die erste Isolationsschicht bevorzugt in der lateralen Richtung direkt an die aktive Schicht an. Die zweite Isolationsschicht erstreckt sich zumindest bereichsweise in der Aussparung und grenzt in der lateralen Richtung bevorzugt direkt an die zweite Elektrodenschicht an.
Die erste Isolationsschicht wird vorzugsweise vor dem
Aufbringen der zweiten Elektrodenschicht in der Aussparung gebildet. Mittels der ersten Isolationsschicht wird während des Aufbringens der zweiten Elektrodenschicht das Risiko eines Kurzschlusses zwischen der zweiten Elektrodenschicht und der ersten Elektrodenschicht reduziert. Die zweite
Isolationsschicht wird vorzugsweise nach dem Aufbringen der zweiten Elektrodenschicht derart ausgebildet, dass sich die zweite Isolationsschicht zumindest bereichsweise auf der zweiten Elektrodenschicht sowie in der Aussparung erstreckt. Die erste Isolationsschicht und die zweite Isolationsschicht werden demnach in zwei voneinander separaten
Verfahrenschritten hergestellt. Alternativ können die erste Isolationsschicht und die zweite Isolationsschicht
beispielsweise in einem gemeinsamen Verfahrensschritt
ausgebildet werden. Bevorzugt bilden sie eine gemeinsame
IsolierungsSchicht .
Weitere Vorteile, bevorzugte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen des optoelektronischen Bauelements und des Verfahrens ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1A bis 3E erläuterten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Figur 1A ein erstes Ausführungsbeispiel für ein elektronisches Bauelement in schematischer Schnittansicht,
Figur 1B ein zweites Ausführungsbeispiel für ein
elektronisches Bauelement in schematischer Schnittansicht,
Figuren 2A bis 2C unterschiedliche Ausführungsbeispiele für eine Durchkontaktierungsstruktur der Durchkontaktierungen in Draufsicht in Höhe der zweiten Elektrodenschicht,
Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein
elektronisches Bauelement in schematischer Schnittansicht, und
Figuren 4A bis 4E schematische Darstellungen der
Verfahrensschritte gemäß eines Ausführungsbeispiels zur
Herstellung eines optoelektronischen Bauelements. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur
Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sein.
Ein erstes Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Bauelement ist in Figur 1A schematisch in Schnittansicht dargestellt .
Das optoelektronisches Bauelement 10 weist einen Trägerkörper 4, eine organische aktive Schicht 5, eine erste Elektrode 1 und eine zweite Elektrode 2 auf. Die erste und die zweite
Elektroden sind für die elektrische Kontaktierung der aktiven Schicht vorgesehen. Im Betrieb des Bauelements emittiert die aktive Schicht eine elektromagnetische Strahlung,
beispielsweise im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich.
Die erste Elektrode 1 umfasst eine erste Elektrodenschicht 11, die direkt auf dem Trägerkörper 4 angeordnet ist. Weiterhin umfasst die erste Elektrode 1 eine erste Anschlussschicht 12, welche auf dem Trägerkörper 4 in der vertikalen Richtung von der ersten Elektrodenschicht 11 beabstandet angeordnet ist. Die erste Elektrodenschicht 11 kann eine Schicht aus einem transparenten, elektrisch leitenden Oxid, beispielsweise
Indiumzinnoxid sein.
Zwischen der ersten Elektrodenschicht 11 und der ersten
Anschlussschicht 12 befindet sich die organische aktive
Schicht 5. Die aktive Schicht 5 grenzt direkt an die erste Elektrodenschicht 11 an.
Im Betrieb des Bauelements 10 ist die erste Elektrode 1 bevorzugt über die erste Anschlussschicht 12 mit einer
externen Spannungsquelle elektrisch kontaktiert. Die erste Anschlussschicht 12 ist im Betrieb des Bauelements
beispielsweise mit der externen Spannungsquelle elektrisch kontaktiert. Das bedeutet, dass das Bauelement 10 von einer der ersten transparenten Elektrodenschicht 11 abgewandten Seite der aktiven Schicht 5 - das heißt rückseitig - kontaktiert werden kann.
Die zweite Elektrode 2 umfasst eine zweite Elektrodenschicht 21, die zwischen der aktiven Schicht 5 und der ersten
Anschlussschicht 12 angeordnet ist. Die zweite
Elektrodenschicht 21 grenzt direkt an die aktive Schicht 5 an. In der lateralen Richtung schließen die aktive Schicht und die zweite Elektrodenschicht bündig zueinander ab. Die erste
Elektrodenschicht 21 kann strahlungsundurchlässig ausgebildet sein. Insbesondere ist die erste Elektrodenschicht 21 für die von dem Bauelement 10 emittierte Strahlung reflektierend ausgebildet. Dies erhöht den Auskopplungsgrad der Strahlung des Bauelements. Weiterhin umfasst die erste Elektrode 1 zumindest eine
Durchkontaktierung 13. Die Durchkontaktierung kann Teil der ersten Anschlussschicht 12 sein oder unmittelbar an die erste Anschlussschicht 12 angrenzen. Die Durchkontaktierung 13 erstreckt sich in der vertikalen Richtung von der ersten
Anschlussschicht 12 vollständig durch die zweite
Elektrodenschicht 21 und vollständig durch die aktive Schicht 5 hindurch. Die Durchkontaktierung 13 grenzt ebenfalls an die erste Elektrodenschicht 11 an. Im Betrieb des Bauelements 10 bildet die Durchkontaktierung 13 einen elektrischen Kontakt zwischen der ersten Elektrodenschicht 11 und der ersten
Anschlussschicht 12. Die Durchkontaktierung 13 und die erste Anschlussschicht 12 dienen der Stromverteilung in lateraler Richtung. Mittels einer Mehrzahl von Durchkontaktierungen 13, die eine Durchkontaktierungsstruktur des Bauelements 10 bilden, kann eine homogene Bestromung in die aktive Schicht 5 erzielt werden. Die Durchkontaktierungen 13 und die erste Anschlussschicht 12 bewirken so eine Verbesserung der
Querleitfähigkeit der ersten Elektrodenschicht 11, ohne dass eine Strahlungsaustrittsfläche 41 des Trägerkörpers
abgeschattet wird.
Die Durchkontaktierung 13 und die erste Anschlussschicht 12 können aus einem gleichen Grundmaterial geformt sein. Es ist auch denkbar, dass die Durchkontaktierung 13 und die erste Anschlussschicht 12 aus verschiedenen Grundmaterialien
ausgebildet sind, die sich beispielsweise hinsichtlich ihrer Wärmeleitfähigkeit voneinander unterscheiden. Dabei kann die Durchkontaktierung 13 eine höhere Wärmeleitfähigkeit als die erste Anschlussschicht aufweisen. Eine derartige Ausgestaltung verbessert die Wärmeabfuhr aus der aktiven Schicht 5
beziehungsweise aus der ersten Elektrodenschicht 11. Das Bauelement weist außerdem eine Isolationsschicht 6 zur elektrischen Isolierung zwischen der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 sowie zwischen der aktiven Schicht 5 und der Durchkontaktierung 13 auf. Die Isolationsschicht enthält beispielsweise nichtleitfähige Oxide wie
Aluminiumoxide, Titanoxide und Siliziumoxide, ein Nitrid wie Siliziumnitrid oder nichtleitfähige Belackungen.
Das Bauelement 10 weist weiterhin mindestens eine Aussparung 8 auf. Die Aussparung 8 erstreckt sich vollständig durch die zweite Elektrodenschicht 21 und durch die aktive Schicht 5 hindurch. Demnach ist die Aussparung 8 ein Loch in der aktiven Schicht 5 und in der zweiten Elektrodenschicht 21. Die
Durchkontaktierung 13 und die Isolationsschicht 6 sind zumindest teilweise innerhalb der Aussparung 8 angeordnet. In lateraler Richtung ist die Durchkontaktierung 13
vollumfänglich von der Isolationsschicht 6 umgeben. Innerhalb der Aussparung 5 wird die Durchkontaktierung 13 mittels der Isolationsschicht 6 von der aktiven Schicht 5 und von der zweiten Elektrodenschicht 21 elektrisch isoliert. Außerhalb der Aussparung erstreckt sich die Isolierungsschicht 6 in lateraler Richtung zwischen der ersten Anschlussschicht 12 und der zweiten Elektrodenschicht 21. Die Isolierungsschicht 6 grenzt an die erste Anschlussschicht 12 und an die zweite Elektrodenschicht 21 an.
Der Trägerkörper 4 ist strahlungsdurchlässig ausgebildet. Der Trägerkörper 4 kann Glas enthalten oder besteht aus Glas. Der Trägerkörper 4 weist auf seiner der ersten Elektrodenschicht 11 abgewandten Seite eine Strahlungsaustrittsfläche 41 des Bauelements auf. Das heißt, die von dem Bauelement erzeugte Strahlung tritt an der Strahlungsaustrittsfläche 41 aus dem Bauelement 10 aus. Die Strahlungsaustrittsfläche 41 ist eben ausgebildet. Mit anderen Worten weist die
Strahlungsaustrittsfläche 41 bis auf herstellungsbedingten Schwankungen keine Krümmung auf.
In Figur 1B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Bauelement in Schnittansicht dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel für das optoelektronische
Bauelement in Figur 1A. Im Unterschied hierzu weist die
Isolationsschicht 6 eine erste Isolationsschicht 61 und eine zweite Isolationsschicht 62 auf. In der Aussparung 8 grenzen die erste Isolationsschicht 61 und die zweite
Isolationsschicht 62 direkt aneinander an. In der vertikalen Richtung schließt die erste Isolationsschicht 61 bündig mit der aktiven Schicht 5 ab. Mit anderen Worten ist die erste Isolationsschicht 61 in lateraler Richtung vollständig von der aktiven Schicht 5 umgeben, wobei die erste Isolationsschicht 61 und die aktive Schicht 5 eine gleiche vertikale Höhe aufweisen. Während des Aufbringens der zweiten
Elektrodenschicht 21 auf die aktive Schicht 5 kann eine derartige erste Isolationsschicht 61 die erste
Elektrodenschicht 11 vor einem möglichen Kurzschluss mit der zweiten Elektrodenschicht 21 schützen.
Die zweite Isolationsschicht ist außerhalb der Aussparung 8 bereichsweise zwischen der ersten Anschlussschicht 11 und der zweiten Elektrodenschicht 21 angeordnet. Die zweite
Isolationsschicht 62 dient dabei der elektrischen Isolierung zwischen der ersten Anschlussschicht 12 und der zweiten
Elektrodeschicht 21. Die erste Isolationsschicht 61 und die zweite Isolationsschicht 62 können aus einem gleichen
Grundmaterial geformt sein. Es ist auch denkbar, dass sie jeweils ein anderes Grundmaterial aufweisen.
In Figur 2A ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für
elektromagnetisches Bauelement in einer lateralen
Schnittsebene in Höhe der zweiten Elektrodenschicht 21 schematisch dargestellt. Die erste Elektrode 1 weist eine Mehrzahl von Durchkontaktierungen 13 auf, die eine
Durchkontaktierungsstruktur 3 des Bauelements bilden. Die Durchkontaktierungen 13 sind in lateraler Richtung voneinander räumlich beabstandet. Die Durchkontaktierungen 13 weisen jeweils einen Querschnitt auf, der kreisförmig ist. Der
Querschnitt kann entlang der vertikalen Richtung konstant sein. Es ist denkbar, dass der Querschnitt mit größer
werdendem Abstand von der ersten Anschlussschicht 12 abnimmt. Das heißt, der Querschnitt der Durchkontaktierung 13 ist in der vertikalen Richtung von der ersten Anschlussschicht 12 zu der ersten Elektrodenschicht 11 verjüngt. Es auch ist denkbar, dass der Querschnitt der Durchkontaktierungen 13
streifenförmig, rechteckig, elliptisch, kreuzförmig ist oder andere Formen aufweist. Die Durchkontaktierungen 13 können auch Querschnitte verschiedener Formen aufweisen.
In lateraler Richtung ist jede einzelne Durchkontaktierung 13 von der Isolationsschicht 6 vollständig umschlossen. Die zweite Elektrodenschicht 21 weist eine Mehrzahl von
Aussparungen 8 auf, in denen jeweils eine Isolationsschicht 6 und eine Durchkontaktierung 12 angeordnet sind. Die Aussparung 8 weist einen Querschnitt auf, der eine gleiche Form aufweist wie die des Querschnitts der zugehörigen Durchkontaktierung 13. Abgesehen davon können die Aussparung 8 und die zugehörige Durchkontaktierung 13 Querschnitte verschiedener Formen aufweisen .
In Figur 2B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Bauelement in Querschnittansicht
schematisch dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel in Figur 2A. Im
Unterschied hierzu ist der Querschnitt der Durchkontaktierung 13 streifenförmig. Das heißt, in Aufsicht auf die aktive
Schicht weist die Durchkontaktierung einen Querschnitt auf, dessen Längsausdehnung bevorzugt beispielweise mindestens zweimal, insbesondere mindestens fünfmal so groß wie dessen Querausdehnung ist. In Figur 2C ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein optoelektronisches Bauelement in Querschnittansicht durch die zweite Elektrodenschicht 21 schematisch dargestellt. Das
Bauelement weist eine Mehrzahl von Durchkontaktierungen 13 auf, die bereichsweise aneinander angrenzen und somit eine zusammenhängende Durchkontaktierungsstruktur 3 bilden. Die Durchkontaktierungsstruktur 3 ist in lateraler Richtung von einer zusammenhängenden Isolationsschicht 6 umgeben.
Die zusammenhängende Durchkontaktierungsstruktur 3 unterteilt die zweite Elektrodenschicht 21 in mehrere voneinander
getrennte Teilbereiche 210. Die Teilbereiche sind in der lateralen Richtung voneinander räumlich beabstandet. In der Figur 2C nicht dargestellt ist die aktive Schicht 5, die durch eine derartige zusammenhängende Durchkontaktierungsstruktur ebenfalls in mehrere voneinander getrennte Bereiche 50 unterteilt ist. Die zusammenhängende
Durchkontaktierungsstruktur 3 weist exemplarisch eine
wabenförmige Struktur auf. Die einzelne Durchkontaktierung ist streifenförmig. Es ist auch denkbar, dass die zusammenhängende Durchkontaktierungsstruktur 3 eine leiterförmige,
kreisförmige, spinnennetzartige oder eine andere
zusammenhängende Struktur aufweist.
In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein elektronisches Bauelement in Schnittansicht schematisch dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im
Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel in Figur 1A. Im
Unterschied hierzu umfasst die zweite Elektrode 2 die zweite
Elektrodenschicht 21, eine zweite Anschlussschicht 22 und eine Mehrzahl von weiteren Durchkontaktierungen 23. Weiterhin ist die zweite Elektrodenschicht 21 durch die Durchkontaktierungen 13, die eine zusammenhängende Durchkontaktierungsstruktur 3 bilden, in mehrere voneinander getrennte Teilbereiche 210 der zweiten Elektrodenschicht unterteilt. Dies führt dazu, dass die aktive Schicht 5 ebenfalls in mehrere voneinander
getrennte Teilbereiche 50 unterteilt ist. Die zweite Anschlussschicht 22 ist auf einer der zweiten
Elektrodenschicht 21 abgewandten Seite der ersten
Anschlussschicht 12 angeordnet. Die erste Anschlussschicht 12 befindet sich zwischen der zweiten Anschlussschicht 22 und der zweiten Elektrodenschicht 21. Die weiteren
Durchkontaktierungen 23 erstrecken sich in der vertikalen Richtung von der zweiten Anschlussschicht 22 vollständig durch die erste Anschlussschicht 12 hindurch zu den Teilbereichen 210 der ersten Elektrodenschicht 21. Im Betrieb des
Bauelements 10 sind die Teilbereiche 50 der aktiven Schicht mittels der weiteren Durchkontaktierungen 22 miteinander elektrisch leitend verbunden.
Die zweite Anschlussschicht 22 kann ebenfalls in voneinander getrennte Teilbereiche unterteilt sein, wobei die Teilbereiche der Anschlussschicht 22 jeweils an eine weitere
Durchkontaktierung 23 angrenzen. Mit anderen Worten sind die Teilbereiche der Anschlussschicht 22 jeweils mit mindestens einer weiteren Durchkontaktierung 23 elektrisch verbunden, wobei die weitere Durchkontaktierung 23 im Betrieb des
Bauelements 10 mit einem der Teilbereiche 50 der aktiven
Schicht 5 in elektrischem Kontakt steht. Mittels einer
derartigen Gestaltung der zweiten Anschlussschicht 22 kann eine gezielte elektrische Kontaktierung der voneinander getrennten Teilbereiche 50 der aktiven Schicht 5 vereinfacht erreicht werden.
Das Bauelement weist außerdem eine weitere Isolationsschicht 63 zur elektrischen Isolierung zwischen der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 auf. Die weitere Isolationsschicht 63 ist bereichsweise zwischen der zweiten Anschlussschicht 22 und der ersten Anschlussschicht 12 sowie bereichsweise zwischen den weiteren Durchkontaktierungen 23 und der ersten Anschlussschicht 12 angeordnet. Die weitere Isolationsschicht 63 grenzt an die Isolationsschicht 6 an. In den Figuren 4A bis 4E ist ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen
Bauelements anhand von jeweils schematisch dargestellten Zwischenschritten in Draufsicht gezeigt. Das herzustellende Bauelement ist beispielsweise in der Figur 1B schematisch dargestellt. Die im Folgenden beschriebenen Zwischenschritte können auch Anwendung bei der Herstellung optoelektronischer Bauelemente der weiteren beschriebenen Ausführungsbeispiele und Kombinationen davon finden. In einem ersten Schritt wird der Trägerkörper 4
bereitgestellt. Die erste Elektrodenschicht 11 wird auf den Träger aufgebracht. Die organische aktive Schicht 5 und die Aussparung 8 werden auf der ersten Elektrodenschicht 11 ausgebildet (Figur 4A) .
Das Ausbilden der Aussparung 8 kann beispielsweise durch teilweises Entfernen der aktiven Schicht 5 erfolgen.
Alternativ kann die Aussparung 8 beim Ausbilden der aktiven Schicht 5 auf der ersten Elektrodenschicht 11 beispielsweise mittels einer Maske gebildet werden. Mit anderen Worten kann die aktive Schicht 5 strukturiert auf die erste
Elektrodenschicht 11 aufgebracht werden. Anstelle einer Maske kann ebenfalls ein Abdeckmaterial, beispielsweise ein
photostrukturierbares Abdeckmaterial, verwendet werden.
In einem weiteren Zwischenschritt wird die erste
Isolationsschicht 61 ausgebildet (Figur 4B) . Dies kann beispielsweise durch das Aufbringen eines elektrisch isolierenden Materials in die Aussparung 8 realisiert werden. Es ist auch denkbar, dass das Abdeckmaterial ein elektrisch isolierendes Material ist, so dass die Ausbildung der ersten Isolationsschicht durch teilweises Entfernen des
Abdeckmaterials erfolgt.
In einem weiteren Zwischenschritt wird die zweite
Elektrodenschicht 21 auf die aktive Schicht 5 aufgebracht (Figur 4C) . Die Aussparungen 8 sind dabei frei von der zweiten Elektrodenschicht. Beispielsweise wird die zweite
Elektrodenschicht 21 auf die aktive Schicht aufgedampft.
Analog zur aktiven Schicht 5 kann die zweite Elektrodenschicht 21 beispielsweise mittels einer Maske oder eines
Abdeckmaterials strukturiert ausgebildet werden. Vorzugsweise wird die erste Isolationsschicht 61 vor dem Aufbringen der zweiten Elektrodenschicht 21 ausgebildet, wodurch das Risiko eines Kurzschlusses zwischen der zweiten Elektrodenschicht 21 und der ersten Elektrodenschicht 11 stark reduziert wird. In einem weiteren Zwischenschritt wird die zweite
Isolationsschicht 62 auf die zweite Elektrodenschicht 21 aufgebracht (Figur 4D) . Die zweite Isolationsschicht 62 bedeckt die zweite Elektrodenschicht 21 vollständig. Innerhalb der Aussparung 8 grenzt die zweite Isolationsschicht 62 unmittelbar an die erste Isolationsschicht 61 an. Die für die Durchkontaktierungen 13 vorgesehenen Bereiche der Aussparungen 8 sind frei von der zweiten Isolationsschicht.
In einem weiteren Zwischenschritt werden die
Durchkontaktierungen 13 und die erste Anschlussschicht 12 ausgebildet (Figur 4E) . Dabei können die für die
Durchkontaktierungen 13 vorgesehenen Bereiche der Aussparungen 8 mit einem elektrisch leitenden Material befüllt werden. Danach wird die erste Anschlussschicht 12 wird auf der zweiten Isolationsschicht 62 ausgebildet, beispielsweise aufgedampft. Die erste Anschlussschicht 12 bedeckt die zweite
Isolierungsschicht 62 und die Durchkontaktierungen 13
vollständig. Es ist auch denkbar, dass die
Durchkontaktierungen 13 und die erste Anschlussschicht in einem gemeinsamen Verfahrensschritt hergestellt werden.
Mit dem Einsatz von Durchkontaktierungen durch die aktive Schicht hindurch wird eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Anschlussschicht und der ersten Elektrodenschicht hergestellt, wodurch eine Verbesserung der Querleitfähigkeit der ersten Elektrodenschicht effektiv erzielt ist, ohne dass eine Strahlungsaustrittsfläche des Bauelements beispielsweise durch die Busbars abgeschattet wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele an 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. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2012 221 191.8, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Claims

Optoelektronisches Bauelement (10) mit einer zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung vorgesehenen organischen aktiven Schicht (5) und einer zur elektrischen
Kontaktierung der aktiven Schicht vorgesehenen ersten Elektrode (1), wobei
- die erste Elektrode eine erste Elektrodenschicht (11) und eine zumindest bereichsweise von der ersten
Elektrodenschicht beabstandete erste Anschlussschicht (12) aufweist ;
- die aktive Schicht zumindest bereichsweise zwischen der ersten Elektrodenschicht und der ersten Anschlussschicht angeordnet ist; und
- die erste Elektrode zumindest eine Durchkontaktierung (13) aufweist, die sich durch die aktive Schicht hindurch erstreckt und einen elektrischen Kontakt zwischen der ersten Elektrodenschicht und der ersten Anschlussschicht bildet .
Optoelektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch mit einer zur elektrischen Kontaktierung der aktiven Schicht (5) vorgesehenen zweiten Elektrode
(2 ) , wobei
- die zweite Elektrode eine zweite Elektrodenschicht (21) aufweist; und
- die zweite Elektrodenschicht zumindest bereichsweise zwischen der aktiven Schicht und der ersten
Anschlussschicht (12) angeordnet ist.
3. Optoelektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden
Anspruch, wobei die zweite Elektrodenschicht (21) als eine Spiegelschicht für die von dem Bauelement erzeugte elektromagnetische Strahlung ausgebildet ist.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei
die erste Elektrodenschicht (11) zwischen einem
strahlungsdurchlässigen Trägerkörper (4) und der aktiven Schicht (5) angeordnet ist und der Trägerkörper auf einer der ersten Elektrodenschicht abgewandten Seite des
Trägerkörpers eine Strahlungsaustrittsfläche (41) des Bauelements aufweist.
Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 4, wobei die erste Anschlussschicht (12) und die zweite
Elektrodenschicht (21) auf einer dem Trägerkörper (4) abgewandten Seite der aktiven Schicht (5) angeordnet sind und sich in Draufsicht auf den Trägerkörper überlappen.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei
die aktive Schicht (5) und die zweite Elektrodenschicht (21) zumindest eine Aussparung (8) zur ersten
Elektrodenschicht (11) aufweisen, in der die zumindest eine Durchkontaktierung (13) angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei
- innerhalb der Aussparung (8) zwischen der
Durchkontaktierung (13) und der aktiven Schicht (5) eine erste Isolationsschicht (61) zur elektrischen Isolierung angeordnet ist und zwischen der Durchkontaktierung (13) und der zweiten Elektrodenschicht (21) eine zweite Isolationsschicht (62) zur elektrischen Isolierung
angeordnet ist;
- innerhalb der Aussparung die erste Isolationsschicht und die zweite Isolationsschicht aneinander angrenzen; und
- außerhalb der Aussparung zwischen der ersten
Anschlussschicht (11) und der zweiten Elektrodenschicht die zweite Isolationsschicht angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 1
Figure imgf000029_0001
bis 7, wobei
das Bauelement eine Durchkontaktierungsstruktur (3) mit einer Mehrzahl von Durchkontaktierungen (13) umfasst, die in lateraler Richtung voneinander beabstandet sind.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei
das Bauelement eine Mehrzahl von Durchkontaktierungen (13) umfasst, die zumindest bereichsweise aneinander angrenzen, so dass die Durchkontaktierungen eine zusammenhängende Durchkontaktierungsstruktur (3) bilden.
Optoelektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei
- die zusammenhängende Durchkontaktierungsstruktur die zweite Elektrodenschicht (21) in mehrere voneinander beabstandete Teilbereiche (210) unterteilt;
- die zweite Elektrode (2) eine zweite Anschlussschicht (22) aufweist, wobei die erste Anschlussschicht (12) zwischen der zweiten Anschlussschicht (22) und der zweiten Elektrodenschicht (21) angeordnet ist; und
- die zweite Elektrode (2) eine Mehrzahl weiterer Durchkontaktierungen (23) zur elektrischen Kontaktierung der zweiten Anschlussschicht und der zweiten Elektrodenschicht aufweist, wobei sich die weitere
Durchkontaktierungen durch die erste Anschlussschicht hindurch erstrecken, so dass mittels der weiteren
Durchkontaktierungen die voneinander beabstandeten
Teilbereiche der zweiten Elektrodenschicht elektrisch miteinander verbunden sind.
11. Optoelektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden
Anspruch, wobei
- zwischen der ersten Anschlussschicht (12) und der zweiten Anschlussschicht (22) sowie zwischen der ersten Anschlussschicht (12) und den weiteren
Durchkontaktierungen (23) eine weitere Isolationsschicht (63) zur elektrischen Isolierung angeordnet ist, wobei die weitere Isolationsschicht zumindest bereichsweise direkt an die zweite Isolationsschicht (62) angrenzt.
Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei
die Durchkontaktierungen (13) jeweils streifenförmig ausgebildet sind und in Aufsicht auf die aktive Schicht (5) einen Querschnitt aufweisen, dessen Längsausdehnung mindestens zweimal so groß wie dessen Querausdehnung ist 13. Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei
die zusammenhängende Durchkontaktierungsstruktur (3) die zweite Elektrodenschicht (21) in mehrere voneinander beabstandete Teilbereiche (210) unterteilt, sodass die aktive Schicht (5) ebenfalls in mehrere voneinander getrennte Bereiche (50) unterteilt ist. Verfahren zur Herstellung von einem optoelektronischen Bauelement (10) mit den Schritten:
A) Bereitstellen eines Trägerkörpers (4),
B) Aufbringen einer ersten Elektrodenschicht (11) auf den Trägerkörper,
C) Ausbilden einer organischen aktiven Schicht (5) mit zumindest einer Aussparung (8) auf der ersten
Elektrodenschicht, wobei die Aussparung sich durch die aktive Schicht hindurch erstreckt,
D) Ausbilden zumindest einer Durchkontaktierung (13) zumindest bereichsweise in der Aussparung, so dass die Durchkontaktierung an die erste Elektrodenschicht angrenzt,
E) Ausbilden einer ersten Anschlussschicht (12) auf
einer dem Trägerkörper abgewandten Seite der aktiven Schicht, so dass die erste Anschlussschicht im
Betrieb des Bauelements über die Durchkontaktierung mit der ersten Elektrodenschicht elektrisch leitend verbunden ist.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem zwischen Schritt C) und Schritt D) eine zweite Elektrodenschicht (21) mit der Aussparung (8) direkt auf einer dem Trägerkörper (4) abgewandten Seite der aktiven Schicht (5) ausgebildet wird, wobei die Aussparung sich durch die aktive Schicht und durch die zweite
Elektrodenschicht hindurch erstreckt.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem eine erste Isolationsschicht (61) vor dem
Aufbringen der zweiten Elektrodenschicht (21) in der Aussparung (8) gebildet wird.
17. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem eine zweite Isolationsschicht (62) nach dem
Aufbringen der zweiten Elektrodenschicht (21) zumindest bereichsweise in der Aussparung (8) ausgebildet wird, wobei die zweite Isolationsschicht in der Aussparung an die erste Isolationsschicht (61) angrenzt.
18. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die
erste Isolationsschicht (61) vor dem Aufbringen der zweiten Elektrodenschicht (21) in der Aussparung (8) gebildet wird und die zweite Isolationsschicht (62) nach dem Aufbringen der zweiten Elektrodenschicht (21) zumindest bereichsweise in der Aussparung (8) ausgebildet wird .
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