WO2014187798A1 - Verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement - Google Patents

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WO2014187798A1
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Silke SCHARNER
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an optoelectronic component and to an optoelectronic component
  • An optoelectronic component can be, for example, a component emitting electromagnetic radiation or a component absorbing electromagnetic radiation.
  • Component may, for example, a photodiode or a
  • emi ierendes device may be example, an LED or an OLED.
  • An organic optoelectronic device may include an anode, a cathode and an intermediate one
  • the organic functional layer system can be a
  • Emitter layer in which electromagnetic radiation is generated a charge carrier pair generation layer structure of two or more
  • Charge pair generation layers (“charge generating layer", CGL) for charge carrier pair generation, and a
  • Electron blockage layer also referred to as
  • HTL Hole transport layer
  • HTL Hole transport layer
  • a hole blocking layer also referred to as
  • Electron transport layer (ETL) to direct current flow.
  • the anode and / or the cathode for example, a metallic material, such as a metal or a
  • nanowires for example semiconductor nanowires (Ag Nanowires), or nanotubes, for example carbon nanotubes (C nanotubes) as material for the anode or
  • the nanowires or nanotubes can be embedded in binders and applied together with the binder to a surface on which the corresponding electrode is to be formed.
  • Binder can be cured and in the cured state, the nanowires or nanotubes with each other physically
  • nanowires or Nanotubes may be aligned within the layer formed by the binder in all three spatial directions, for example also completely or partially perpendicular to the surface on which they are arranged. Due to the vertical direction component of
  • Alignment of the nanowires or nanotubes can also protrude from the layer of binder and / or
  • Nanowires projecting from the layer of binder or. Nanotubes can pose a great risk to the corresponding optoelectronic device, as those over the layer of binder
  • a method for producing an optoelectronic component can be shorted.
  • optoelectronic component is reliably operable.
  • the process becomes a carrier provided, for example, the carrier is formed.
  • a first electrode is formed over the carrier.
  • An optically functional layer structure is formed over the first electrode.
  • a second electrode is formed over the optically functional layer structure.
  • the " deforming of the nanowires can contribute to being wholly or partially perpendicular to the surface
  • Nanowires which are aligned above each other before heating and skewed to each other are now essentially in one plane and can intersect. This increases the likelihood that there are two nanowires
  • Crosslinking contributes to a good and / or homogeneous flow of current through the corresponding electrode and can thereby lead to a reliable operation of the optoelectronic
  • the nanowires can enter into a solid, for example coherent, connection with the layer which has the surface.
  • the nanowires can be dispensed with a binder, resulting in a simple and / or cost-effective production of
  • Optoelectronic device can contribute.
  • a solvent and / or water as an alternative to the binder, a solvent and / or water as an alternative to the binder, a solvent and / or water as an alternative to the binder, a solvent and / or water as an alternative to the binder, a solvent and / or water as an alternative to the binder, a solvent and / or water as an alternative to the binder, a solvent and / or water as
  • Carrier material can be used for the nanowires.
  • the surface may, if the first electrode of the
  • Nanowires is formed, for example, a surface of the carrier or a surface of a layer formed between the carrier and the first electrode,
  • a surface of a barrier layer for example, a surface of a barrier layer, a surface of an optically functional layer,
  • the first electrode may be, for example, an anode.
  • the second electrode of the first electrode may be, for example, a decoupling layer, or a surface of a planarization layer.
  • Nanowires is formed, for example, a surface of the optoelectronic layer structure or a surface of a layer between the optoelectronic
  • the second electrode may be, for example, a cathode.
  • the heating of the nanowires can be carried out by means of energy input, for example in an oven, for example by slowly raising the temperature by means of
  • Heating the nanowires may depend on one
  • the nanowires are only so much heated that they soften and plastically deform, but not completely melt.
  • the nanowires when placed on the surface, the nanowires initially form a three-dimensional network.
  • the nanowires are heated so that the
  • Material of the nanowires is simply plastically deformable and deposit the nanowires due to their mass on the surface and thus form a two-dimensional network. That the network is two-dimensional, for example
  • two-dimensional network can also be in a third
  • the in-plane nanowires have a real thickness extending in the direction perpendicular to the plane and / or because the nanowires are on
  • Nodes and / or networking points also extend in the third spatial direction perpendicular to the plane.
  • the two-dimensional network extends in the
  • the thickness of the layer formed by the nanowires in the direction perpendicular to the surface may be significantly greater before heating than after heating.
  • the thickness may be up to about a length of one of the
  • Nanowires correspond and after heating, the thickness may correspond to a diameter of one, two or less of the nanowires.
  • the surface on which the nanowires are arranged may be horizontal or at least approximately horizontal
  • the nanowires are placed on the corresponding electrode, the nanowires are heated and the optoelectronic device is placed in a centrifuge and so by means of the centrifuge turned that the nanowires deposit on the surface due to the centrifugal force acting. This can contribute to the plastic deformation and / or deposition of the
  • Nanowires to achieve even at a low heat, especially when the generated centrifugal force is greater than gravity.
  • the degree of crosslinking of the nanowires increases due to heating and the deformation associated therewith. In other words, when it comes to heating
  • the nanowires are heated in such a way that they bond to one another in a material-locking manner.
  • the nanowires are pressed together in such a way due to the force of gravity and / or centrifugal force and the nanowires are heated so that they are plastically deformable, so that is the
  • the nanowires may be heated such that they are at least partially melted and / or fused, but not completely melted.
  • the nanowires are heated such that the material of the nanowires does not completely melt, thus maintaining a wire-like structure of the individual nanowires and a network-like structure of the nanowires. If the nanowires completely melt when heated too much, they lose their wire-like structure. Furthermore, the material of the nanowires
  • the nanowires are embedded in a carrier material and the carrier material with the nanowires is applied to the surface.
  • the nanowires may be embedded in a solvent and / or water. After application of the solvent with the nanowires to the surface and / or heating of the nanowires, the support material may be used
  • the first electrode is formed by the nanowires and the nanowires are placed over the carrier.
  • the nanowires can be formed directly on the carrier or on a layer between the carrier and the first electrode, for example directly on a barrier layer, directly on an optically functional layer, for example a decoupling layer, or directly on a planarization layer to form the first electrode.
  • the second electrode is formed by the nanowires and the nanowires are disposed over the optically functional layer structure.
  • the nanowires can be used to form the second electrode directly on the optically functional layer structure or on a layer between the optically functional layer structure and the second electrode, for example directly on an optically functional layer, for example one
  • optoelectronic component for example, the optoelectronic device is produced
  • the optoelectronic component has the carrier on, over which the first electrode is formed.
  • the optically functional layer structure is formed over the first electrode.
  • the second electrode is formed over the optically functional layer structure.
  • At least one of the two electrodes has the electrically conductive nanowires which are arranged on the surface on which the corresponding electrode is formed.
  • the nanowires are arranged parallel to the surface or at least approximately parallel to the surface.
  • the nanowires are arranged substantially parallel to the surface.
  • the nanowires on the surface form the two-dimensional network.
  • the nanowires are connected to each other at least partially cohesively.
  • the nanowires form due to their
  • the nanowires are embedded in the substrate.
  • the carrier material with the nanowires is arranged on the surface.
  • the first electrode is formed by the nanowires.
  • the second electrode is formed by the nanowires.
  • the nanowires have a diameter in a range of 5 nm to 1 ⁇ m
  • Diameter of the corresponding nanowire to 1 mm
  • the thickness of the layer formed by the nanowires can thus during the manufacture of the
  • the thickness of the layer formed by the nanowires can thus, for example, in the finished optoelectronic component be from 10 nm to 2 ⁇ m, for example from 20 nm to 300 nm,
  • the anode wires may be, for example, a metallic one
  • Material for example a metal or a semi-metal, for example silver, gold, aluminum and / or zinc
  • the nanowires may comprise an alloy comprising one or more of said materials.
  • FIG. 1 shows a plan view of a substrate 12 of a conventional optoelectronic component 1; shows a side view of the substrate 12 of Figure 1; shows a sectional view of a
  • FIG. 4 shows a plan view of the optoelectronic
  • FIG. 5 shows a side view of the optoelectronic device
  • FIG. 6 shows a flowchart of steps of a
  • An optoelectronic component may be an electromagnetic radiation emitting device or a
  • An electromagnetic radiation absorbing component may be, for example, a solar cell.
  • Electromagnetic radiation emitting device may be, for example, an electromagnetic radiation emitting semiconductor device and / or as a
  • electromagnetic radiation emitting diode as an organic electromagnetic radiation emitting diode, as an electromagnetic radiation emitting transistor or as an organic electromagnetic radiation
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • light emitting diode light emitting diode
  • organic light emitting diode organic light emitting diode
  • Component may be part of an integrated circuit in various embodiments. Furthermore, a
  • the first body may be connected to the second body by means of atomic and / or molecular forces.
  • Cohesive compounds can often be non-releasable compounds.
  • a cohesive connection In various embodiments, a cohesive connection
  • a solder joint such as a glass solder or Metallote, or as a welded joint.
  • translucent or “translucent layer” can be understood in various embodiments that a layer for electromagnetic radiation is permeable, for example, for a
  • electromagnetic radiation emitting device emitted radiation for example, one or more wavelength ranges, for example, for light in one
  • Wavelength range of the visible light (for example, at least in a partial region of the wavelength range of 380 nm to 780 nm). For example, is below the term
  • Translucent layer in various embodiments to understand that essentially the whole in one
  • Fig. 1 shows a plan view of a substrate 12 of a
  • FIG. 1 shows a step of the method for producing the conventional optoelectronic component 1, in which an anode of the conventional optoelectronic component 1 is formed,
  • electrically conductive nanowires 4 are arranged on the substrate 12 electrically conductive nanowires 4 are arranged.
  • the electrically conductive nanowires 4 are embedded in a binder, not shown. From Figure 1 shows that the nanowires 4 in two
  • FIG. 2 shows a side view of the substrate 12 according to FIG. 1 with the electrically conductive nanowires 4 on the surface 2, in particular on the surface of the substrate 12.
  • FIG. 2 shows that the nanowires 4 due to their own rigidity and / or due to of the binder not shown in Figure 2 completely or at least partially in the direction of a third dimension, in particular perpendicular to the surface 2, can extend.
  • individual nanowires 4 can also assume unfavorable positions.
  • the nanowires 4 partly touch each other physically, whereby electrically conductive connections between the
  • Nanowires 4 are formed, each contact point forms a node or a crossing point. In this way, the nanowires 4 form a network, wherein a
  • the nanowires 4 are so superimposed that they are in the
  • the binding material may be arranged.
  • the binder with the nanowires 4 embedded therein is dried and / or cured. This is by the
  • Nanowires 4 formed a solid three-dimensional network. In addition, the nanowires 4 and the
  • Fig. 3 shows a sectional view of a
  • Embodiment of an optoelectronic component 10 has a carrier 12 which, for example, according to the above
  • illustrated carrier 12 may be formed. On the carrier 12 ei e optoelectronic layer structure is formed.
  • the optoelectronic layer structure has a first electrode layer 14, which has a first contact section 16, a second contact section 18 and a first
  • the first contact portion 16 is connected to the first electrode 20 of the optoelectronic Layer structure electrically coupled.
  • the first contact portion 16 and the first electrode 20 may be integrally formed.
  • the first electrode 20 is electrically insulated from the second contact portion 18 by means of an electrical insulation barrier 21.
  • an optically functional layer structure 22 for example an organic functional one
  • the optically functional layer structure 22 may have, for example, one, two or more partial layers, as explained in more detail below. Above the
  • Organic functional layer structure 22 is a second electrode 23 of the optoelectronic layer structure
  • the two e contact portion 18 can be
  • the first electrode 20 serves, for example, as an anode or
  • the second electrode 23 serves corresponding to the first electrode as the cathode or anode of the optoelectronic
  • Contact section 18 is an encapsulation layer 24 of the optoelectronic layer structure formed, which encapsulate the optoelectronic layer structure.
  • Encapsulation layer 24 are above the first contact portion 16, a first recess of the encapsulation layer 24 and the second contact portion 18, a second recess of the
  • Encapsulation layer 24 is formed. In the first recess of the encapsulation layer 24, a first contact region 32 is exposed and in the second recess of the
  • Encapsulation layer 24 a second contact region 34 is exposed.
  • the ers e contact area 32 is used for
  • the adhesive layer 36 comprises, for example, an adhesive, for example an adhesive,
  • a laminating adhesive f for example, a varnish and / or a resin.
  • a varnish for example, a varnish and / or a resin.
  • a resin for example, a varnish and / or a resin.
  • Cover body 38 is formed.
  • the adhesive layer 36 serves to attach the cover body 38 to the
  • the cover body 38 has
  • the covering body 38 can essentially be formed from glass and have a thin metal layer, for example a metal foil, on the glass body.
  • the cover body 38 serves to protect the optoelectronic component 10,
  • cover body 38 for distributing and / or
  • the glass of the covering body 38 can serve as protection against external influences, and the metal layer of the covering body 38 can serve for distributing and / or dissipating the heat arising during operation of the optoelectronic component 10.
  • the adhesive agent layer 36 can, for example, be applied to the encapsulation layer 24 in a structured manner. That the adhesive layer 36 is structured on the
  • Encapsulation layer 24 is applied, may mean, for example, that the adhesive layer 36 already has a predetermined structure when applied directly.
  • the agent layer 36 may be dispensed by means of a dispensing or
  • Printed process can be applied structured.
  • the optoelectronic component 10 can for example be separated from a component by separating the carrier 12 along its side in FIG. 1
  • Process step are exposed, for example by means of an ablation process, for example by means of
  • the optoelectronic component 10 may be formed as a top emitter and / or bottom emitter. If that
  • Optoelectronic component 10 is designed as a top emitter and bottom emitter, the optoelectronic
  • Component 10 as an optically transparent component
  • a transparent organic light emitting diode For example, a transparent organic light emitting diode, be designated.
  • the optoelectronic component 10 has the carrier 12 and an active region above the carrier 12. Between the carrier 12 and the active region, a first, not shown, barrier layer, for example a first barrier thin layer, may be formed.
  • the active region comprises the first electrode 20, the organic functional layer structure 22 and the second electrode 23.
  • Above the active region is the encapsulation layer 24
  • the encapsulation layer 24 may serve as a second barrier layer, for example as a second barrier layer
  • the cover 38 is arranged.
  • the cover 38 can
  • the encapsulation layer 24 For example, be arranged on the encapsulation layer 24 by means of the adhesive layer 36.
  • the active region is an electrically and / or optically active region.
  • the active region is, for example, the region of the optoelectronic component 10, i the electric current for the operation of the optoelectronic Component 10 flows and / or in the electromagnetic
  • Radiation is generated or absorbed.
  • the organic functional layer structure 22 may be one, two or more functional layered structure units and one, two or more intermediate layers, for example
  • the carrier 12 may be translucent or transparent.
  • the carrier 12 serves as a carrier element for electronic elements or layers, for example light-emitting elements.
  • the support 12 may be, for example, glass, quartz, and / or a semiconductor material or any other suitable material on or made of iron.
  • the carrier 12 may be a plastic film or a
  • Laminate with one or more plastic films Laminate with one or more plastic films
  • the plastic may have one or more polyolefins. Furthermore, the plastic may have one or more polyolefins. Furthermore, the plastic may have one or more polyolefins. Furthermore, the plastic may have one or more polyolefins. Furthermore, the plastic may have one or more polyolefins. Furthermore, the plastic may have one or more polyolefins. Furthermore, the plastic may have one or more polyolefins. Furthermore, the plastic may have one or more polyolefins. Furthermore, the
  • the carrier 12 may comprise or be formed from a metal, for example copper, silver, gold, platinum, iron, for example a metal compound,
  • the carrier 12 may be formed as a metal foil or metal-coated foil.
  • the carrier 12 may be part of or form part of a mirror structure.
  • the carrier 12 may have a mechanically rigid region and / or a mechanically flexible region or be formed in such a way.
  • the first electrode 20 may be formed as an anode or as a cathode.
  • the first electrode 20 may be translucent or transparent.
  • the first electrode 20 comprises an electrically conductive material, for example metal and / or a conductive transparent oxide
  • the first electrode 20 may comprise a layer stack of a combination of a layer of a metal on a layer of a TCO, or vice versa.
  • An example is a silver layer deposited on an indium-tin oxide (ITO) layer (Ag on ITO) or ITO-Ag-ITO multilayers.
  • ITO indium-tin oxide
  • the metal for example, Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ca, Sm or Li, as well as compounds,
  • Transparent conductive oxides are transparent, conductive materials, such as metal oxides, such as
  • zinc oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • binary oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • binary oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • binary oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • Metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2 or In 2 O 3 also include ternary metal oxygen compounds such as AIZnO, Zn 2 SnO 4, Cd SnO 3, Zn SnO 3, Mgln 204, GalnO 3, Zn 2 In 2 O 5 or In 4 Sn 3 O 12 or mixtures
  • the first electrode 20 has at least one network of electrically conductive electrodes (not shown in FIG. 3)
  • Nanowires 4 for example semiconducting nanowires or metallic nanowires, for example of Ag, and optionally a network of carbon nanotubes, graphene particles and layers.
  • the network of metallic nanowires may be combined with one or more electrically conductive polymers.
  • the first electrode 20 may comprise electrically conductive polymers or transition metal oxides.
  • the first electrode 20 may, for example, have a layer thickness in a range of 10 nm to 500 nm,
  • the first electrode 20 may be a first electrical
  • the first electrical potential can be provided by a power source (not shown), for example from a power source or a voltage source .
  • a power source not shown
  • the first electrical potential to the Carrier 12 may be applied and the first electrode 20 via the carrier 12 are indirectly supplied.
  • the first electrical potential can be provided by a power source (not shown), for example from a power source or a voltage source .
  • the first electrical potential to the Carrier 12 may be applied and the first electrode 20 via the carrier 12 are indirectly supplied.
  • the first electrical potential can
  • the ground potential for example, the ground potential or another
  • the organic functional layer structure 22 may include a hole injection layer, a hole transport layer, a
  • the hole injection layer may be on or above the first
  • Electrode 20 may be formed.
  • the hole injection layer may be one or more of the following materials on iron or formed therefrom: HAT-CN, Cu (I) pFBz, MoOx, WOx, VOx,
  • NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) -benzidine
  • beta-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-2-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -benzidine
  • TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-TTiethylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine
  • Spiro TPD N, '-Bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bi (phenyl) benzidine
  • Spiro-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -spiro
  • DMFL-TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl)
  • the hole injection layer may have a layer thickness in a range of about 10 nm to about 1000 nm, for example in a range of about 30 nm to about 300 nm, for example in a range of about 50 nm to about 200 nm.
  • Hole transport layer may be formed.
  • Hole transport layer may comprise or be formed from one or more of the following materials: NPB ⁇ N, N 1 -bis (naphthalen-1-yl) -N, 1 -bis (phenyl) -benzidine); beta-NPB
  • TPD N, '-Bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine); Spiro-NPB ( ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , '-bis (phenyl) -spiro); DMFL-TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene); DMFL-NPB ( ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethylfluorene); DPFL-TPD ( ⁇ , '- bis (3-methylphenyl) -N, N'-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene); DPFL-NPB (N, N'-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇
  • The. Hole transport layer may have a layer thickness of from about 5 nm to about 50 nm,
  • nm for example in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example about 20 nm.
  • the one or more emitter layers may be formed, for example with fluorescent and / or phosphorescent emitters.
  • the emitter layer may be organic polymers, organic
  • the emitter layer may comprise or be formed from one or more of the following materials: organic or organometallic
  • Iridium complexes such as blue phosphorescent FIrPic
  • the emitter materials may suitably be in one
  • Embedded matrix material for example one technical ceramic or a polymer, for example an epoxy, or a silicone.
  • the first emitter layer may have a layer thickness in a range from about 5 nm to about 50 nrti,
  • nm for example, in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example about 20 nm.
  • the emitter layer may have single-color or different-colored (for example blue and yellow or blue, green and red) emitting emitter materials.
  • the emitter layer may have single-color or different-colored (for example blue and yellow or blue, green and red) emitting emitter materials.
  • Emitter layer have multiple sub-layers that emit light of different colors. By mixing the different colors, the emission of light can result in a white color impression.
  • it can also be provided to arrange a converter material in the beam path of the primary emission generated by these layers, which at least partially absorbs the primary radiation and emits secondary radiation of a different wavelength, so that from a (not yet white) primary radiation through the combination of primary radiation and secondary radiation gives a white color impression.
  • the electron transport layer may include or be formed from one or more of the following materials: NET- 18; 2, 2 1 , 2 "- (1,3,5-benzinetriyl) -tris (1-phenyl-1H-benzimidazole), 2 - (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3 , 4-oxadiazoles, 2, 9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP); 8-hydroxyquinolinolato-lithium, 4- (naphthalen-1-yl) -3,5-diphenyl-4H- 1, 2, 4-triazoles, - 1, 3-bis [2- (2,2'-bipyridines-6-yl) -1, 3, 4 -oxadiazo-5-yl] benzene; 4,7-diphenyl- 1, 10 -phenanthrolines (BPhen); 3- (4-biphenyly
  • the electron transport layer may have a layer thickness
  • nm in a range of about 5 nm to about 50 nm, for example, in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example about 20 nm.
  • An electron injection layer may include or be formed from one or more of the following materials: NDN-26, MgAg, Cs 2 CO 3, Cs 3 PO 4, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF; 2, 2, 1 , 2 "- (1,3,5-benzinetriyl) -tris (1-phenyl-1-H-benzimidazoles); 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1 , 3,4-oxadiazoles, 2, 9-dimethyl-, 7-diphenyl-l, 10-phenanthrolines ⁇ BCP), 8-hydroxyquinolinolato-lithium, - (naphthaien-1-yl) -3, 5 -diphenyl-4H- 1, 2, 4-triazoles; 1, 3-bis [2- (2,2'-bipyridine-6-yl) -1,3,4-oxadiazo-5-yl] benzene; 4,7-dipheny
  • the electron injection layer may have a layer thickness in a range of about 5 nm to about 200 nm, for example in a range of about 20 nm to about 50 nm, for example about 30 nm.
  • organic functional layer structure 22 having two or more organic functional layer structure units
  • corresponding intermediate layers may be interposed between the organic functional layer structure units
  • Layer structure units may each be formed individually according to one embodiment of the above-described organic functional layer structure 22.
  • the intermediate layer may be formed as an intermediate electrode.
  • the intermediate electrode may be electrically connected to an external voltage source.
  • the external voltage source can be at the intermediate electrode
  • the intermediate electrode may also have no external electrical connection
  • the intermediate electrode having a floating electrical potential.
  • Electrode be formed.
  • the organic functional layer structure unit may, for example, have a layer thickness on iron of at most approximately 3 ⁇ m, for example a layer thickness of at most approximately 1 ⁇ m, for example a layer thickness of approximately approximately 300 nm.
  • the optoelectronic component 10 can optionally have further functional layers, for example arranged on or above the one or more emitter layers or on or above the electron transport layer.
  • the further functional layers can be, for example, internal or external input / output coupling structures, which can further improve the functionality and thus the efficiency of the optoelectronic component 10.
  • the second electrode 23 may be formed according to any one of the configurations of the first electrode 20, wherein the first electrode 20 and the second electrode 23 are the same or
  • the second electrode 23 may be formed as an anode or as a cathode.
  • the second electrode 23 can have a second electrical connection to which a second electrical potential can be applied, for example the second contact section 18.
  • the second electrical potential can be provided by the same or a different energy source as the first electrical potential.
  • the second electrical potential may be different than the first electrical potential.
  • the second electrical potential may be of a value such that the difference from the first electrical potential has a value in a range of about 1.5V to about 20V, for example, a value in a range of about 2.5V to about 15V, for example, a value in a range of about 3V to about 12V.
  • the encapsulation slide 24 may also be referred to as
  • Thin-layer encapsulation may be referred to.
  • Encapsulation layer 24 may be translucent or
  • Then be formed transparent layer.
  • Encapsulation layer 24 forms a barrier to chemical contaminants or atmospheric agents, particularly water (moisture) and oxygen.
  • the encapsulation layer 24 is formed such that it is of materials that the optoelectronic Damage components, such as water,
  • Oxygen or solvent not or at most can be penetrated at very low levels.
  • Encapsulation layer 24 may be formed as a single layer, a layer stack, or a layered structure.
  • the encapsulation layer 24 may include or be formed from: alumina, zinc oxide, zirconia,
  • the encapsulation layer 24 may have a layer thickness of about 0.1 nm (one atm) to about 1000 nm
  • the encapsulation layer 24 may comprise a high refractive index material, for example, one or more high refractive index materials, such as one
  • the first barrier layer on the carrier 12 corresponding to a configuration of
  • Encapsulation layer 24 may be formed.
  • the encapsulation layer 24 may be formed, for example, by a suitable deposition method, e.g. by atomic layer deposition (ALD), e.g. a plasma-assisted ALD method.
  • ALD atomic layer deposition
  • plasma-assisted ALD atomic layer deposition
  • Atomic layer deposition process Pulsma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD)
  • PEALD Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition
  • Atomic deposition absorber plasma-less atomic layer
  • CVD plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-
  • PECVD Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition
  • the coupling-in / outcoupling layer may comprise a matrix and scattering centers on iron, wherein the mean refractive index of the coupling-in / outcoupling layer is greater than the average refractive index of the layer from which the electromagnetic radiation is provided. Furthermore, one or more can additionally
  • the adhesive layer 36 can, for example, iron and / or paint Jerusalemv / iron, by means of which the cover 38, for example, arranged on the encapsulation layer 24, for example glued, is.
  • the adhesive layer 36 may be transparent or translucent.
  • Haf middle layer 36 may, for example, have particles that scatter electromagnetic radiation, such as light-scattering particles.
  • the adhesive layer 36 can act as a scattering layer and can lead to an improvement in the color angle distortion and the coupling-out efficiency.
  • dielectric As light-scattering particles, dielectric
  • Metal oxide for example silicon oxide (SiO 2), zinc oxide (ZnO), Zirkoniumo id (ZrO 2), indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), gallium oxide (Ga20x) alumina, or titanium oxide.
  • Other particles may also be suitable, provided that they have a refractive index that is different from the effective refractive index of the matrix of the adhesive layer 36
  • nanoparticles for example, air bubbles, acrylate, or glass bubbles.
  • metallic Nanoparticles metals such as gold, silver, iron nanoparticles, or the like may be provided as light-scattering particles.
  • the adhesive layer 36 may have a layer thickness of greater than 1 pm, for example a layer thickness of several pm.
  • the adhesive may be a lamination adhesive.
  • the adhesive layer 36 may have a refractive index that is less than the refractive index of the cover 38.
  • the adhesive layer 36 may include, for example, a
  • the adhesive agent layer 36 can also be a
  • the active area On or above the active area may be a so-called
  • the getter layer may be translucent, transparent, or opaque.
  • the getter layer may include or may be formed of a material that may be a material that is laterally structured gettering layer (not shown)
  • a getter layer may include or be formed from a zeolite derivative.
  • the getter layer may have a layer thickness of greater than about 1 pm, for example a layer thickness of several pm.
  • the getter layer may include a lamination adhesive or be embedded in the adhesive layer 36.
  • the cover 38 may be formed, for example, by a glass cover, a metal foil or a sealed plastic foil. Cover be formed.
  • the cover 38 may, for example, by means of a frit connection (engl., Glass frit
  • the cover 38 may, for example, a
  • Refractive index (for example, at a wavelength of 633 ran) of 1.55.
  • Fig. 4 shows a plan view of the optoelectronic
  • Component 10 according to FIG. 3 during a method for producing the optoelectronic component 10.
  • FIG. 4 shows a step of the method for producing the optoelectronic component 10, in which the first electrode 20 or the second electrode 23 is formed on a surface 2 of the optoelectronic component 10.
  • the surface 2 is from a surface of the substrate 12 or a surface of a layer between the substrate 12 and the first electrode 20, for example, from a surface of a substrate
  • the surface 2 is from a surface of the optically functional one
  • Layer structure 22 or from a surface of a layer between the optically functional layer structure 22 and the first electrode 20, for example, from a surface of a Auskoppel scaffold formed.
  • the nanowires 4 can be used, for example, without a binder and / or without a carrier material into which the nanowires 4
  • the nanowires 4 may depend on whether a substrate is used or not, and optionally depending on a viscosity of the support material with the nanowires 4 by means of spin coating, knife coating, slot die coating, spray coating, screen printing or ink jetting on the surface 2 are arranged. If the nanowires are embedded in the carrier material, then, for example, a solvent and / or water can be used as the carrier material.
  • the nanowires 4 are heated so that they are plastically deformable but not completely melt.
  • Nanowires 4 may, for example, comprise or be formed from silver or copper.
  • nanowires 4 are heated and / or softened by a thermal treatment in thermodynamic equilibrium, for example in an oven, or by a treatment in which no thermodynamic
  • thermodynamic equilibrium may be at a temperature within a range of, for example, from 630 ° C to 950 ° C, for example from 720 ° C to 945 ° C, for example from 860 ° C to 940 ° C.
  • the laser treatment can be carried out at energy densities of, for example, about 10.0 kJ / mol. The necessary energy density is strongly dependent on the absorption of the nanowires 4
  • Laser energies and / or the necessary energy densities are selected depending on the locally generated temperature, which may be, for example, in the same, above-mentioned, temperature ranges as in the thermal treatment in thermal equilibrium.
  • nanowires 4 are heated and / or softened by means of a thermal treatment in thermodynamic equilibrium, for example in an oven, or by means of a treatment in which no thermodynamic
  • Thermodynamic equilibrium can be in one range
  • the laser energies and / or the required energy densities can be selected depending on the temperature to be generated locally who are in the same, im
  • temperature ranges can be as in the thermal treatment in thermal equilibrium
  • Weight force deform the nanowires 4 and lie down on the surface 2 and / or parallel to the surface 2, in particular if the surface 2 horizontally or im
  • the nanowires 4 enter into further connections with one another, as a result of which further nodes and / or crossing points form and the degree of crosslinking of the network formed by the nanowires 4 increases.
  • a centrifugal force can be used to deposit the nanowires 4 on the surface 2 by arranging the support 12 and / or optionally the optically functional layer structure 22 with the nanowires 4 arranged thereon in a centrifuge such that when rotating Centrifugal force pushes the nanowires 4 against the surface 2.
  • the rotational speed can be chosen so large that the centrifugal force is greater than the weight of the nanowires 4.
  • the nanowires can, for example, a metallic
  • Have material such as a metal or a
  • Semi-metal for example silver, gold, aluminum and / or zinc.
  • Fig. 5 shows a side view of the optoelectronic
  • the nanowires 4 may for example have a diameter in a range of for example 5 nm to 1 ⁇ m, for example from 10 nm to 150 nm, for example from 15 nm to 60 nm.
  • the nanowires 4 may have a length in one
  • the thickness of the layer formed by the nanowires 4 may thus be, for example, 100 nm to 1 mm, for example 1 to 100 ⁇ m, for example 20 ⁇ m to 50 ⁇ m during the production of the optoelectronic component 10 before heating.
  • the thickness of the layer formed by the nanowires 4 can thus be in the finished optoelectronic component For example, 10 nm to 2 ⁇ , for example, 20 nm to 300 nm, for example, be 30 nm to 180 nm.
  • the nanowires 4 may deform and / or be so easily melted in the heated state that their wire-like structure is basically preserved, but they are firmly bonded to one another and to the material of the surface 2, for example, as a material fit. If the nanowires 4 are embedded in the carrier material, this may occur when the nanowires 4 are heated
  • the nanowires 4 may be a part, for example a
  • Partial layer, the corresponding electrode 20, 23 or the entire corresponding electrode 20, 23 form.
  • the steps shown in FIG. 6 are part of a method for producing the optoelectronic component 10, in which the carrier 12 is provided, the electrodes 20, 23, the optically functional layer structure 22, the
  • Encapsulation layer 24 and / or the adhesive layer 36 are formed and the cover body 28 is arranged.
  • the nanowires 4 are arranged on the surface 2, for example above the carrier 12 or above the optically functional layer structure 22.
  • the nanowires 4 are heated.
  • Nanowires 4 are heated so that they are plastically Verfmmbar, but not completely melt, and that they are due to gravity or possibly the Align centrifugal force parallel or at least substantially parallel to the surface 2 and / or deposit on the surface 2.
  • the carrier 12 In an optional step S6, the carrier 12,
  • Nanowires 4 are arranged in a centrifuge and rotated by means of the centrifuge so that the nanowires 4 are pressed by the centrifugal force against the surface 2.
  • step S6 it may be performed simultaneously with the step S4 or shortly after the step 36.
  • the nanowires 4 in the centrifuge may be heated during rotation or first heated and then rotated in a heated state.
  • the invention is not limited to those specified

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Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements (10) bereitgestellt. Bei dem Verfahren wird ein Träger (12) bereitgestellt. Über dem Träger wird eine erste Elektrode (20) ausgebildet. Über der ersten Elektrode (20) wird eine optisch funktionelle Schichtenstruktur (22) ausgebildet. Über der optisch funktionellen Schichtenstruktur (22) wird eine zweite Elektrode (23) ausgebildet. Mindestens eine der beiden Elektroden (20, 23) wird ausgebildet, indem elektrisch leitfähige Nanodrähte (4) auf einer Fläche (2) angeordnet werden, auf der die entsprechende Elektrode (20, 23) ausgebildet werden soll, und indem die Nanodrähte (4) derart erwärmt werden, dass sie sich plastisch verformen.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und ein optoelektronisches
Bauelement . Ein optoelektronisches Bauelement kann beispielsweise ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement oder ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein. Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes
Bauelement kann beispielsweise eine Photodiode oder eine
Solarzelle sein . Ein elektromagnetische Strahlung
emi ierendes Bauelement kann beisp elsweise eine LED oder eine OLED sein . Ein organisches optoelektronisches Bauelement kann eine Anode , eine Kathode und ein dazwischen
ausgebildetes organisch funktionelles Schichtensystem
aufweisen.
Das organische funktionelle Schichtensystem kann eine
Emitterschicht aufweisen, in der elektromagnetische Strahlung erzeugt wird, eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schichtenstruktur aus jeweils zwei oder mehr
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schichten („ Charge generating layer" , CGL) zur Ladungsträgerpaarerzeugung, sowie eine
Elektronenblockadeschicht , auch bezeichnet als
Lochtransportschicht („hole transport layer" -HTL) , und eine Lochblockadeschicht , auch bezeichnet als
Elektronentransportschicht („electron transport layer" - ETL) , um den Stromfluss zu richten.
Die Anode und/oder die Kathode können beispielsweise ein metallisches Material , beispielsweise ein Metall oder ein
Kalbmetall , und/oder ein anderes zur Stromführung geeignetes Material aufweisen oder daraus gebildet sein . Beispielsweise können Nanodrähte, beispielsweise SiIber-Nanodrähte (Ag- Nanowires) , oder Nanoröhren, beispielsweise Kohlenstoff - Nanoröhren (C-Nanotubes) als Material für die Anode bzw.
Kathode verwende werden. Die Nanodrähte bzw. Nanoröhren können in Bindemitteln eingebettet sein und zusammen mit dem Bindemittel auf eine Fläche aufgebracht werden, auf der die entsprechende Elektrode ausgebildet werden soll. Das
Bindemittel kann gehärtet werden und in gehärtetem Zustand die Nanodrähte bzw. Nanoröhren miteinander körperlich
und/oder elektrisch verbinden und auf der Fläche fixieren. Die Nanodrähte bzw . Nanoröhren können innerhalb der von dem Bindemittel gebildeten Schicht in alle drei Raumrichtungen ausgerichtet sein, beispielsweise auch vollständig oder teilweise senkrecht zu der Fläche, auf der sie angeordnet sind . Aufgrund der senkrechten Richtungskomponente der
Ausrichtung der Nanodrähte bzw. Nanoröhren können diese auch aus der Schicht aus Bindemittel hervorstehen und/oder
herausstehen . Derartige aus der Schicht aus Bindemittel hervorstehende Nanodrähte bzw . Nanoröhren können für das entsprechende optoelektronische Bauelement ein großes Risiko darstellen, da die über der Schicht aus Bindemittel
ausgebildete Schicht oder Schichten durch die Nanodrähte bzw. Nanoröhren beschädigt und/oder ganz oder teilweise
kurzgeschlossen werden können . In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
bereitgestellt , das einfach und/oder kostengünstig
durchführbar ist und/oder das dazu beiträgt , dass das
optoelektronische Bauelement zuverlässig betreibbar ist .
In verschiedenen Ausführungsformen wird Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
bereitgestellt, das einfach und/oder kostengünstig
herstellbar ist und/oder das zuverlässig betreibbar ist .
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
bereitgestellt . Bei dem Verfahren wird ein Träger bereitgestellt, beispielsweise wird der Träger ausgebildet. Eine erste Elektrode wird über dem Träger ausgebildet Eine optisch funktionelle Schichtenstruktur wird über der ersten Elektrode ausgebildet. Eine zweite Elektrode wird über der optisch funktionellen Schichtenstruktur ausgebildet. Beim Ausbilden mindestens einer der beiden Elektroden werden elektrisch leitfähige Nanodrähte auf einer Fläche angeordnet werden, auf der die entsprechende Elektrode ausgebildet werden soll, und die Nanodrähte werden derart erwärmt, dass sie sich plastisch verformen. Nachfolgend bilden die
verformten Nanodrähte zumindest einen Teil der entsprechenden Elektrode .
Das "Verformen der Nanodrähte kann dazu beitragen, dass vollständig oder teilweise senkrecht zu der Fläche
ausgerichtete Nanodrähte sich unter einer äußeren
Krafteinwirkung, beispielsweise der Erdanziehungskraft und somit ihrer eigenen Gewichtskraft oder einer Zentrifugalkraft in einer Zentrifuge, parallel zu der Fläche ausrichten und beispielsweise auf der Fläche ablegen. Dies trägt dazu bei, dass eine über der entsprechenden Elektrode ausgebildete Schicht nicht durch die Nanodrähte beschädigt werden kann, was zu einem zuverlässigen Betreiben des optoelektronischen Bauelements beitragen kann. Darüber hinaus wird eine
Vernetzung der Nanodrähte untereinander erhöht, da
Nanodrähte, die vor dem Erwärmen übereinander und windschief zueinander ausgerichtet sind nun im Wesentlichen in einer Ebene liegen und sich schneiden können. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sich zwei Nanodrähte
berühren, wodurch die Vernetzung erhöht wird . Die hohe
Vernetzung trägt zu einem guten und/oder homogenen Stromfluss durch die entsprechende Elektrode bei und kann dadurch zu einem zuverlässigen Betreiben des optoelektronischen
Bauelements beitragen . Ferner können die Nanodrähte beim nachfolgenden Abkühlen und dem damit verbundenen Erhärten eine feste, beispielsweise stoff schlüssige Verbindung mit der Schicht eingehen, die die Fläche aufweis . Optional kann daher auf ein Bindemittel verzichtet werden, was zu einem einfachen und/oder kostengünstigen Herstellen des
optoelektronischen Bauelements beitragen kann. Alternativ zu dem Bindemittel kann ein Lösemittel und/oder Wasser als
Trägermaterial für die Nanodrahte verwendet werden.
Die Fläche kann, falls die erste Elektrode von den
Nanodrähten gebildet wird, beispielsweise eine Oberfläche des Trägers oder eine Oberfläche einer Schicht sein, die zwischen dem Träger und der ersten Elektrode ausgebildet ist,
beispielsweise eine Oberfläche einer Barriereschicht, eine Oberfläche einer optisch funktionellen Schicht,
beispielsweise einer Auskoppelschicht, oder eine Oberfläche einer Planarisierungsschicht. Die erste Elektrode kann beispielsweise eine Anode sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Fläche, falls die zweite Elektrode von den
Nanodrähten gebildet wird, beispielsweise eine Oberfläche der optoelektronischen Schichtenstruktur oder eine Oberfläche einer Schicht sein, die zwischen der optoelektronischen
Schichtenstruktur und der zweiten Elektrode ausgebildet ist, Die zweite Elektrode kann beispielsweise eine Kathode sein.
Das Erwärmen der Nanodrähte kann mittels Energieeintrag erfolgen, beispielsweise in einem Ofen, beispielsweise durch ein langsames Anheben der Temperatur, mittels
Laserbestrahlung und/oder mittels gepulster Belichtung mit energiereicher Strahlung. Die Wahl des Verfahrens zum
Erwärmen der Nanodr hte kann abhängig von einer
Temperaturbeständigkeit des Trägers und/oder der
optoelektronischen Schichtenstruktur erfolgen. Die Nanodrähte werden nur so stark erwärmt, dass sie erweichen und sich plastisch verformen, aber nicht vollständig schmelzen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen bilden die Nanodrähte beim Anordnen auf der Fläche zunächst ein dreidimensionales Netzwerk. Die Nanodrähte werden derart erwärmt, dass das
Material der Nanodrähte einfach plastisch verformbar wird und sich die Nanodrähte aufgrund ihrer Masse auf der Fläche ablegen und so ein zweidimensionales Netzwerk bilden. Dass das Netzwerk zweidimensional ist kann beispielsweise
bedeuten, dass die Nanodrähte in dem Netzwerk im Wesentlichen parallel zu der Fläche ausgerichtet sind. Das
zweidimensionale Netzwerk kann auch in einer dritten
Dimension senkrecht zu der Ebene ausgebildet sein,
beispielsweise da die in der Ebene liegenden Nanodrähte eine reale Dicke haben, die sich in Richtung senkrecht zu der Ebene erstreckt, und/oder da die Nanodrähte an
Kreuzungspunkten, Knotenpunkten und/oder Vernetzungspunkten übereinander liegen, wobei sich diese Kreuzungspunkte,
Knotenpunkte und/oder Vernetzungspunkte auch in die dritte Raumrichtung senkrecht zu der Ebene erstrecken. In anderen Worten erstreckt sich das zweidimensionale Netzwerk im
Wesentlichen in zwei Raurichtungen , wobei eine geringfügige Ausdehnung aufgrund der Dicken der einzelnen Nanodrähte in eine dazu senkrechte dritte Raumrichtung möglich ist. Die Dicke der von den Nanodrähten gebildeten Schicht in Richtung senkrecht zu der Fläche kann vor dem Erwärmen deutlich größer sein als nach dem Erwärmen. Die Dicke kann vor dem Erwärmen beispielsweise bis zu ungefähr einer Länge eines der
Nanodrähte entsprechen und nach dem Erwärmen kann die Dicke einem Durchmesser eines, zweier oder weniger der Nanodrähte entsprechen . Damit sich die Nanodrähte aufgrund ihrer Masse ablegen, kann die Fläche, auf der die Nanodrähte angeordnet werden, horizontal oder zumindest näherungsweise horizontal
ausgerichtet werden, wobei die Schwerkraft zum Ablegen der Nanodrähte in der Ebene ausgenutzt wird. Alternativ oder zusätzlich kann mittels einer Zentrifuge eine
Zentrifugalkraft erzeugt werden, die das Ablegen der
Nanodrähte auf der Fläche bewirken und/oder unterstützen kann, Bei verschiedenen Ausführungsformen werden die Nanodrähte auf der entsprechenden Elektrode angeordnet, die Nanodrähte werden erwärmt und das optoelektronische Bauelement wird in einer Zentrifuge so angeordnet und mittels der Zentrifuge so gedreht, dass sich die Nanodrähte aufgrund der wirkenden Zentrifugalkraft auf der Fläche ablegen. Dies kann dazu beitragen, das plastische Verformen und/oder Ablegen der
Nanodrähte schon bei einer geringen Erwärmung zu erreichen, insbesondere wenn die erzeugte Zentrifugalkraft größer ist als die Schwerkraft .
Bei verschiedenen Ausführungsformen nimmt der Vernetzungsgrad der Nanodrähte durch das Erwärmen und das damit verbundene Verformen zu . In anderen Worten kommen bei dem Erwärmen
Nanodrähte in direkten körperlichen Kontakt und/oder
verbinden sich miteinander, die in dem dreidimensionalen Netzwerk übereinander liegen, beispielsweise mit Bindemittel dazwischen, und sich daher anf ngs in dem dreidimensionalen Netzwerk nicht berühren und sich danach in dem
zweidimensionalen Netzwerk berühren.
Bei verschiedenen Ausführungsformen werden die Nanodrähte derart erwärmt , dass sie sich Stoffschlüssig miteinander verbinden . Beispielsweise v/erden die Nanodrähte aufgrund der wirkenden Schwerkraft und/oder Zentrifugalkraf derart aneinander gedrückt und die Nanodrähte sind derart erwärmt , dass sie plastisch verformbar sind, so dass sei die
Stoffschlüssige Verbindung eingehen . Beispielsweise können die Nanodrähte derart erwärmt werden, dass sie zumindest teilweise geschmolzen und/oder angeschmolzen, jedoch nicht vollständig geschmolzen sind.
Bei verschiedenen Ausführungsformen werden die Nanodrähte derart erwärmt, dass das Material der Nanodrähte nicht vollständig schmilzt , so dass eine drahtartige Struktur der einzelnen Nanodrähte und eine netzwerkartige Struktur der Nanodrähte erhalten bleibt . Falls die Nanodrähte bei zu starker Erwärmung vollständig schmelzen, verlieren sie ihre drahtförmige Struktur . Ferner kann das Material der
Nanodrähte bei zu starker Erwärmung und vollständigem
Schmelzen kugelförmige Tropfen bilden, die zum Teil nicht mehr miteinander verbunden sind, wodurch keine zuverlässige und/oder gleichmäßige Verteilung des Stroms und/oder des
Stromflusses in der entsprechenden Elektrode mehr möglich ist . Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Nanodrähte in einem Trägermaterial eingebettet und das Trägermaterial mit den Nanodrähten wird auf die Fläche aufgebracht.
Beispielsweise können die Nanodrähte in einem Lösungsmittel und/oder Wasser eingebettet sein. Nach dem Aufbringen des Lösungsmittels mit den Nanodrähten auf die Fläche und/oder beim Erwärmen der Nanodrähte kann das Trägermaterial
vollständig oder teilweise verdampfen .
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird die erste Elektrode von den Nanodrähten gebildet und die Nanodrähte werden über dem Träger angeordnet . Die Nanodrähte können zum Bilden der ersten Elektrode direkt auf dem Träger oder auf einer Schicht zwischen dem Träger und der ersten Elektrode, beispielsweise direkt auf einer Barriereschicht , direkt auf einer optisch funktionellen Schicht , beispielsweise einer Auskoppelschicht , oder direkt auf einer Planarisierungsschicht , ausgebildet werden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird die zweite Elektrode von den Nanodrähten gebildet und die Nanodrähte werden über der optisch funktionellen Schichtenstruktur angeordnet . Die Nanodrähte können zum Bilden der zweiten Elektrode direkt auf der optisch funktionellen Schichtenstruktur oder auf einer Schicht zwischen der optisch funktionellen Schichtenstruktur und der zweiten Elektrode , beispielsweise direkt auf einer optisch funkt onellen Schicht, beispielsweise einer
Auskoppelschich , ausgebildet werden .
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein
optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, beispielsweise wird das optoelektronische Bauelement hergestellt,
beispielsweise mit Hilfe des im Vorhergehenden erläuterten Verfahrens . Das optoelektronische Bauelement weist den Träger auf, über dem die erste Elektrode ausgebildet ist. Die optisch funktionelle Schichtenstruktur ist über der ersten Elektrode ausgebildet. Die zweite Elektrode ist über der optisch funktionellen Schichtenstruktur ausgebildet .
Mindestens eine der beiden Elektroden weist die elektrisch leitfähigen Nanodrahte auf, die auf der Fläche angeordnet sind, auf der die entsprechende Elektrode ausgebildet ist. Die Nanodrähte sind parallel zu der Fläche oder zumindest näherungsweise parallel zu der Fläche angeordnet.
Beispielsweise sind die Nanodrähte im Wesentlichen parallel zu der Fläche angeordnet.
Bei verschiedenen Ausführungsformen bilden die Nanodrähte auf der Fläche das zweidimensionale Netzwerk.
Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Nanodrähte zumindest teilweise Stoffschlüssig miteinander verbunden . Beispielsweise bilden die Nanodrähte aufgrund ihrer
Verbindungen das zweidimensionale Netzwerk .
Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Nanodrähte in das Trägermaterial eingebettet . Das Trägermaterial mit den Nanodrähten ist auf der Fläche angeordnet . Bei verschiedenen Ausführungsformen ist die erste Elektrode von den Nanodrähten gebildet . Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Elektrode von den Nanodrähten gebildet .
Bei verschiedenen Ausführungsformen weisen die Nanodrähte einen Durchmesser in einem Bereich von 5 nm bis 1 um ,
beispielsweise von 10 nm bis 150 nm, beispielsweise von 15 nm bis 60 nm, und/oder eine Länge in einem Bereich vom
Durchmesser des entsprechenden Nanodrahts bis 1 mm,
beispielsweise von 1 pm bis 100 um , beispielsweise von 20 μττι bis 50 pm auf . Die Dicke der von den Nanodrähten gebildeten Schicht kann somit während des Herstellens des
optoelektronischen Bauelements vor dem Erwärmen
beispielsweise 100 nm bis 1mm, beispielsweise 1 μτη bis 100 μττι, beispielsweise 20 pm bis 50 pm betragen. Die Dicke der von den Nanodrahte gebildeten Schicht kann somit beim fertiggestellten optoelektronischen Bauelement beispielsweis 10 nm bis 2 pm, beispielsweise 20 nm bis 300 nra,
beispielsweise 30 nm bis 180 nra betragen.
Die anodrähte können beispielsweise ein metallisches
Material, beispielsweise ein Metall oder ein Halbmetall, beispielsweise Silber, Gold, Aluminium und/oder Zink
aufweisen oder daraus gebildet sein, Beispielsweis können di Nanodrähte eine Legierung aufweisen, die eines oder mehrere der genannten Materialien aufweist.
Äusführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figur> dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen zeigt eine Draufsicht auf ein Substrat 12 eines herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1 ; zeigt eine Seitenansicht des Substrats 12 gemäß Figur 1 ; zeigt eine Schnittdarstellung eines
Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements 10;
Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf das optoelektronische
Bauelements 10 gemäß Figur 3 während eines
Verfahrens zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements ;
Figur 5 zeigt eine Seitenansicht des optoelektronischen
Bauelements 10 gemäß Figur 4 ; Figur 6 zeigt ein Ablaufdiagramm von Schritten eines
Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser
Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann . In dieser Hinsicht wird
Richtungsterminologie wie etwa „oben", „unten" , „vorne " , „hinten" , „vorderes" , „hinteres " , usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet . Da
Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl
verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend . Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen . Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben . Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert .
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe
"verbunden" , "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung . In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist .
Ein optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement oder ein
elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein . Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement kann beispielsweise eine Solarzelle sein. Ein
elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement kann beispielsweise ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter-Bauelement sein und/oder als eine
elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als ein elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder als ein organischer elektromagnetische Strahlung
emittierender Transistor ausgebildet sein . Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein . In diesem Zusammenhang kann das
elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement
beispielsweise als Licht emittierende Diode ( light emitting diode, LED) als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED) , als Licht emittierender
Transistor oder als organischer Licht emi tierender
Transistor ausgebildet sein . Das Licht emittierende
Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein . Weiterhin kann eine
Mehrzahl von Licht emit ierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen
Gehäuse . Bei einer Stoffschlüssigen Verbindung kann der erste Körper mit dem zweiten Körper mittels atomarer und/oder molekularer Kräfte verbunden sein . Stoffschlüssige Verbindungen können häufig nicht lösbare Verbindungen sein . In verschiedenen Ausgestaltungen kann eine Stoffschlüssige Verbindung
beispielsweise als eine Klebeverbindung , eine Lotverbindung, beispielsweise eines Glaslotes oder eines Metallotes, oder als eine Schweißverbindung realisiert sein .
Unter dem Begriff „ transluzent" bzw. „ transluzente Schicht" kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für elektromagnetische Strahlung durchlässig ist , beispielsweise für die von einem
elektromagnetische Strahlung emittierenden Bauelement emittierte Strahlung, beispielsweise einer oder mehrerer Wellenlängenbereiche, beispielsweise für Licht in einem
Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm) . Beispielsweise ist unter dem Begriff
„ transluzente Schicht" in verschiedenen Ausführungsbeispielen zu verstehen, dass im Wesentlichen die gesamte in eine
Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppelte
Strahlungsmenge auch aus der Struktur {beispielsweise
Schicht) ausgekoppelt wird, wobei ein Teil des Licht hierbei gestreut werden kann.
Fig .1 zeigt eine Draufsicht auf ein Substrat 12 eines
herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1 , während eines Verfahrens zum Herstellen des herkömmlichen
optoelektronischen Bauelements 1. Insbesondere zeigt Figur 1 einen Schritt des Verfahrens zum Herstellen des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1, bei dem eine Anode des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1 ausgebildet wird,
Auf dem Substrat 12 sind elektrisch leitfähige Nanodrähte 4 angeordnet . Die elektrisch leitfähigen Nanodrähte 4 sind in einem nicht dargestellten Bindemittel eingebettet . Aus Figur 1 geht hervor, dass die Nanodrähte 4 sich in zwei
Dimensionen, insbesondere parallel zu einer Oberfläche des Substrats 12 , auf der die Nanodrähte 40 angeordnet sind, erstrecken . Die Oberfläche des Substrats 12 , auf der die Nanodrähte 4 angeordnet sind, bildet eine Fläche 2 auf der die Anode ausgebildet werden soll.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Substrats 12 gemäß Figur 1 mit den elektrisch leitfähigen Nanodrahten 4 auf der Fläche 2, insbesondere auf der Oberfläche des Substrats 12. Aus Figur 2 geht hervor, dass sich die Nanodrähte 4 aufgrund ihrer eigenen Steifigkeit und/oder aufgrund des in Figur 2 nicht dargestellten Bindemittels vollständig oder zumindest teilweise in Richtung einer dritten Dimension, insbesondere senkrecht zu der Fläche 2, erstrecken können. Dadurch können einzelne der Nanodrähte 4 auch unvorteilhafte Stellungen einnehmen . Die Nanodrähte 4 berühren teilweise einander körperlich, wodurch elektrisch leitfähige Verbindungen zwischen den
Nanodrähten 4 gebildet werden, wobei jeder Berührungspunkt einen Knotenpunkt oder einen Kreuzungspunkt bildet. Auf diese Weise bilden die Nanodrähte 4 ein Netzwerk, wobei ein
Vernetzungsgrad des Netzwerks abhängig von der Anzahl der
Knotenpunkte bzw. Kreuzungspunkte ist . Teilweise liegen die Nanodrähte 4 zwar so übereinander, dass sie sich in der
Draufsicht gemäß Figur 1 kreuzen, tatsächlich kreuzen sie sich jedoch nicht , da sie sich nicht berühren und windschief zueinander ausgebildet sein. Zwischen derartigen
übereinanderliegenden Nanodrähten 4 kann das Bindematerial angeordnet sein.
Bei dem herkömmlichen optoelektronischen Bauelement 1 wird das Bindemittel mit den darin eingebetteten Nanodrähten 4 getrocknet und/oder gehärtet . Dadurch wird von den
Nanodrähten 4 ein festes dreidimensionales Netzwerk gebildet . Darüber hinaus werden die Nanodrähte 4 und das
dreidimensionale Netzwerk fest mit dem Träger 12,
beispielsweise Stoffschlüssig , verbunden.
Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung eines
AusführungsbeiSpiels eines optoelektronischen Bauelements 10. Das optoelektronische Bauelement 10 weist einen Träger 12 auf, der beispielsweise gemäß dem im Vorhergehenden
erläuterten Träger 12 ausgebildet sein kann . Auf dem Träger 12 ist ei e optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet .
Die optoelektronische Schichtenstruktur weist eine erste Elektrodenschicht 14 auf , die einen ersten Kontaktabschnitt 16, einen zweiten Kontaktabschnitt 18 und eine erste
Elektrode 20 aufweist . Der erste Kontaktabschnitt 16 ist mit der ersten Elektrode 20 der optoelektronischen Schichtenstruktur elektrisch gekoppelt . Beispielsweise können der erste Kontaktabschnitt 16 und die erste Elektrode 20 einstückig ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 ist von dem zweiten Kontaktabschnitt 18 mittels einer elektrischen Isolierungsbarriere 21 elektrisch isoliert. Über der ersten Elektrode 20 ist eine optisch funktionelle Schichtenstruktur 22 , beispielsweis eine organische funktionelle
Schichtenstruktur, der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet . Die optisch funktionelle Schichtenstruktur 22 kann beispielsweise eine, zwei oder mehr Teilschichten aufweisen, wie weiter unten näher erläutert. Über der
organisch funktionellen Schichtenstruktur 22 ist eine zweite Elektrode 23 der optoelektronischen Schichtenstruktur
ausgebildet , die elektrisch mit dem zweiten Kontaktabschnitt 18 gekoppelt ist . Der zwei e Kontaktabschnitt 18 kann
einstückig mit der zweiten Elektrode 23 ausgebildet sein . Die erste Elektrode 20 dient beispielsweise als Anode oder
Kathode der optoelektronischen Schichtenstruktur . Die zweite Elektrode 23 dient korrespondierend zu der ersten Elektrode als Kathode bzw. Anode der optoelektronischen
Schichtenstruktur .
Über der zweiten Elektrode 23 und teilweise über dem ersten Kontaktabschnitt 16 und teilweise über dem zweiten
Kontaktabschnitt 18 ist eine Verkapselungsschicht 24 der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet , die die optoelektronische Schichtenstruktur verkapsel . In der
Verkapselungsschicht 24 sind über dem ersten Kontaktabschnitt 16 eine erste Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 und über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 eine zweite Ausnehmung der
Verkapselungsschicht 24 ausgebildet . In der ersten Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 ist ein erster Kontaktbereich 32 freigelegt und in der zweiten Ausnehmung der
Verkapselungsschicht 24 ist ein zweiter Kontaktbereich 34 freigelegt. Der ers e Kontaktbereich 32 dient zum
elektrischen Kontaktieren des ersten Kontaktabschnitts 16 und der zweite Kontaktbereich 34 dient zum elektrischen
Kontaktieren des zweiten Kontaktabschnitts 18. Über der Verkapselungsschicht 24 ist eine Haftmittelschicht 36 ausgebildet. Die Haftmittelschicht 36 weist beispielsweise ein Haftmittel , beispielsweise einen Klebstoff ,
beispielsweise einen Laminierklebstof f , einen Lack und/oder ein Harz auf . Über der Haftmittelschicht 36 ist ein
Abdeckkörper 38 ausgebildet . Die Haftmittelschicht 36 dient zum Befestigen des Abdeckkörpers 38 an der
Verkapselungsschicht 24. Der Abdeckkörper 38 weist
beispielsweise Glas und/oder Metall auf . Beispielsweise kann der Abdeckkörper 38 im Wesentlichen aus Glas gebildet sein und eine dünne Metallschicht, beispielsweise eine Metallfolie auf dem Glaskörper aufweisen . Der Abdeckkörper 38 dient zum Schützen des optoelektronischen Bauelements 10 ,
beispielsweise vor mechanischen Krafteinwirkungen von außen . Ferner kann der Abdeckkörper 38 zum Verteilen und/oder
Abführen von Hitze dienen, die in dem optoelektronischen Bauelement 10 erzeugt wird . Beispielsweise kann das Glas des Abdeckkörpers 38 als Schutz vor äußeren Einwirkungen dienen und die Metallschicht des Abdeckkörpers 38 kann zum Verteilen und/oder Abführen der beim Betrieb des optoelektronischen Bauelements 10 entstehenden Wärme dienen .
Die Kaftmittelschicht 36 kann beispielsweise strukturiert auf die Verkapselungsschicht 24 aufgebracht werden. Dass die Haftmittelschicht 36 strukturiert auf die
Verkapselungsschicht 24 aufgebracht wird, kann beispielsweise bedeuten, dass die Haftmittelschicht 36 schon direkt beim Aufbringen eine vorgegebene Struktur aufweist . Beispielsweise kann die Ha tmittelschicht 36 mittels eines Dispens- oder
Druckverfahrens strukturiert aufgebracht werden .
Das optoelektronische Bauelement 10 kann beispielsweise aus einem Bauelement erbünd vereinzelt werden, indem der Träger 12 entlang seiner in Fig. 1 seitlich dargestellten
Außenkanten geritzt und dann gebrochen wird und indem der Abdeckkörper 38 gleichermaßen entlang seiner in Fig. 1 dargestellten seitlichen Außenkanten geritzt und dann gebrochen wird. Bei diesem Ritzen und Brechen wird die
Verkapselungsschicht 24 über den Kontaktbereichen 32, 34 freigelegt. Nachfolgend können der erste Kontaktbereich 32 und der zweite Kontaktbereich 34 in einem weiteren
Verfahrensschritt freigelegt werden, beispielsweise mittels eines Ablationsprozesses , beispielsweise mittels
Laserablation, mechanischen Kratzens oder eines
Ätzverfahrens . Das optoelektronische Bauelement 10 kann als Top-Emitter und/oder Bottom- Emitter ausgebildet sein. Falls das
optoelektronische Bauelement 10 als Top -Emitter und Bottom- Emitter ausgebildet ist, kann das optoelektronische
Bauelement 10 als optisch transparentes Bauelement ,
beispielsweise eine transparente organische Leuchtdiode, bezeichnet werden .
Das optoelektronische Bauelement 10 weist den Träger 12 und einen aktiven Bereich über dem Träger 12 auf . Zwischen dem Träger 12 und dem aktiven Bereich kann eine erste nicht dargestellte Barriereschicht , beispielsweise eine erste Barrieredünnschicht , ausgebildet sein . Der aktive Bereich weist die erste Elektrode 20 , die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 und die zweite Elektrode 23 auf . Über dem aktiven Bereich ist die Verkapselungsschicht 24
ausgebildet . Die Verkapselungsschicht 24 kann als zweite Barriereschicht, beispielsweise als zweite
Barrieredünnschicht , ausgebildet sein . Über dem aktiven Bereich und gegebenenfalls über der Verkapselungsschicht 24 , ist die Abdeckung 38 angeordnet . Die Abdeckung 38 kann
beispielsweise mittels der Haftmittelschicht 36 auf der Verkapselungsschicht 24 angeordnet sein .
Der aktive Bereich ist ein elektrisch und/oder optisch aktiver Bereich. Der aktive Bereich ist beispielsweise der Bereich des optoelektronischen Bauelements 10, i dem elektrischer Strom zum Betrieb des optoelektronischen Bauelements 10 fließt und/oder in dem elektromagnetische
Strahlung erzeugt oder absorbiert wird.
Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 kann ein, zwei oder mehr funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten und eine, zwei oder mehr Zwischenschichten, beispielsweise
Zwischenelektroden, zwischen den Schichtens ruktur-Einhei en aufweisen . Der Träger 12 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Der Träger 12 dient als Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente. Der Träger 12 kann beispielsweise Glas, Quarz, und/oder ein Halbleitermaterial oder irgendein anderes geeignetes Material auf eisen oder daraus gebildet sein.
Ferner kann der Träger 12 eine Kunststofffolie oder ein
Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien
aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Kunststoff kann ein oder mehrere Polyolefine aufweisen. Ferner kann der
Kunststoff Polyvinylchlorid (PVC) , Polystyrol (PS) , Polyester und/oder Polycarbonat (PC) , Polyethylenterephthalat (PET) , Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) aufweisen. Der Träger 12 kann ein Metali aufweisen oder daraus gebildet sein, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Platin, Eisen, beispielsweise eine Metallverbindung,
beispielsweise Stahl . Der Träger 12 kann als Metallfolie oder metallbeschichtete Folie ausgebildet sein. Der Träger 12 kann ein Teil einer Spiegelstruktur sein oder diese bilden . Der Träger 12 kann einen mechanisch rigiden Bereich und/oder einen mechanisch flexiblen Bereich aufweisen oder derart ausgebildet sein .
Die erste Elektrode 20 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein . Die erste Elektrode 20 weist ein elektrisch leitfähiges Material auf , beispielsweise Metall und/oder ein leitfähiges transparentes Oxid
(transparent conductive oxide, TCO) oder einen Schichtenstapel mehrerer Schichten, die Metalls oder TCOs aufweisen. Die erste Elektrode 20 kann beispielsweise einen Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs aufweisen, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht , die auf einer Indium- Zinn- Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag- ITO Multischichten . Als Metall kann beispielsweise Ag, Pt , Au, Mg, AI , Ba, In, Ca, Sm oder Li , sowie Verbindungen ,
Kombinationen oder Legierungen dieser Materialien verwendet werden . Transparente leitfähige Oxide sind transparente, leitfähige Materialien, beispielsweise Metalloxide , wie
beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium- Zinn-Oxid (ITO) . Neben binären
Metallsauerstoff -Verbindungen, wie beispielsweise ZnO, Sn02 , oder In203 gehören auch ternäre MetallsauerstoffVerbindungen, wie beispielsweise AIZnO, Zn2Sn04 , CdSn03 , ZnSn03 , Mgln204 , Galn03 , Zn2In205 oder In4Sn3012 oder Mischungen
unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs .
Die erste Elektrode 20 weist alternativ oder zusätzlich zu den genannten Materialien auf : mindestens ein Netzwerk aus in Figur 3 nicht dargestellten elektrisch leitf higen
Nanodrähten 4, beispielsweise halbleitenden Nanodrähten oder metallischen Nanodrähten, beispielsweise aus Ag, und optional ein Netzwerk aus Kohlenstoff -Nanoröhren, Graphen-Teilchen und -Schichten . Zusätzlich kann das Netzwerk aus metallischen Nanodrähten mit einem oder mehreren elektrisch leitfähigen Polymeren kombiniert sein . Ferner kann die erste Elektrode 20 elektrisch leitf hige Polymere oder Übergangsmetalloxide aufweisen .
Die erste Elektrode 20 kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von 10 nm bis 500 nm,
beispielsweise von kleiner 25 nm bis 250 nm, beispielsweise von 50 nm bis 100 nm. Die erste Elektrode 20 kann einen ersten elektrischen
Anschluss aufweisen, an den ein erstes elektrisches Potential anlegbar ist, beispielsweise den ersten Kontaktabschnitt 16. Das erste elektrische Potential kann von einer Energiequelle (nicht dargestellt) bereitgestellt werden, beispielsweise von einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle.. Alternativ kann das erste elektrische Potential an den Träger 12 angelegt sein und der ersten Elektrode 20 über den Träger 12 mittelbar zugeführt werden. Das erste elektrische Potential kann
beispielsweise das Massepotential oder ein anderes
vorgegebenes Bezugspotential sein.
Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 kann eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine
Emitterschicht, eine ElektronentransportSchicht und/oder eine Elektroneninj ektionsschicht aufweisen.
Die Lochinjektionsschicht kann auf oder über der ersten
Elektrode 20 ausgebildet sein. Die Lochi j ektionsschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien auf eisen oder daraus gebildet sein: HAT-CN, Cu(I)pFBz, MoOx , WOx, VOx,
ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III)pFBz, FlSCuPc ; NPB (Ν,Ν' - Bis (naphthalen-l-yl) -N, N ' -bis (phenyl) -benzidin) ; beta-NPB Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 2 -yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; TPD (Ν,Ν' -Bis (3-TTiethylphenyl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD (N, ' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bi (phenyl) -benzidin) ; Spiro-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -spiro) ; DMFL-TPD Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9,9- dimethyl-fluoren) ; DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -9, 9-dimethyl-fluoren) ; DPFL-TPD (Ν,Ν' -Bis (3- methylphenyl) - , N ' -bis (phenyl) -9, 9 -diphenyl-fluoren) ; DPFL- NPB (N,N■ -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9-diphenyl- fluoren) ; Spi o-TAD (2,2' ,7,7' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 1 -spirobifluoren) ; 9,9-Bis[4- (N, N-bis-biphenyl -4 -yl - amino) phenyl] -9H-fluoren; 9 , 9-Bis [4- (N, N-bis -naphthalen- 2 -yl- amino) henyl] -9H-fluoren; 9 , 9-Bis [4- (N, N · -bis -naphthalen- 2- yl-N, N 1 -bis -phenyl -amino) -phenyl] -9H-fluor ; N, N '
bis (phenanthren- 9-yl) -N, N 1 -bis (phenyl) -benzidin; 2 , 7 Bis [N, N- bis (9, 9-spiro-bifluorene- 2 -yl) -amino] -9, 9-spiro-bifluoren; 2,2' -Bis [N, N-bis (biphenyl - -yl ) amino] 9, 9-spiro-bifluoren; 2,21 -Bis (N, N-di-phenyl-amino) 9, 9-spiro-bifluoren; Di- [4- (N, N- ditolyl-amino) -phenyl] eyelohexan; 2 , 2 ' , 7 , 7 ' tetra {N, N-di- tolyl) amino-spiro-bifluoren,- und/oder N, N, N 1 , N ' - tetra- naphthalen- 2 -yl -benzidi .
Die Lochinjektionsschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 1000 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis ungefähr 300 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungef hr 200 nm.
Auf oder über der Lochinjektionsschicht kann die
Lochtransportschicht ausgebildet sein. Die
Lochtransportschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: NPB {N, N 1 - Bis (naphthalen- 1 -yl ) -N, 1 -bis (phenyl) -benzidin) ; beta-NPB
, 1 -Bis ( aphthalen- 2 -yl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; TPD ( , N ' -Bis (3 -methylphenyl) -N, N ' -bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro
TPD (N, ' -Bis (3 -methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 1 -yl ) -Ν, ' -bis (phenyl) -spiro) ; DMFL-TPD Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9,9- dimethyl-fluoren) ; DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -9, 9 -dimethyl- fluoren) ; DPFL-TPD (Ν, ' -Bis (3- methylphenyl ) -N, N' -bis (phenyl) -9, 9 -diphenyl - fluoren) ; DPFL- NPB (N, N ' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9-diphenyl - fluoren) ; Spiro-TAD (2,2* ,7,7' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9 , 9 ' -spirobifluoren) ; 9, 9-Bis [4- (N, -bis-biphenyl- -yl - amino) phenyl] -9H-fluoren; 9 , 9-Bis [4 - ( , N-bis -naphthalen- 2 -yl - amino) phenyl] -9H-fluoren; 9 , 9-Bis [4- (N, ' -bis-naphthalen-2- yl -N, N ' -bis-phenyl-amino) -phenyl] - 9H-fluor Ν,Ν'
bis (phenanthren- 9-yl ) -N, N ' -bis (phenyl) -benzidin; 2 , 7-Bis [N, N- bis (9, 9-spiro-bifluorene- 2 -yl) -amino] -9, 9-spiro-bifluoren,· 2,2' -Bis [N, -bis (biphenyl -4 -yl ) amino] 9, 9-spiro-bifluoren;
2,2' -Bis (N, -di-phenyl -amino) 9 , 9-spiro-bifluoren; Di- [4- (N,N- ditolyl-amino) -phenyl] cyclohexan; 2,2' ,7,7' -tetra (N, N-di- tolyl) amino-spiro-bifluoren; und N, Ν,Ν',Ν' tetra-naphthalen- 2-yl -benzidin .
Die. Lochtransportschicht kann eine Schichtdicke aufwei einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Auf oder über der Lochtransportschicht kann die eine oder mehrere Emitterschichten ausgebildet sein, beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder phosphoreszierenden Emittern. Die Emitterschicht kann organische Polymere, organische
Oligomere , organische Monomere , organische kleine, nicht- poiymere Moleküle („small molecules " ) oder eine Kombination dieser Materialien aufweisen. Die Emitterschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sei : organische oder organometailische
Verbindungen, wie Derivate von Polyfluoren, Polythiophen und Polyphenylen (z.B. 2 - oder 2 , 5 -substituiertes Poly-p- phenylenvinylen) sowie Metallkomplexe , beispielsweise
Iridium- Komplexe wie blau phosphoreszierendes FIrPic
(Bis ( 3 , 5-difluoro-2- (2 -pyridyl) phenyl- ( 2 - carboxypyridyl ) - iridium III) , grün phosphoreszierendes Ir (ppy) 3 (Tris (2- phenylpyridin) iridium III) , rot phosphoreszierendes Ru (dtb- bpy) 3*2 (PF6) (Tris [4,4' -di-tert-butyl- (2,2' ) - bipyridin] ruthenium (III) komplex) sowie bl u fluoreszierendes DPAVBi (4 , 4-Bis [4- (di -p-tolylamino) styryl] biphenyl) , grün fluoreszierendes TTPA (9, 10 -Bis [N, -di- (p- tolyl) - amino] anthracen) und rot fluoreszierendes DCM2 (4 - Dicyanomethylen) - 2 -methyl- 6 -j ulolidyl - 9 -enyl - 4H-pyran) als nichtpolymere Emitter. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidbar . Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche beispielsweise mittels eines nasschemischen Verfahrens abscheidbar sind, wie beispielsweise einem
Aufschleuderverfahren (auch bezeichnet als Spin Coating) . Die Emittermaterialien können in geeigneter Weise in einem
Matrixmaterial eingebettet sein, beispielsweise einer technischen Keramik oder einem Polymer, beispielsweise einem Epoxid, oder einem Silikon.
Die erste Emitterschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nrti,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungef hr 20 nm.
Die EmitterSchicht kann einfarbig oder verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien aufweisen. Alternativ kann die
Emitterschicht mehrere Teilschichten aufweisen, die Licht unterschiedlicher Farbe emittieren . Mittels eines Mischens der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren . Alternativ kann auch vorgesehen sein, im Strahlengang der durch diese Schichten erzeugten Primäremission ein Konvertermaterial anzuordnen, das die PrimärStrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine Sekundärstrahlung anderer Wellenlänge emittiert , so dass sich aus einer (noch nicht weißen) PrimärStrahlung durch die Kombi ation von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer Farbeindruck ergibt .
Auf oder über der Emitterschicht kann die
Elektronentransportschicht ausgebildet sein, beispielsweise abgeschieden sein. Die Elektronentransportschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: NET- 18 ; 2 , 21 , 2 " -(1,3, 5 -Benzinetriyl ) -tris (1- phenyl-l-H-benzimidazole) ; 2 - (4 -Biphenylyl) -5- (4 -tert- butylphenyl) -1,3, 4 -oxadiazole , 2 , 9-Dimethyl-4 , 7 -diphenyl - 1 , 10- phenanthroline (BCP) ; 8 -Hydroxyquinolinolato- lithium, 4 - (Naphthalen- 1-yl) -3 , 5 -diphenyl- 4H- 1 , 2 , 4-triazole,- 1 , 3-Bis [2- (2,2' -bipyridine-6-yl) -1, 3 , 4 -oxadiazo-5-yl] benzene ; 4,7- Diphenyl-1, 10 -phenanthroline (BPhen) ; 3- (4-Biphenylyl) -4- phenyl-5-tert-butylphenyl-1, 2, 4-triazole; Bis <2-methyl-8 - quinolinolate) -4 - (phenylphenolato) aluminium; 6,6' -Bis [5- (biphenyl-4 -yl) -1,3, 4 -oxadiazo- 2-yl] -2,2' -bipyridyl ; 2- phenyl - 9 , 10-di (naphthalen-2 -yl ) -anthracene; 2 , 7-Bis [2- (2 , 2 ' - bipyridine- 6 -yl ) -1,3, 4 -oxadiazo- 5 -yl] -9 , 9 -dimethylfluorene ; 1 , 3 -Bis [2- ( -tert-butylphenyl) -1, 3, 4 -oxadiazo- 5 -yl] enzene ; 2- {naphthalen-2-yl } -4, 7-diphenyl-l, 10 -phenanthroline ; 2, 9- Bis {naphthaien- 2 -yl ) -4 , 7-diphenyl-l , 10 -phenanthroline ;
Tris {2,4, 6- trimethyl-3 - (pyridin- 3 -yl ) phenyl) borane ; 1-methyl- 2- (4 - {naphthaien- 2 -yl) henyl) - 1H- imidazo [4,5- f] [1 , 10] henanthrolin; Phenyl -dipyrenylphosphine oxide ;
Naphtahlin etracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide
Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
Die Elektronentransportschicht kann eine Schichtdicke
aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Auf oder über der Elektronentransportschicht kann die
Elektroneninj ektionsschicht ausgebildet sein . Die
Elektroneninj ektionsschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: NDN-26, MgAg, Cs2C03, Cs3P04 , Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF; 2 , 21 , 2 " - (1,3, 5 -Benzinetriyl ) -tris (1 -phenyl- 1-H- benzimidazole) ; 2- (4 -Biphenylyl ) -5- (4 -tert-butylphenyl) - 1,3,4 -oxadiazole, 2 , 9-Dimethyl- , 7-diphenyl-l, 10- phenanthroline {BCP) ; 8 -Hydroxyquinolinolato-lithium, - (Naphthaien- 1-yl) -3 , 5 -diphenyl -4H- 1 , 2 , 4-triazole; 1, 3-Bis [2- (2,2' -bipyridine- 6 -yl) -1,3, 4 -oxadiazo-5 -yl] benzene ; 4,7- Diphenyl-1, 10 -phenanthroline (BPhen) ; 3- (4 -Biphenylyl) -4 - phenyl-5 - ert-butylphenyl-1, 2 , 4-triazole ,· Bis (2-methyl-8- quinolinolate) -4- (phenylphenolato ) aluminium; 6,6' -Bis [5 - (biphenyl-4-yl) -1,3, 4 -oxadiazo- 2 -yl] -2,2' -bipyridyl; 2- phenyl- 9 , 10-di (naphthaien- 2 -yl) -anthracene ; 2 , 7-Bis [2- (2 , 21 - bipyridine- 6-yl) -1, 3 , 4 -oxadiazo- 5 -yl ] -9, 9 -dimethylf uorene ; 1 , 3 -Bis [2 - ( 4 - tert-butylphenyl ) -1,3, 4 - oxadiazo- 5 -yl] benzene ,- 2- (naphthaien- 2 -yl) -4, 7-diphenyl-l , 10 -phenanthroline ; 2, 9- Bis (naphthaien- 2 -y1 ) -4, 7-diphenyl-l, 10 -phenanthroline ;
Tris (2,4, 6 -trimethyl-3- (pyridin- 3 -yl) henyl) borane ; 1 -methyl- 2- (4 - (naphthalen-2-yl) phenyl) -lH-imidazo [4,5- f] [1,10] phenanthroline ; Phenyl -dipyrenylphosphine oxide ;
Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ;
Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
Die Elektroneninjektionsschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise ungefähr 30 nm.
Bei einer organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 mit zwei oder mehr organischen funktionellen Schichtenstruktur- Einheiten können entsprechende Zwischenschichten zwischen den organischen funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten
ausgebildet sein . Die organischen unktionellen
Schichtenstruktur-Einheiten können j eweils einzeln für sich gemäß einer Ausgestaltung der im Vorhergehenden erläuterten organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 ausgebildet sein . Die Zwischenschicht kann als eine Zwischenelektrode ausgebildet sein . Die Zwischenelektrode kann mit einer externen Spannungsquelle elektrisch verbunden sei . Die externe Spannungsquelle kann an der Zwischenelektrode
beispielsweise ein drittes elektrisches Potential
bereitstellen . Die Zwischenelektrode kann jedoch auch ein keinen externen elektrischen Anschluss aufweisen,
beispielsweise indem die Zwischenelektrode ein schwebendes elektrisches Potential aufweist . Gegebenenfalls kann die Zwischenelektrode gemäß einer Ausgestaltung der ersten
Elektrode ausgebildet sein .
Die organische funktionelle Schichtenstruktur-Einheit kann beispielsweise eine Schichtdicke auf eisen von maximal ungefähr 3 um, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 μτη, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. Das optoelektronische Bauelement 10 kann optional weitere funktionale Schichten aufweisen, beispielsweise angeordnet auf oder über der einen oder mehreren Emitterschichten oder auf oder über der Elektronentransportschicht . Die weiteren funktionalen Schichten können beispielsweise interne oder externe Ein- /Auskoppelstrukturen sein, die die Funktionalität und damit die Effizienz des optoelektronischen Bauelements 10 weiter verbessern können .
Die zweite Elektrode 23 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 20 ausgebildet sein, wobei die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 23 gleich oder
unterschiedlich ausgebildet sein können. Die zweite Elektrode 23 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die zweite Elektrode 23 kann einen zweiten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein zweites elektrisches Potential anlegbar ist , beispielsweise den zweiten Kontaktabschnitt 18. Das zweite elektrische Potential kann von der gleichen oder einer anderen Energiequelle bereitgestellt werden wie das erste elektrische Potential . Das zweite elektrische Potential kann unterschiedlich zu dem ersten elektrischen Potential sein . Das zweite elektrische Potential kann beispielsweise einen Wert aufv/eisen derart , dass die Differenz zu dem ersten elektrischen Potential einen Wert in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 20 V aufweist , beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 2 , 5 V bis ungefähr 15 V, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 3 V bis ungefähr 12 V. Die Verkapselungsschiebt 24 kann auch als
Dünnschichtverkapselung bezeichnet werden . Die
Verkapselungsschicht 24 kann als transluzente oder
transparente Schicht ausgebildet sein . Die
Verkapselungsschicht 24 bildet eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser {Feuchtigkeit) und Sauerstoff. In anderen Worten ist die Verkapselungsschicht 24 derart ausgebildet , dass sie von Stoffen, die das optoelektronische Bauelement schädigen können, beispielsweise Wasser,
Sauerstoff oder Lösemittel, nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann. Die
Verkapselungsschicht 24 kann als eine einzelne Schicht, ein SchichtStapel oder eine Schichtstruktur ausgebildet sein.
Die Verkapselungsschicht 24 kann aufweisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid,
Titanoxid, Haf iumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid,
Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siiiziumoxinitrid,
Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Poly (p-phenylenterephthalamid) , Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben . Die Verkapselungsschicht 24 kann eine Schichtdicke von ungefähr 0 , 1 nm (eine Atcmlage) bis ungefähr 1000 nm
aufwe sen, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm, beispielsweise ungefähr 40 nm.
Die Verkapselungsschicht 24 kann ein hochbrechendes Material aufweisen, beispielsweise ein oder mehrere Material ( ien) mit einem hohen Brechungsindex, beispielsweise mit einem
Brechungsindex von mindestens 2.
Gegebenenfalls kann die erste Barriereschicht auf dem Träger 12 korrespondierend zu einer Ausgestaltung der
Verkapselungsschicht 24 ausgebildet sein .
Die Verkapselungsschicht 24 kann beispielsweise mittels eines geeigneten Abscheideverfahrens gebildet werden, z.B. mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD) ) , z.B. eines plasmaunterstützten
Atomlagenabscheideverfahrens {Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD) ) oder eines plasmalosen
Atomlageabscheidever ahrens (Plasma-less Atomic Layer
Deposition (PLALD) ) , oder mittels eines chemischen
GasphasenabscheideVer ahrens (Chemical Vapor Deposition
(CVD) ) , z.B. eines plasmaunterstützten
Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) ) oder eines plasmalosen
Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma- less Chemical Vapor Deposition (PLCVD) ) , oder alternativ mittels anderer
geeigneter Abscheideverfahren.
Gegebenenfalls kann eine Ein- oder Auskoppelschicht
beispielsweise als externe Folie (nicht dargestellt) auf dem Träger 12 oder als interne AuskoppeIschlcht (nicht
dargestellt) im Schichtenquerschnitt des optoelektronischen Bauelements 10 ausgebildet sein . Die Ein- /Auskoppelschicht kann eine Matrix und darin verteilt Streuzentren auf eisen, wobei der mittlere Brechungsindex der Ein- /Auskoppelschicht größer ist als der mittlere Brechungsindex der Schicht, aus der die elektromagnetische Strahlung bereitgestellt wird . Ferner können zusätzlich eine oder mehrere
Entspiegeiungsschich en ausgebildet sein .
Die Haftmittelschicht 36 kann beispielsweise Klebstoff und/oder Lack aufv/eisen, mittels dessen die Abdeckung 38 beispielsweise auf der VerkapselungsSchicht 24 angeordnet, beispielsweise aufgeklebt , ist . Die Haftmittelschicht 36 kann transparent oder transluzent ausgebildet ein . Die
Haf mittelschicht 36 kann beispielsweise Partikel aufweisen, die elektromagnetische Strahlung streuen, beispielsweise lichtstreuende Partikel . Dadurch kann die Haftmittelschicht 36 als Streuschicht wirken und zu einer Verbesserung des Farbwinkelverzugs und der Auskoppeleffizienz führen können .
Als lichtstreuende Partikel können dielektrische
Streupartikel vorgesehen sein, beispielsweise aus einem
Metalloxid, beispielsweise Siliziumoxid (Si02) , Zinkoxid (ZnO) , Zirkoniumo id (Zr02) , Indium- Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid ( IZO) , Galliumoxid (Ga20x) Aluminiumoxid, oder Titanoxid . Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechung index der Matrix der Haftmittelschicht 36
verschieden ist , beispielsweise Luftblasen, Acrylat , oder Glashohlkugeln . Ferner können beispielsweise metallische Nanopartikel , Metalle wie Gold, Silber, Eisen-Nanopartikel , oder dergleichen als lichtstreuende Partikel vorgesehen sein.
Die Haftmittelschicht 36 kann eine Schichtdicke von größer als 1 pm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren pm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff ein Laminations -Klebstoff sein.
Die Haftmittelschicht 36 kann einen Brechungsindex aufweisen, der kleiner ist als der Brechungsindex der Abdeckung 38. Die Haftmittelschicht 36 kann beispielsweise einen
niedrigbrechenden Klebstoff aufweisen, wie beispielsweise ein Acrylat , der einen Brechungsindex von ungefähr 1,3 aufweist . Die Haftmitteischicht 36 kann j edoch auch einen
hochbrechenden Klebstoff aufweisen der beispielsweise
hochbrechende, nichtstreuende Partikel aufweist und einen schichtdickengemittelten Brechungsindex aufweist , der
ungefähr dem mittleren Brechungsindex der organisch
f nktionellen Schichtenstruktur 22 entspricht , beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1 , 7 bis ungefähr 2,0.
Auf oder über dem aktiven Bereich kann eine sogenannte
Getter-Schicht oder Getter- Struktur, d.h. eine lateral strukturierte Getter-Schicht , (nicht dargestellt} angeordnet sein. Die Getter-Schicht kann transluzent , transparent oder opak ausgebildet sei . Die Getter-Schicht kann ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein, das Stoffe, die
schädlich für den aktiven Bereich sind, absorbiert und bindet . Eine Getter-Schicht kann beispielsweise ein Zeolith- Derivat aufweisen oder daraus gebildet sein . Die Getter- Schicht kann eine Schichtdicke von größer als ungefähr 1 pm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren pm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Getter- Schicht einen Laminations -Klebstoff aufweisen oder in der Haftmittelschicht 36 eingebettet sein .
Die Abdeckung 38 kann beispielsweise von einer Glasabdeckung, einer Metallfolie oder einer abgedichteten Kunststofffolien- Abdeckung gebildet sein. Die Abdeckung 38 kann beispielsweise mittels einer Fritten-Verbindung (engl, glass frit
bonding/glass soldering/seal glass bonding) mittels eines herkömmlichen Glaslotes i den geometrischen Randbereichen des organischen optoelektronischen Bauelements 10 auf der Verkapselungsschicht 24 bzw. dem aktiven Bereich angeordnet sein. Die Abdeckung 38 kann beispielsweise einen
Brechungsindex (beispielsweise bei einer Wellenlänge von 633 ran) von 1,55 aufweisen .
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf das optoelektronische
Bauelement 10 gemäß Figur 3 während eines Verfahrens zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements 10.
Insbesondere zeigt Figur 4 einen Schritt des Verfahrens zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements 10 , bei dem die erste Elektrode 20 oder die zweite Elektrode 23 auf einer Fläche 2 des optoelektronischen Bauelements 10 ausgebildet wird .
Falls in dem in Figur 4 gezeigten Schritt die erste Elektrode 20 ausgebildet wird, so ist die Fläche 2 von einer Oberfläche des Substrats 12 oder von einer Oberfläche einer Schicht zwischen dem Substrat 12 und der ersten Elektrode 20 , beispielsweise von einer Oberfläche einer
Planarisierungsschicht , der ersten Barriereschicht oder einer Auskoppelschicht , gebildet . Falls in dem in Figur 4 gezeigten Schritt die zweite Elektrode 20 ausgebildet wird, so ist die Fläche 2 von einer Oberfläche der optisch funktionellen
Schichtenstruktur 22 oder von einer Oberfläche einer Schicht zwischen der optisch funktionellen Schichtenstruktur 22 und der ersten Elektrode 20 , beispielsweise von einer Ober läche einer Auskoppelschicht , gebildet .
Die Nanodrähte 4 können beispielsweise ohne Bindemittel und/oder ohne Trägermaterial , in das die Nanodrähte 4
eingebettet sind, auf der Fläche 2 angeordnet werden . Die Nanodrähte 4 können abhängig davon, ob ein Trägermaterial verwendet wird oder nicht , und gegebenenfalls abhängig von einer Viskosität des Trägermaterials mit den Nanodrähten 4 mittels Spin- Coatings , Rakelns , Schlitzgießens (Slot-Die- Coating) , Spray- Coating, Siebdruck oder Ink- Jetting auf der Fläche 2 angeordnet werden. Falls die Nanodrähte in das Trägermaterial eingebettet sind, so kann als Trägermaterial beispielsweise ein Lösungsmittel und/oder Wasser verwendet werden.
Nachfolgend werden die Nanodrähte 4 so erwärmt , dass sie plastisch verformbar sind aber nicht vollständig schmelzen. Das Erwärmen der Nanodrähte 4 kann beispielsweise in einem Ofen, mittels Laserbestrahlung oder mittels gepulster
Belichtung mit energiereicher Strahlung erfolgen. Die
Nanodrähte 4 können beispielsweise Silber oder Kupfer aufweisen oder daraus gebildet sein .
Falls die Nanodrähte 4 Silber aufweisen, so können die
Nanodrähte 4 beispielsweise erwärmt und/oder erweicht werden mittels einer thermischen Behandlung im thermodynamisehen Gleichgewich , beispielsweise in einem Ofen, oder mittels einer Behandlung, bei der kein thermodynamisches
Gleichgewicht vorliegt , beispielsweise mittels einer
Laserbehandlung . Die thermische Behandlung im
thermodynamisehen Gleichgewicht kann einer Temperatur in einem Bereich erfolgen beispielsw ise von 630°C bis 950°C, beispielsweise von 720°C bis 945 °C, beispielsweise von 860 °C bis 940°C. Die Laserbehandlung kann bei Energiedichten beispielsweise von ungefähr 10,0 kJ/mol durchgeführt werden. Die notwendige Energiedichte ist j edech stark abhängig von der Absorption der Nanodrähte 4. Daher können die
Laserenergien und/oder die nötigen Energiedichten abhängig von der lokal zu erzeugenden Temperatur gewählt werden, die beispielsweise in den gleichen, im Vorhergehenden genannten, Temperaturbereichen liegen kann wie bei der thermischen Behandlung im thermischen Gleichgewicht .
Falls die Nanodrähte 4 Kupfer aufweisen, so können die
Nanodrähte 4 beispielsweise erwärmt und/oder erweicht werden mittels einer thermischen Behandlung im thermodynamisehen Gleichgewicht, beispielsweise in einem Ofen, oder mittels einer Behandlung, bei der kein thermodynamisehes
Gleichgewicht vorliegt, beispielsweise mittels einer
Laserbehandlung, Die thermische Behandlung im
thermodynamisehen Gleichgewicht kann in einem Bereich
erfolgen beispielsweise von 600°C bis 1320°C, beispielsweise von 920°C bis 1300°C, beispielsweise von 1150°C bis 1275°C. Die Laserbehandlung kann bei Energiedichten beispielsweise von ungefähr 13,0 kJ/mol durchgeführt werden, Die notwendige Energiedichte ist jedoch stark abhängig von der Absorption der Nanodrähte 4. Daher können die Laserenergien und/oder die nötigen Energiedichten abhängig von der lokal zu erzeugenden Temperatur gewählt werden, die in den gleichen, im
Vorhergehenden genannten, Temperaturbereichen liegen kann wie bei der thermischen Behandlung im thermischen Gleichgewicht,
Aufgrund ihrer Masse und beispielsweise aufgrund ihrer
Gewichtskraft verformen sich die Nanodrähte 4 und legen sich auf der Fläche 2 und/oder parallel zu der Fläche 2 ab, insbesondere wenn die Fläche 2 horizontal oder im
Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Dabei gehen die Nanodrähte 4 untereinander weitere Verbindungen ein, wodurch sich weitere Knotenpunkte und/oder Kreuzungspunkte bilden und sich der Vernetzungsgrad des von den Nanodrähten 4 gebildeten Netzwerks erhöht.
Alternativ zu der Gewichtskraft kann eine Zentrif galkraft zum Ablegen der Nanodrähte 4 auf der Fläche 2 genutzt werden, indem der Träger 12 und/oder gegebenenfalls die optisch funktionelle Schichtenstruktur 22 mit den darauf angeordneten Nanodrähten 4 in einer Zentrifuge so angeordnet werden, dass beim Drehen die Zentrifugalkraft die Nanodrähte 4 gegen die Fläche 2 drückt. Dabei kann die Drehgeschwindigkeit so groß gewählt werden, dass die Zentrifugalkraft größer als die Gewichtskraft der Nanodrähte 4 ist. Dadurch kann schon bei einem geringen Erwärmen der Nanodrähte 4 das Verformen und damit das Ablegen der Nanodrähte 4 erreicht werden. Dies kann zu einem schonenden Herstellen des optoelektronischen
Bauelements 10 beitragen, insbesondere wenn die Nanodrähte 4 über einer Schich , beispielsweise der organisch
funktionellen Schichtenstruktur , ausgebildet werden, die empfindlich gegenüber thermischen Einflüssen ist .
Die Nanodrähte können beispielsweise ein metallisches
Material aufweisen, beispielsweise ein Metall oder ein
Halbmetall , beispielsweise Silber, Gold, Aluminium und/oder Zink.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht des optoelektronischen
Bauelements 10 gemäß Figur 4 nach dem Schritt des Erwärmens der Nanodrähte 4. Die Nanodrähte 4 bilden nun ein
zweidimensionales Netzwerk, dessen Ausdehnung in Richtung senkrecht zu der Fläche 2 gering ist . Die Nanodrähte 4
erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu der Fläche 2 und nicht mehr oder nur noch vernachlässigbar , beispielsweise aufgrund ihres Durchmessers , in Richtung senkrecht zu der Fläche 2. Beispielsweise liegt die Dicke des
zweidimensionalen Netzwerks in Richtung senkrecht zu der Fläche in einem Bereich von einem Durchmesser der Nanodrähte 4 bis zu wenigen, beispielsweise zwei , drei oder vier,
Durchmessern der Nanodrähte 4 ,
Die Nanodrähte 4 können beispielsweise einen Durchmesser in einem Bereich aufweisen von beispielsweise 5 nm bis 1 μηη, beispielsweise von 10 nm bis 150 nm, beispielsweise von 15 nm bis 60 nm. Die Nanodrähte 4 können eine Länge in einem
Bereich haben von beispielsweise dem Durchmesser des
entsprechenden Nanodrahts 4 bis 1 mm, beispielsweise von 1 pm bis 100 pm, beispielsweise von 20 pm bis 50 pm. Die Dicke der von den Nanodrähten 4 gebildeten Schicht kann somit während des Herstellens des optoelektronischen Bauelements 10 vor dem Erwärmen beispielsweise 100 nm bis 1mm, beispielsweise 1 bis 100 pm, beispielsweise 20 pm bis 50 pm betragen . Die Dicke der von den Nanodrähten 4 gebildeten Schicht kann somit beim fertiggestellten optoelektronischen Bauelement beispielsweise 10 nm bis 2 μπι, beispielsweise 20 nra bis 300 nm, beispielsweise 30 nm bis 180 nm betragen.
Die Nanodrähte 4 können sich i dem erwärmten Zustand derart verformen und/oder derart leicht angeschmolzen sein, dass ihre drahtförmige Struktur zwar grundsätzlich erhalten bleibt, dass sie sich jedoch miteinander und mit dem Material der Fläche 2 fest, beispielsweise Stoffschlüssig, verbinden. Falls die Nanodrähte 4 in dem Trägermaterial eingebettet sind, so kann dieses beim Erwärmen der Nanodrähte 4
vollständig oder teilweise verdunsten.
Die Nanodrähte 4 können einen Teil, beispielsweise eine
Teilschicht , der entsprechenden Elektrode 20 , 23 oder die gesamte entsprechende Elektrode 20 , 23 bilden.
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm von Schritten eines
Verfahrens zum Herstellen eines optoelektronischen
Bauelements , beispielsweise von den im Vorhergehenden
erläuterten Schritten und/oder beis ielsweise des im
Vorhergenenden erläuterten optoelektronischen Bauelements 10.
Die in Figur 6 gezeigten Schritte sind Teil eines Verfahrens zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements 10 sein, bei dem der Träger 12 bereitgestellt wird, die Elektroden 20 , 23 , die optisch funktionelle Schichtenstruktur 22 , die
VerkapselungsSchicht 24 und/oder die Haftmittelschicht 36 ausgebildet werden und der Abdeckkörper 28 angeordnet wird .
In einem Schritt S2 werden die Nanodrähte 4 auf der Fläche 2 , beispielsweise über dem Träger 12 oder über der optisch funktionellen Schichtenstruktur 22 , angeordnet . In einem Schritt S4 werden die Nanodrähte 4 erwärmt. Die
Nanodrähte 4 werden so erwärmt , dass sie plastisch verfcrmbar sind, j edoch nicht vollständig schmelzen, und dass sie sich aufgrund der Schwerkraft oder gegebenenfalls der Zentrifugalkraft parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zu der Fläche 2 ausrichten und/oder auf der Fläche 2 ablegen. In einem optionalen Schritt S6 kann der Träger 12,
gegebenenfalls mit der optisch funktionellen
Schichtenstruktur 22, mit den darüber angeordneten
Nanodrähten 4 in einer Zentrifuge so angeordnet werden und mittels der Zentrifuge so gedreht werden, dass die Nanodrähte 4 von der Zentrifugalkraft gegen die Fläche 2 gedrückt werden.
Falls der Schritt S6 durchgeführt wird, so kann dieser gleichzeitig zu dem Schritt S4 oder kurz nach dem Schritt 36 durchgeführt werden. Insbesondere können die Nanodrähte 4 in der Zentrifuge während des Drehens erwärmt werden oder zunächst erwärmt werden und dann in erwärmten Zustand gedreht werden. Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können gegebenenfalls andere elektrisch leitfähigen Schichten mittels des Erwärmens der Nanodrähte 4 ausgebildet werden, beispielsweise gegebenenfalls eine, zwei oder mehr
Zwischeneiektroden des optoelektronischen Bauelements.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen
Bauelements (10) , bei dem
- ein Träger (12) bereitgestellt wird,
- eine erste Elektrode (20) über dem Träger (12)
ausgebildet wird,
- eine optisch funktionelle Schichtenstruktur (22) über der ersten Elektrode (20) ausgebildet wird, und
- eine zweite Elektrode (23) über der optisch
funktionellen Schichtenstruktur (22) ausgebildet wird,
wobei bei dem Ausbilden mindestens einer der beiden Elektroden (20, 23) elektrisch leitfähige Nanodrähte (40) auf einer Fläche (2) angeordnet werden, auf der die entsprechende Elektrode (20, 23) ausgebildet werden soll, und die
Nanodrähte (4) derart erwärmt werden, dass sie sich plastisch verformen, und wobei die verformten Nanodrähte (4)
nachfolgend zumindest einen Teil der entsprechende Elektrode (20, 23) bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Nanodrähte (4) beim Anordnen auf der Fläche (2) ein dreidimensionales
Netzwerk bilden und bei dem die Nanodrähte (4) derart erwärmt werden, dass das Material der Nanodrähte (4) einfach
plastisch verformbar wird und sich die Nanodrähte (4) aufgrund ihrer Masse auf der Fläche (2) ablegen und so ein zweidimensionales Netzwerk bilden,
3. Ver ahren nach Anspruch 2 , bei dem die Nanodrähte ( ) auf der entsprechenden Elektrode (20, 23) angeordnet werden, die Nanodrähte (4) erwärmt werden und das optoelektronische Bauelement in einer Zentrifuge so angeordnet und mittels der Zentrifuge so gedreht wird, dass sich die Nanodrähte (4) aufgrund der wirkenden Zentrif galkraft auf der Fläche (2) ablegen.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Vernetzungsgrad der Nanodrähte (4) durch das Erwärmen und das damit verbundene Verformen zunimmt . 5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Nanodrähte (4) derart erwärmt werden, dass sie sich miteinander Stoffschlüssig verbinden,
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Nanodrähte {4) derart erwärmt werden, dass das Material der Nanodrähte (4) nicht vollständig schmilzt, so dass eine drahtartige Struktur der einzelnen Nanodrähte (4) und eine netzwerkartige Struktur der Nanodrähte (4) insgesamt erhalten bleibt.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Nanodrähte (4) in einem Trägermaterial eingebettet sind und bei dem das Trägermaterial mit den Nanodrähten auf die Fläche (2) aufgebracht wird,
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die erste Elektrode {20} von den Nanodrähten gebildet wird und bei dem die Nanodrähte (4) über dem Träger (12)
angeordnet werden.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die zweite Elektrode (23) von den Nanodrähten gebildet wird und bei dem die Nanodrähte (4) über der optisch funktionellen Schichtenstruktur (22) angeordnet werden.
10. Optoelektronisches Bauelement, mit
- einem Träger (12) ,
- einer ersten Elektrode (20) , die über dem Träger (12) ausgebildet ist,
- einer optisch funktionellen Schichtenstruktur (22) , die über der ersten Elektrode (20) ausgebildet ist, und
- einer zweiten Elektrode (23), die über der optisch funktionellen Schichtenstruktur (22) ausgebildet ist, wobei mindestens eine der beiden Elektroden {20 , 23} elektrisch leitfähige anodrähte (4) aufweist, die auf einer Fläche (2) angeordnet sind, auf der die entsprechende
Elektrode (20, 23} ausgebildet ist, und wobei die Nanodrähte (4) parallel zu der Fläche {2} oder zumindest näherungsweise parallel zu der Fläche (2) angeordnet sind.
11. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 10 , bei dem die Nanodrähte (4) auf der Fläche (2) ein zweidimensionales Netzwerk bilden.
12. Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , bei dem die Nanodrähte (4) zumindest teilweise S offschlüssig miteinander verbunden sind .
13. Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 12 , bei dem die Nanodrähte (4) in einem Trägermaterial {12} eingebettet sind und bei dem das Trägermaterial {12) mit den Nanodrähten auf der Fläche (2) angeordnet ist .
1 . Optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 13 , bei dem die erste Elektrode (20 ) von den
Nanodrähten {40} gebildet ist und/oder bei dem die zweite Elektrode (23) von den Nanodrähten (40) gebildet ist .
15. Optoelektronisches Bauelement , bei dem j eder der
Nanodrähte ( ) einen Durchmesser in einem Bereich hat von 1 nm bis 1 μττι und/oder eine Länge in einem Bereich vom
Durchmesser bis 1 mm.
PCT/EP2014/060294 2013-05-24 2014-05-20 Verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement Ceased WO2014187798A1 (de)

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