WO2016102684A1 - Verfahren zum ausbilden eines organischen optoelektronischen bauelements - Google Patents
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Abstract
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Ausbilden eines organischen optoelektronischen Bauelements (1) bereitgestellt. Bei dem Verfahren wird ein Substrat bereitgestellt, das mindestens eine erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (14) aufweist. Eine organische funktionelle Schichtenstruktur (22) wird über der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht (14 ) ausgebildet. Über der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) wird eine Schattenmaske (50) angeordnet. Die Schattenmaske (50) wird so mit elektromagnetischer Strahlung (58) bestrahlt, dass ein erster Teilbereich (46) der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) von der Schattenmaske (50) abgeschattet und nicht bestrahlt wird und dass ein durch die Schattenmaske (50) vorgegebener zweiter Teilbereich (48) der organischen funktione1len Schichtenstruktur (22) derart mit der elektromagnetischen Strahlung (58) bestrahlt wird, dass das Material der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) in dem zweiten Teilbereich (48) verdampft. Eine zweite Elektrode (23 ) wird über der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) in dem ersten Teilbereich ausgebildet.
Description
VERFAHREN ZUM AUSBILDEN EINES ORGANISCHEN OPTOELEKTRONISCHEN
BAUELEMENTS
BESCHREIBUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen
Patentanmeldung 10 2014 119 535, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme hierin aufgenommen ist. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden eines organischen optoelektronischen Bauelements.
Optoelektronische Bauelemente auf organischer Basis,
sogenannte organische optoelektronische Bauelemente, finden zunehmend verbreitete Anwendung. Beispielsweise halten organische Leuchtdioden (organic light emitting diode - OLED) zunehmend Einzug in die Allgemeinbeleuchtung, beispielsweise als Flächenlichtquellen. Ein organisches optoelektronisches Bauelement, beispielsweise eine OLED, kann eine Anode und eine Kathode und dazwischen ein organisches funktionelles Schichtensystem aufweisen. Das organische funktionelle Schichtensystem kann aufweisen eine oder mehrere Emitterschichten, in denen elektromagnetische Strahlung erzeugt wird, eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichtenstruktur aus jeweils zwei oder mehr
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten („Charge generating layer", CGL) zur Ladungsträgerpaarerzeugung, sowie eine oder mehrere Elektronenblockadeschichten, auch bezeichnet als Lochtransportschichten („hole transport layer" -HTL) , und eine oder mehrere Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als Elektronentransportschichten („electron transport layer" - ETL) , um den Stromfluss zu richten. Ein Ausbilden des organischen funktionellen Schichtensystems kann beispielsweise erfolgen, indem die organischen
Materialien verdampft werden und auf dem Substrat
abgeschieden werden.
Ein Strukturieren der entsprechenden organischen Schichten kann beispielsweise erreicht werden, indem beim Verdampfen der organischen Materialien eine Feinmetall-Schattenmaske vor dem Substrat so angeordnet wird, das das organische Material in einem optisch aktiven Bereich des organischen
optoelektronischen Bauelements abgeschieden wird und in einem nicht optisch aktiven Bereich abgeschattet und nicht
abgeschieden wird. Derartige Feinmetall-Schattenmasken haben üblicherweise Dicken im Bereich von ungefähr 250 um. Mit zunehmender Substratgröße wird eine entsprechend zunehmend große Feinmetall-Schattenmaske benötigt. Je größer die
Feinmetall-Schattenmaske ist, desto stärker hängt sie durch, wodurch die Struktur des organischen funktionellen
Schichtensystems ungenau wird. Das Durchhängen der
Feinmetall-Schattenmaske kann mittels mechanisch stabiler Stützmasken, die eine Dicke haben, die beispielsweise
zwischen 1,5 mm und 3 mm beträgt, verringert werden.
Allerdings verursachen derartige Stützmasken durch einen Schattenwurf am Rand der entsprechenden Stützmasken und/oder am Rand des entsprechenden optisch aktiven Bereichs einen Todbereich, also einen Bereich, der später nicht optisch aktiv ist. Im Weiteren lagert sich das verdampfte und
abgeschattete organische Material auf der Feinmetall- Schattenmaske und der Stützmaske ab, so dass diese regelmäßig gereinigt oder ausgetauscht werden müssen.
Alternativ dazu kann das Strukturieren der organischen
Schichten nach einem flächigen Abscheiden der organischen Materialien auf dem Substrat mittels Laserablation erfolgen. Dabei werden die zuvor unstrukturiert abgeschiedenen
organischen Schichten mittels Lasers lokal entfernt. In einem großflächigen Bereich können die organischen Schichten durch Abrastern des Bereichs mit dem Laser entfernt werden. Die organischen Schichten in dem großflächigen Bereich werden somit nicht gleichzeitig sondern sukzessiv entfernt.
Alternativ dazu kann ein Opfersubstrat flächig mit den organischen Materialien beschichtet werden. Die flächig aufgebrachten organischen Materialien können mittels
LaserStrahlung lokal thermisch erhitzt werden. Dadurch verdampfen die organischen Materialien von dem Opfersubstrat und es erfolgt ein Materialübertrag von dem Opfersubstrat auf das Substrat des organischen optoelektronischen Bauelemente. Der Materialübertrag erfolgt dabei einzeln für jede Schicht des organischen funktionellen Schichtensystems. Dabei können eine oder mehrere Schichten Einzelschichten und/oder dotierte Schichten sein.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Ausbilden eines organischen optoelektronischen Bauelements
bereitzustellen, das besonders einfach, schnell und/oder kostengünstig durchführbar ist.
Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Ausbilden eines organischen
optoelektronischen Bauelements. Bei dem Verfahren wird ein
Substrat bereitgestellt, das mindestens eine erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht aufweist. Eine organische funktionelle Schichtenstruktur wird über der ersten
elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht ausgebildet. Über der organischen funktionellen Schichtenstruktur wird eine Schattenmaske angeordnet. Die Schattenmaske wird so mit elektromagnetischer Strahlung bestrahlt, dass ein erster Teilbereich der organischen funktionellen Schichtenstruktur von der Schattenmaske abgeschattet und nicht bestrahlt wird und dass ein durch die Schattenmaske vorgegebener zweiter Teilbereich der organischen funktionellen Schichtenstruktur derart mit der elektromagnetischen Strahlung bestrahlt wird, dass das Material der organischen funktionellen
Schichtenstruktur in dem zweiten Teilbereich verdampft. Eine zweite Elektrode wird in dem ersten Teilbereich über der organischen funktionellen Schichtenstruktur ausgebildet.
Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Ausbilden eines organischen
optoelektronischen Bauelements. Bei dem Verfahren wird ein Substrat bereitgestellt, das mindestens eine erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht aufweist. Eine organische funktionelle Schichtenstruktur wird über der ersten
elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht ausgebildet. Unter der organischen funktionellen Schichtenstruktur wird eine Schattenmaske angeordnet. Die Schattenmaske wird so mit elektromagnetischer Strahlung bestrahlt, dass ein erster
Teilbereich des Substrats von der Schattenmaske abgeschattet und nicht bestrahlt wird und dass ein durch die Schattenmaske vorgegebener zweiter Teilbereich des Substrats derart mit der elektromagnetischen Strahlung bestrahlt wird, dass das
Material der organischen funktionellen Schichtenstruktur in dem zweiten Teilbereich verdampft. Eine zweite Elektrode wird über der organischen funktionellen Schichtenstruktur in dem ersten Teilbereich ausgebildet. Das Ausbilden der organischen funktionellen Schichtenstruktur kann derart erfolgen, dass die organische funktionelle
Schichtenstruktur flächig und/oder unstrukturiert ausgebildet ist. Die Strukturierung erfolgt anschließend durch das
Bestrahlen des bzw. der Teilbereiche, die entfernt werden sollen. Dies kann besonders einfach, schnell und/oder
kostengünstig durchgeführt werden. Dies trägt dazu bei, dass das Verfahren zum Ausbilden des organischen
optoelektronischen Bauelements besonders einfach, schnell und/oder kostengünstig durchführbar ist. Ferner kann eine besonders gute, beispielsweise optimale Ausnutzung der
Substratfläche erfolgen, da Todbereiche auf dem Substrat reduziert oder sogar ganz vermieden werden können. Ferner kann die gesamte organische funktionelle Schichtenstruktur, also der ganze organische Materialstapel, in dem zweiten Teilbereich auf einmal und gleichzeitig abgetragen werden und es findet keine schichtweise Abtragung statt, was ebenfalls dazu beiträgt, dass das Verfahren schnell und kostengünstig durchführbar ist. Das Nutzen der Schattenmaske als
Belichtungsmaske zum teilweisen Abschatten der elektromagnetischen Strahlung ermöglicht eine hohe
gestalterische Freiheit beim Design der lateralen Struktur der organischen funktionellen Schichtenstruktur und damit der optisch aktiven Fläche des organischen optoelektronischen Bauelements .
Anschaulich gesprochen besteht das Verfahren darin, das Substrat vollflächig mit allen benötigten organischen
Materialien zu beschichten, um anschließend die organischen Materialien in den später optisch inaktiven Bereichen, also den zweiten Teilbereichen, insbesondere in einem folgenden Prozessschritt, unter Verwendung einer Schattenmaske durch flächige Erhitzung wieder abzutragen. Dieses Verfahren kann auch als Reverse Light Induced Thermal Imaging (RLITI) bezeichnet werden. Die Erhitzung des organischen Materials in dem zweiten Teilbereich erfolgt dabei mittels der Bestrahlung mit der elektromagnetischen Strahlung. Die elektromagnetische Strahlung ist vorzugsweise eine energiereiche
elektromagnetische Strahlung. Die elektromagnetische
Strahlung weist Wellenlängen auf in einem Bereich
beispielsweise von 200 nm bis 400 nm, beispielsweise von 280 nm bis 360 nm, beispielsweise von 310 nm bis 340 nm. Die Schattenmaske kann eine Spezialmaske sein. Die
Schattenmaske kann ähnlich einer bei der Belichtung in der Lithografie verwendeten Schattenmaske lediglich transparent für die verwendete und/oder benötigte elektromagnetische Strahlung sein. Vor einem später optisch aktiven Bereich des organischen optoelektronischen Bauelemente wird ein für die elektromagnetische Strahlung intransparenter Bereich der Schattenmaske platziert. Dieser intransparente Bereich schattet den zweiten Teilbereich ab, in dem das organische Material verbleiben soll.
Gemäß einer Weiterbildung wird der zweite Teilbereich derart bestrahlt, dass sich die organische funktionelle
Schichtenstruktur in dem zweiten Teilbereich derart erhitzt,
dass sie verdampft. Beispielswelse kann die organische funktionelle Schichtenstruktur direkt bestrahlt werden, d.h. dass die elektromagnetische Strahlung ohne Durchtritt durch das Substrat direkt auf die organische funktionelle
Schichtenstruktur trifft. Alternativ oder zusätzlich kann die organische funktionelle Schichtenstruktur indirekt bestrahlt werden, d.h. dass die elektromagnetische Strahlung zunächst auf das Substrat trifft und nach Durchtritt durch das
Substrat indirekt auf die organische funktionelle
Schichtenstruktur trifft und diese erwärmt. Ferner kann mittels der elektromagnetischen Strahlung die organische funktionelle Schichtenstruktur in dem zweiten Teilbereich direkt erhitzt werden, beispielsweise ohne dass ein
wesentlicher Wärmeübertrag von dem Substrat auf die
organische funktionelle Schichtenstruktur stattfindet.
Gemäß einer Weiterbildung wird der zweite Teilbereich derart bestrahlt, dass sich in dem zweiten Teilbereich das Substrat unter der organischen funktionellen Schichtenstruktur derart erhitzt, dass die organische funktionelle Schichtenstruktur in dem zweiten Teilbereich verdampft. Beispielsweise kann das Substrat direkt bestrahlt werden, d.h. dass die
elektromagnetische Strahlung ohne Durchtritt durch die organische funktionelle Schichtenstruktur direkt auf das Substrat trifft. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat indirekt bestrahlt werden, d.h. dass die elektromagnetische Strahlung zunächst auf die organische funktionelle
Schichtenstruktur trifft und nach Durchtritt durch die organische funktionelle Schichtenstruktur indirekt auf das Substrat trifft und dieses erwärmt. Ferner kann mittels der elektromagnetischen Strahlung das Substrat in dem zweiten Teilbereich erhitzt werden, woraufhin ein wesentlicher
Wärmeübertrag von dem Substrat auf die organische
funktionelle Schichtenstruktur erfolgt, welcher die
Hauptursache für das Erhitzen der organischen funktionellen Schichtenstruktur in dem zweiten Teilbereich ist.
Gemäß einer Weiterbildung wird ein erster Wellenlängenbereich der elektromagnetischen Strahlung so gewählt, dass von der elektromagnetischen Strahlung in dem ersten
Wellenlängenbereich das Substrat erwärmt wird. Alternativ oder zusätzlich wird ein zweiter Wellenlängenbereich der elektromagnetischen Strahlung so gewählt, dass von der elektromagnetischen Strahlung in dem zweiten
Wellenlängenbereich die organische funktionelle
Schichtenstruktur erwärmt wird. Insbesondere kann die
Wellenlänge so gewählt werden, dass ein Großteil der
elektromagnetischen Strahlung in dem Substrat bzw. in der organischen funktionellen Schichtenstruktur absorbiert wird. Gleichzeitig kann die Wellenlänge so gewählt werden, dass die elektromagnetische Strahlung in der organischen funktionellen Schichtenstruktur bzw. in dem Substrat nicht oder lediglich vernachlässigbar absorbiert wird, so dass die organische funktionelle Schichtenstruktur bzw. das Substrat nicht oder nur unwesentlich direkt erwärmt werden. Alternativ dazu können zwei Wellenlängenbereiche so gewählt werden, dass der Großteil der elektromagnetischen Strahlung in der organischen funktionellen Schichtenstruktur und in dem Substrat
absorbiert wird, so dass die organische funktionelle
Schichtenstruktur und das Substrat direkt erhitzt werden. Gemäß einer Weiterbildung wird der gesamte zweite Teilbereich gleichzeitig bestrahlt. Dies kann dazu beitragen, die
organische funktionelle Schichtenstruktur schnell zu
strukturieren, beispielsweise mit Hilfe einer
Flächenstrahlungsquelle .
Gemäß einer Weiterbildung werden die Schattenmaske und der gesamte zweite Teilbereich gleichzeitig bestrahlt. Dies kann dazu beitragen, die organische funktionelle Schichtenstruktur schnell zu strukturieren. Ferner ermöglicht dies, eine
Flächenstrahlungsquelle verwendenden zu können,
beispielsweise ohne Verwendung einer Blende.
Gemäß einer Weiterbildung wird die elektromagnetische
Strahlung von einer Flächenstrahlungsquelle erzeugt. Dies kann dazu beitragen, die organische funktionelle
Schichtenstruktur schnell zu strukturieren. Ferner kann die Flächenstrahlungsquelle kostengünstig sein. Die
Flächenstrahlungsquelle emittiert Licht in einen
flächenförmigen Bereich und unterscheidet sich damit von einer Punktlichtquelle, beispielsweise einem Laser, die das Licht in einen punktförmigen Bereich emittiert. Die
Flächenstrahlungsquelle kann beispielsweise eine
Flächenlichtquelle sein, beispielsweise eine Blitzlampe, insbesondere eine Xenon Blitzlampe, ein Array aus LEDs oder ein Laser. Gemäß einer Weiterbildung wird über der organischen
funktionellen Schichtenstruktur ein Aufnahmekörper
angeordnet, der beim Verdampfen des organischen Materials der organischen funktionellen Schichtenstruktur das organische Material der organischen funktionellen Schichtenstruktur aufnimmt. Insbesondere wird der Aufnahmekörper so angeordnet, das8 sich das verdampfte organische Material an dem
Aufnahmekörper anlagert und/oder darauf abgeschieden wird. Der Aufnahmekörper stellt somit ein Materialauffangsystem dar. Der Aufnahmekörper trägt zu einer sauberen
Prozessumgebung und/oder einer sauberen Prozesskammer bei, also zu einer Prozessumgebung bzw. Prozesskammer, in der kein oder nur wenig unerwünscht abgelagertes organisches Material vorhanden ist. Dies kann zu einer hohe Nutzungsdauer und/oder Lebensdauer der Schattenmaske beitragen, da diese nicht oder zumindest weniger verschmutzt, also ohne den Aufnahmekörper. Der Aufnahmekörper kann für die elektromagnetische Strahlung transparent sein, damit er so angeordnet werden kann, dass die elektromagnetische Strahlung durch den Aufnahmekörper auf die organische funktionelle Schichtenstruktur und/oder das Substrat geleitet wird. Insbesondere kann der transparente
Aufnahmekörper zwischen dem Substrat und der Strahlungsquelle angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Aufnahmekörper dazu beitragen, die Strahlungsquelle vor Ablagerung von
organischem Material schützen, was zu einer langen
Lebensdauer der Strahlungsquelle beitragen kann. Der
Aufnahmekörper kann beispielsweise eine Glasplatte,
beispielsweise eine transparente Glasplatte, oder eine Folie, beispielsweise eine transparente Folie, aufweisen oder sein.
Gemäß einer Weiterbildung wird der Aufnahmekörper während des Verdampfens des Materials der organischen funktionellen
Schichtenstruktur relativ zu dem Substrat bewegt. Auf diese Weise wird das verdampfte und von dem Aufnahmekörper
aufgenommene Material der organischen funktionellen
Schichtenstruktur abtransportiert. Beispielsweise kann im Falle einer Folie als Aufnahmekörper der Aufnahmekörper von Rolle zu Rolle über das Substrat bewegt werden und so
kontinuierlich das verdampfte organische Material aufnehmen und abtransportieren.
Gemäß einer Weiterbildung wird die Schattenmaske während des Bestrahlens gekühlt. Dies kann dazu beitragen, einem Erwärmen der Schattenmaske, insbesondere einer intransparenten
Struktur der Schattenmaske, aufgrund der hochenergetischen elektromagnetischen Strahlung entgegen zu wirken. Dies kann dazu beitragen, ein Beschädigen oder einen Verschleiß der Schattenmaske zu verhindern oder zumindest gering zu halten. Im Weiteren wird durch die Kühlung die thermische Ausdehnung der Maske verhindert. Dadurch kann eine sehr gute
Strukturtreue erreicht werden.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Schattenmaske einen für die elektromagnetische Strahlung transparenten Grundkörper und eine für die elektromagnetische Strahlung intransparente Schicht auf dem Grundkörper auf. Die intransparente Schicht ist derart strukturiert, dass der zweite Teilbereich von mindestens einer Ausnehmung der intransparenten Schicht vorgegeben ist. Die intransparente Schicht kann auch als intransparente Struktur bezeichnet werden. Die intransparente Struktur erzeugt während des Strukturierens der organischen funktionellen Schichtenstruktur einen Schatten in dem ersten
Teilbereich und läset die elektromagnetische Strahlung durch eine, zwei oder mehr Ausnehmungen der intransparenten
Struktur hin zu dem zweiten Teilbereich durch. Die
Schattenmaske kann als transparenten Grundkörper
beispielsweise eine Quarzglasplatte aufweisen, die mit dem einem Metall beschichtet ist, das die entsprechende Struktur aufweist .
Gemäß einer Weiterbildung ist der zweite Teilbereich in lateraler Richtung vollständig von dem ersten Teilbereich umgeben. Anschaulich gesprochen schwebt der zweite
Teilbereich in dem ersten Teilbereich. Dies kann
beispielsweise erzielt werden, indem die intransparente Struktur der Schattenmaske vollständig von einem
transparenten Bereich ohne intransparente Struktur umgeben ist. Optional kann der den zweiten Teilbereich umgebende erste Teilbereich von einem weiteren ersten Teilbereich vollständig umgeben sein. Dies kann im Falle einer OLED als organisches optoelektronisches Bauelement dazu beitragen, im Betrieb frei schwebende leuchtende Bereich in nicht
leuchtenden Bereichen oder frei schwebende nicht leuchtende Bereiche in leuchtenden Bereichen zu erzeugen.
Gemäß einer Weiterbildung wird das Verdampfen des Materials der organischen funktionellen Schichtenstruktur in einer
Prozesskammer durchgeführt, in der Unterdruck herrscht. Der Unterdruck kann in einem Bereich liegen beispielsweise von 10e-9 mbar bis 10e-5 mbar, beispielsweise von 10e-8 mbar bis 10e-6 mbar, beispielsweise von 10e-8 mbar bis 10e-7 mbar.
Der Unterdruck kann auch als Vakuum bezeichnet werden.
Beispielsweise kann das Strukturieren der organischen funktionellen Schichtenstruktur in einer Vakuumkammer durchgeführt werden. Ein derartiges Vakuum wird regelmäßig mittels einer permanenten Absaugung von Restgas erzeugt.
Gemäß einer Weiterbildung wird das Verdampfen des Materials der organischen funktionellen Schichtenstruktur in einer
Prozesskammer durchgeführt, die mit einem Inertgas gefüllt ist. Dies kann dazu beitragen eine Verschmutzung der
Prozesskammer, der Schattenmaske und/oder der
Strahlungsquelle gering zu halten, wodurch die entsprechenden Lebensdauern besonders hoch sein können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines organischen optoelektronischen Bauelements;
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel eines Schritts eines
Verfahrens zum Herstellen eines organischen
optoelektronischen Bauelements ;
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel eines Schritts eines
Verfahrens zum Herstellen eines organischen
optoelektronischen Bauelements;
Figur 4 das organische optoelektronische Bauelement nach dem in Figur 2 oder 3 gezeigten Schritt.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. Da Komponenten von
Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener
Orientierungen positioniert werden können, dient die
Richtungeterminologie 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 Ausführungsbeiapiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert. In den Figuren sind identische oder ähnliche
Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist. Ein organisches optoelektronisches Bauelement kann ein organisches elektromagnetische Strahlung emittierendes
Bauelement oder ein organisches elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein. Ein organisches
elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement kann beispielsweise eine organische Solarzelle sein. Ein
organisches elektromagnetische Strahlung emittierendes
Bauelement kann in verschiedenen Ausführungebeispielen ein organisches elektromagnetische Strahlung emittierendes
Kalbleiter-Bauelement sein und/oder als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode 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
organische elektromagnetische Strahlung emittierende
Bauelement beispielsweise als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED) oder als
organischer Licht emittierender Transistor ausgebildet sein. Das organische Licht emittierende Bauelement kann in
verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von organischen Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein,
beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines organischen optoelektronischen Bauelements 1. Das organische
optoelektronische Bauelement 1 weist einen Träger 12 auf. Der Träger 12 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein.
Der Träger 12 dient als Trägerelement für elektronische
Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente. Der Träger 12 kann beispielsweise Kunststoff, Metall, Glas, Quarz und/oder ein Halbleitermaterial aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Träger 12 eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Träger 12 kann mechanisch rigide oder mechanisch flexibel ausgebildet sein.
Auf dem Träger 12 ist eine optoelektronische
Schichtenstruktur ausgebildet. Die optoelektronische
Schichtenstruktur weist eine erste Elektrodenschicht 14 auf, die einen ersten Kontaktabschnitt 16, einen zweiten
Kontaktabschnitt 18 und eine erste Elektrode 20 aufweist. Der Träger 12 mit der ersten Elektrodenschicht 14 kann auch als Substrat bezeichnet werden. Zwischen dem Träger 12 und der ersten Elektrodenschicht 14 kann eine erste nicht
dargestellte Barriereschicht, beispielsweise eine erste
Barrieredünnschicht, ausgebildet sein.
Die erste Elektrode 20 ist von dem ersten Kontaktabschnitt 16 mittels einer elektrischen Isolierungsbarriere 21 elektrisch isoliert. Der zweite Kontaktabschnitt 18 ist mit der ersten Elektrode 20 der optoelektronischen Schichtenstruktur
elektrisch gekoppelt. Die erste Elektrode 20 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 weist ein elektrisch leitfähiges Material auf, beispielsweise Metall und/oder ein leitfähiges transparentes Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einen
Schichtenstapel mehrerer Schichten, die Metalle oder TCOs aufweisen. Die erste Elektrode 20 kann beispielsweise einen Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs aufweisen, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn- Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag- ITO Multischichten. Die erste Elektrode 20 kann alternativ
oder zusätzlich zu den genannten Materialien aufweisen:
Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und -teilchen,
beispielsweise aus Ag, Netzwerke aus Kohlenstoff-Nanoröhren, Graphen-Teilchen und -Schichten und/oder Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten.
Über der ersten Elektrode 20 ist eine organische funktionelle Schichtenstruktur 22 ausgebildet. Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 kann beispielsweise eine, zwei oder mehr Teilschichten aufweisen. Beispielsweise kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Emitterschicht, eine
Elektronentransportschicht und/oder eine
Elektroneninjektionsschicht aufweisen. Die
Lochinjektionsschicht dient zum Reduzieren der Bandlücke zwischen erster Elektrode und Lochtransportschicht. Bei der Lochtransportschicht ist die Lochleitfähigkeit größer als die Elektronenleitfähigkeit. Die Lochtransportschicht dient zum Transportieren der Löcher. Bei der Elektronentransportschicht ist die Elektronenleitfähigkeit größer als die
Lochleitfähigkeit. Die Elektronentransportschicht dient zum Transportieren der Löcher. Die Elektroneninjektionsschicht dient zum Reduzieren der Bandlücke zwischen zweiter Elektrode und Elektronentransportschicht. Ferner kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 ein, zwei oder mehr
funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten, die jeweils die genannten Teilschichten und/oder weitere Zwischenschichten aufweisen. Über der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 ist eine zweite Elektrode 23 der optoelektronischen
Schichtenstruktur ausgebildet, die elektrisch mit dem ersten Kontaktabschnitt 16 gekoppelt ist. Die zweite Elektrode 23 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 20 ausgebildet sein, wobei die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 23 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Die erste Elektrode 20 dient beispielsweise als Anode oder Kathode der optoelektronischen Schichtenstruktur. Die
zweite Elektrode 23 dient korrespondierend zu der ersten Elektrode als Kathode bzw. Anode der optoelektronischen
Schichtenstruktur. Über dem ersten Kontaktabschnitt 16 ist eine erste
Kontaktschicht 42 ausgebildet, die einen ersten
Kontaktbereich 32 zum elektrischen Kontaktieren der zweiten Elektrode 23 aufweist. Die zweite Elektrode 23 ist mit der ersten Kontaktschicht 42 elektrisch verbunden. Die erste Kontaktschicht 42 weist eine höhere elektrische Leitfähigkeit auf als die erste Elektrodenschicht 14. Über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 ist eine zweite Kontaktschicht 44
ausgebildet, die einen zweiten Kontaktbereich 34 zum
elektrischen Kontaktieren der ersten Elektrode 20 aufweist. Die erste Elektrode 23 ist mit der zweiten Kontaktschicht 42 elektrisch verbunden, entweder indirekt über den zweiten Kontaktabschnitt 18 oder über direkten körperlichen Kontakt. Die zweite Kontaktschicht 42 weist eine höhere elektrische Leitfähigkeit auf als die erste Elektrodenschicht 14.
Die optoelektronische Schichtenstruktur ist ein elektrisch und/oder optisch aktiver Bereich. Der aktive Bereich ist beispielsweise der Bereich des optoelektronischen Bauelements 10, in dem elektrischer Strom zum Betrieb des
optoelektronischen Bauelements 10 fließt und/oder in dem elektromagnetische Strahlung erzeugt oder absorbiert wird. Auf oder über dem aktiven Bereich kann eine Getter-Struktur (nicht dargestellt} angeordnet sein. Die Getter-Schicht kann transluzent, transparent oder opak ausgebildet sein. Die Getter-Schicht kann ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein, das Stoffe, die schädlich für den aktiven Bereich sind, absorbiert und bindet.
Über der zweiten Elektrode 23 und teilweise über dem ersten Kontaktabschnitt 16 und teilweise über dem zweiten
Kontaktabschnitt 18 ist eine Verkapselungsschicht 24 der optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet/ die die optoelektronische Schichtenstruktur verkapselt. Die
Verkapselungsschicht 24 kann als zweite Barriereschicht, beispielsweise als zweite Barrieredünnschicht, ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht 24 kann auch als
Dünnschichtverkapselung bezeichnet werden. Die
Verkapselungsschicht 24 bildet eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff. Die Verkapselungsschicht 24 kann als eine einzelne Schicht, ein Schichtstapel oder eine Schichtstruktur ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht 24 kann aufweisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid,
Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid,
Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid,
Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Poly (p-phenylenterephthalamid) , Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben. Gegebenenfalls kann die erste Barriereschicht auf dem Träger 12 korrespondierend zu einer Ausgestaltung der Verkapselungsschicht 24 ausgebildet sein. Über der Verkapselungsschicht 24 ist eine Haftmittelschicht 36 ausgebildet. Die Haftmittelschicht 36 weist beispielsweise ein Haftmittel, beispielsweise einen Klebstoff,
beispielsweise einen Laminierklebstoff, einen Lack und/oder ein Harz auf. Die Haftmittelschicht 36 kann beispielsweise Partikel aufweisen, die elektromagnetische Strahlung streuen, beispielsweise lichtstreuende Partikel.
Über der Haftmittelschicht 36 ist ein Abdeckkörper 38
ausgebildet. Die Haftmittelschicht 36 dient zum Befestigen des Abdeckkörpers 36 an der Verkapselungsschicht 24. Der Abdeckkörper 36 weist beispielsweise Kunststoff, Glas
und/oder Metall auf. Beispielsweise kann der Abdeckkörper 38 im Wesentlichen aus Glas gebildet sein und eine dünne
Metallschicht, beispielsweise eine Metallfolie, und/oder eine Graphitschicht, beispielsweise ein Graphitlaminat, auf dem Glaskörper aufweisen. Der Abdeckkörper 38 dient zum Schützen des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1,
beispielsweise vor mechanischen Krafteinwirkungen von außen.
Ferner kann der Abdeckkörper 38 zum Verteilen und/oder
Abführen von Hitze dienen, die in dem herkömmlichen
optoelektronischen Bauelement 1 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 herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1 entstehenden Wärme dienen. Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schritts eines Verfahrens zum Herstellen eines organischen
optoelektronischen Bauelements, das beispielsweise weitgehend dem in Figur 1 gezeigten organischen optoelektronischen
Bauelement 1 entsprechen kann.
Außerdem zeigt Figur 2 eine Anordnung zum Strukturieren der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22. Die Anordnung weist eine Schattenmaske 50 und eine Strahlungsquelle 56 und optional einen Aufnahmekörper 62 auf. Die Anordnung ist in einer nicht dargestellten Prozesskammer angeordnet. In der Prozesskammer herrscht Unterdruck, insbesondere Vakuum.
Alternativ dazu kann die Prozesskammer mit einem Intertgas, beispielsweise Argon (Ar) oder Stickstoff (N2) gefüllt sein. Alternativ dazu kann auf die Prozesskammer verzichtet werden.
Die Schattenmaske 50 weist mindestens einen transparenten Bereich und mindestens einen intransparenten Bereich auf. Insbesondere weist die Schattenmaske 50 einen transparenten Grundkörper 52 und eine intransparente Schicht 54 unter dem transparenten Grundkörper 52 auf, wobei die intransparente Schicht 52 mit dem transparenten Grundkörper 52 körperlich verbunden, insbesondere darauf ausgebildet ist. In Figur 2 bedeckt die intransparente Schicht 52 nahezu den gesamten transparenten Grundkörper 52. Lediglich die äußeren
Randbereiche des transparenten Grundkörpers 52 sind frei von der intransparenten Schicht 52. Der transparente Grundkörper 52 weist Glas, insbesondere Quarzglas, auf oder ist daraus gebildet und die intransparente Schicht 52 weist Metall auf
oder ist eine Metallschicht. Alternativ dazu kann der
transparente Grundkörper 52 Kunststoff aufweisen oder aus Kunststoff sein. Ferner kann die intransparente Schicht 52 Lack oder Farbe aufweisen oder eine Lackschicht bzw.
Farbschicht sein. Ferner kann alternativ die Schattenmaske 50 einstückig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die
Schattenmaske 50 eine, zwei oder mehr Ausnehmungen aufweisen, durch die entsprechende transparente Bereiche der
Schattenmaske 50 gebildet sind, wobei von den Rändern der Ausnehmungen intransparente Bereiche der Schattenmaske 50 gebildet sind.
In Figur 2 unter der Schattenmaske 50 ist eine
Strahlungsquelle angeordnet. Die Strahlungsquelle emittiert im Betrieb elektromagnetische Strahlung 58. Die
Strahlungsquelle ist eine Flächenstrahlungsquelle 56. Die Flächenstrahlungsquelle 56 kann eine Lichtquelle,
insbesondere eine Flächenlichtquelle sein. Die
Flächenstrahlungsquelle 56 emittiert im Betrieb die
elektromagnetische Strahlung 58 in Richtung hin zu der
Schattenmaske 50. Dass der Grundkörper 52 der Schattenmaske 50 transparent ist, bedeutet, dass er zumindest für die von der Flächenstrahlungsquelle 56 erzeugte elektromagnetische Strahlung 58 transparent ist. Die elektromagnetische
Strahlung 58 ist hochenergetisch. Die elektromagnetische Strahlung 58 weist eine Intensität auf in einem Bereich beispielsweise von 5 J/cm2 bis 50.000 J/cm2 , beispielsweise von 10 J/cm2 bis 5.000 J/cm', beispielsweise von 10 J/cm2 bis 1.000 J/cm2. Die elektromagnetische Strahlung weist
Wellenlängen auf in einem Bereich beispielsweise von 200 nm bis 400 nm, beispielsweise von 280 nm bis 360 nm,
beispielsweise von 310 nm bis 340 nm.
Alternativ können mehrere Strahlungsquellen, beispielsweise hochenergetische Leuchtdioden (LEDs) angeordnet sein, die gemeinsam die Flächenetrahlungsquelle 56 bilden. Ferner kann die Anordnung zwei oder mehr Flächenstrahlungsquellen 56 aufweisen.
In Figur 2 über der Schattenmaske 50 ist ein Aufnahmekörper 62 angeordnet. Der Aufnahmekörper 62 ist eine Folie 64. Die Folie 64 ist auf einer Seite auf eine erste Rolle 66
aufgewickelt und auf einer anderen Seite auf einer zweiten Rolle 68 aufgewickelt. Die Folie 64 kann im Betrieb von der ersten Rolle 66 abgerollt und auf die zweite Rolle 68
aufgerollt werden, wodurch sich der Aufnahmekörper 62, insbesondere die Folie 64 relativ zu der Schattenmaske 50 bewegt. Alternativ dazu kann auf den Aufnahmekörper 62 verzichtet werden. Ferner kann anstatt der Folie 64 eine Platte, beispielsweise eine Kunststoff- oder Glasplatte verwendet werden. Ferner kann der Aufnahmekörper 62 lediglich statisch über der Schattenmaske 50 angeordnet werden, so dass keine Relativbewegung zwischen dem Aufnahmekörper 62 und der Schattenmaske 50 möglich ist.
Vor dem in Figur 2 gezeigten Schritt wird der Träger 12 bereitgestellt und die erste Elektrodenschicht 14 wird auf dem Träger 12 ausgebildet. Die erste Elektrodenschicht 14 wird strukturiert und die Isolierungsbarriere 21 wird
ausgebildet. Die Kontaktschichten 42, 44 werden über den entsprechenden Kontaktabschnitten 16, 18 ausgebildet. Nachfolgend werden die einzelnen organischen Schichten der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 über der ersten Elektrodenschicht 14 und den Kontaktschichten 32, 34 ausgebildet. Die organischen Schichten werden nacheinander und übereinander ausgebildet. Beispielsweise werden die organischen Schichten mittels Verdampfens und Ablagern und/oder Abscheidens des entsprechenden organischen Materials über dem Substrat ausgebildet, Die organischen Schichten werden zunächst flächig, insbesondere vollflächig, und/oder über dem gesamten Substrat und/oder unstrukturiert
ausgebildet.
Der in Figur 2 gezeigte Schritt zeigt das Strukturieren der bisher unstrukturierten organischen funktionellen
Schichtenstruktur 22. Dabei wird das Substrat mit der
flächigen organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 in der Anordnung angeordnet, und zwar über der Schattenmaske 50 angeordnet, so dass die organische funktionelle
Schichtenstruktur 22 von der Schattenmaske 50 abgewandt ist.
Die Flächenstrahlungsquelle 56 bestrahlt während des
Strukturierens die gesamte Schattenmaske 50, insbesondere die nichttransparente Schicht 54 und die freiliegenden Bereiche des transparenten Grundkörpers 52. Alternativ dazu kann lediglich ein Teil der nichttransparenten Schicht 54
bestrahlt werden.
Ein, zwei, oder mehr erste Teilbereiche 46 des organischen optoelektronischen Bauelements 1 werden von der
nichttransparenten Schicht 54 abgeschattet, so dass die elektromagnetische Strahlung 58 in den ersten Teilbereichen 46 nicht auf das organische optoelektronische Bauelement 1 trifft. Die elektromagnetische Strahlung 58 durchdringt den transparenten Grundkörper 52 in den nicht beschichteten
Bereichen und trifft in einem, zwei oder mehr zweiten
Teilbereichen 48 des organischen optoelektronischen
Bauelements 1 auf das Substrat. Das Substrat ist so
ausgebildet, dass die elektromagnetische Strahlung 58 den Träger 12 durchdringt und die erste Elektrodenschicht 14 aufheizt. Die elektromagnetische Strahlung 58 heizt die erste Elektrodenschicht 14 in den zweiten Teilbereichen 48 derart auf, dass das darüber liegende organische Material der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 verdampft. Alternativ dazu kann auf den Träger 12 verzichtet werden und die erste Elektrodenschicht 14 kann direkt, also ohne
Durchtritt durch den Träger 12, erhitzt werden. Ferner kann die erste Elektrodenschicht 14 für die elektromagnetische Strahlung 58 transparent oder zumindest teilweise transparent sein, so dass mittele der elektromagnetischen Strahlung 58 die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 direkt erhitzt werden kann.
Dampfförmiges organisches Material 60 löst sich von dem
Substrat und wird so abgetragen. Insbesondere werden in den zweiten Teilbereichen 48 alle organischen Schichten der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 in einem
Arbeitsschritt verdampft und dadurch abgetragen. Dadurch wird die organische funktionelle Schichtenstruktur 22
strukturiert .
Das dampfförmige organische Material wird gegebenenfalls von dem Aufnahmekörper 62 aufgenommen. Insbesondere lagert sich das dampfförmige organische Material auf einer Oberfläche des Aufnahmekörpers 62 ab. Optional wird der Aufnahmekörper 62 relativ zu dem Substrat bewegt, wodurch das von dem Substrat abgetragene und von dem Aufnahmekörper 62 aufgenommene organische Material entfernt wird. Beispielsweise lagert sich das dampfförmige organische Material 60 an der Folie 64 an und wird zu der zweiten Rolle 68 transportiert. Alternativ dazu kann der Aufnahmekörper 62 zunächst statisch angeordnet werden und nach einer vorgegebenen Betriebszeit entfernt, gereinigt oder ausgetauscht werden.
Die Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche der
elektromagnetischen Strahlung 5B können auf den Träger 12, die erste Elektrodenschicht 14 und/oder das organische
Material der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 abgestimmt sein. Beispielsweise können die Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereiche so gewählt sein, dass die
elektromagnetische Strahlung 58 den Träger 12 durchdringt, ohne stark von diesem absorbiert zu werden und ohne ihn direkt wesentlich aufzuheizen, so dass zum Aufheizen der ersten Elektrodenschicht 14 und/oder der organischen
funktionellen Schichtenstruktur 22 die elektromagnetische Strahlung 58 eine hohe Intensität hat. Alternativ dazu können die Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereiche so gewählt sein, dass die elektromagnetische Strahlung 58 von dem Träger 12 absorbiert wird und ihn direkt aufheizt, wobei dann die erste Elektrodenschicht 14 und/oder die organische funktionelle
Schichtenstruktur 22 indirekt durch Wärmeübertrag von dem Träger 12 aufgeheizt werden.
Ferner können die Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereiche so gewählt sein, das8 die elektromagnetische Strahlung 58 die erste Elektrodenschicht 14 durchdringt, ohne stark von dieser absorbiert zu werden und ohne sie direkt wesentlich
aufzuheizen, so dass zum Aufheizen der organischen
funktionellen Schichtenstruktur 22 die elektromagnetische Strahlung 58 eine hohe Intensität hat. Alternativ dazu können die Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereiche so gewählt sein, dass die elektromagnetische Strahlung 58 von der ersten
Elektrodenschicht 14 absorbiert wird und sie direkt aufheizt, wobei dann die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 indirekt durch Wärmeübertrag von der ersten Elektrodenschicht 14 aufgeheizt wird.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schritts eines Verfahrens zum Herstellen eines organischen
optoelektronischen Bauelements, das beispielsweise weitgehend dem in Figur 1 gezeigten organischen optoelektronischen
Bauelement 1 entsprechen kann. Insbesondere kann der Schritt des Verfahrene dem mit Bezug zu Figur 2 erläuterten Schritt des Verfahrens zum Herstellen des organischen
optoelektronischen Bauelements 1 entsprechen, wobei lediglich Teile der Anordnung zum Durchführen des Schrittes anders, insbesondere anders angeordnet, sind.
In Figur 3 ist die Schattenmaske 50 über dem Substrat und über dem Aufnahmekörper 62 angeordnet. Somit ist die
Schattenmaske 50 auf einer von dem Träger 12 abgewandten Seite des Substrats angeordnet und somit der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 zugewandt. Die
Flächenstrahlungsquelle 56 ist auf einer von dem Substrat abgewandten Seite der Schattenmaske 50 angeordnet. Die
Anordnung ist optional in der nicht dargestellten
Prozesskammer angeordnet.
Der in Figur 3 gezeigte Schritt zeigt das Strukturieren der bisher unstrukturierten organischen funktionellen
Schichtenstruktur 22. Dabei wird das Substrat mit der
flächigen organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 in der Anordnung angeordnet, und zwar unter der Schattenmaske 50 angeordnet, so dass die organische funktionelle
Schichtenstruktur 22 der Schattenmaske 50 zugewandt ist.
Ferner wird das Substrat gegebenenfalls unter dem
Aufnahmekörper 62 angeordnet.
Die Flächenstrahlungsquelle 56 bestrahlt während des
Strukturierens die gesamte Schattenmaske 50, insbesondere die nichttransparente Schicht 54 und die freiliegenden Bereiche des transparenten Grundkörpers 52. Alternativ dazu kann lediglich ein Teil der nichttransparenten Schicht 54
bestrahlt werden.
Ein, zwei, oder mehr der ersten Teilbereiche 46 des
organischen optoelektronischen Bauelemente 1 werden von der nichttransparenten Schicht 54 abgeschattet, so dass die elektromagnetische Strahlung 58 in den ersten Teilbereichen 46 nicht auf das organische optoelektronische Bauelement 1 trifft. Die elektromagnetische Strahlung 58 durchdringt den transparenten Grundkörper 52 in den nicht beschichteten
Bereichen und trifft in einem, zwei oder mehr der zweiten Teilbereiche 48 des organischen optoelektronischen
Bauelements 1 auf die organische funktionelle
Schichtenstruktur 22. Die elektromagnetische Strahlung 58 heizt die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 in den zweiten Teilbereichen 48 derart auf, dass in den zweiten Teilbereichen 48 das organische Material der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 verdampft.
Dampfförmiges organisches Material 60 löst sich von dem
Substrat und wird so abgetragen. Insbesondere werden in den zweiten Teilbereichen 48 alle organischen Schichten der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 in einem
Arbeitsschritt verdampft und dadurch abgetragen. Dadurch wird
die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 schnell und auf einfache Weise, also einfach, strukturiert.
Das dampfförmige organische Material wird gegebenenfalls von dem Aufnahmekörper 62 aufgenommen. Insbesondere lagert sich das dampfförmige organische Material auf einer Oberfläche des Aufnahmekörpers 62 ab. Optional wird der Aufnahmekörper 62 relativ zu dem Substrat bewegt, wodurch das von dem Substrat abgetragene und von dem Aufnahmekörper 62 aufgenommene organische Material entfernt wird. Beispielsweise lagert sich das dampfförmige organische Material 60 an der Folie 64 an und wird zu der zweiten Rolle 68 transportiert. Alternativ dazu kann der Aufnahmekörper 62 zunächst statisch angeordnet werden und nach einer vorgegebenen Betriebszeit entfernt, gereinigt oder ausgetauscht werden.
Wie mit Bezug zu Figur 2 erläutert, können die Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche der elektromagnetischen
Strahlung 58 auf den Träger 12, die erste Elektrodenschicht 14 und/oder das organische Material der organischen
funktionellen Schichtenstruktur 22 abgestimmt sein.
Fig. 4 zeigt das organische optoelektronische Bauelement 1 nach dem Durchführen des in Figur 2 oder 3 gezeigten
Schritts. In den zweiten Teilbereichen 48 ist das organische Material der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 entfernt und die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 ist strukturiert. Figur 4 zeigt ein Zwischenstadium des
Herstellungsprozesses des organischen optoelektronischen Bauelements 1 nach der Organikbeschichtung und
Strukturierung. Es fehlen noch die Beschichtung der zweiten, beispielsweise spiegelnden, Elektrode und die
Verkapselungsschritte . Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann das organische optoelektronische Bauelement 1 grundsätzlich einen anderen Aufbau aufweisen. Beispielsweise können die
Kontaktabschnitte 16, 18 an einer Seite des organischen optoelektronischen Bauelements 1 ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können der Träger 12 und der Abdeckkörper 38 an ihren lateralen Seitenflächen bündig ausgebildet sein und die Kontaktbereiche 32, 34 können in Ausnehmungen des
Abdeckkörpers 38, des Substrats und/oder der Verkapselungsschicht 24 freigelegt sein.
BEZUGSZEICHENLISTE organisches optoelektronisches Bauelement 1
Träger 12 erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 14 erster Kontaktabschnitt 16 zweiter Kontaktabschnitt 18 erste Elektrode 20
Isolierungebarriere 21 organische funktionelle Schichtenstruktur 22 zweite Elektrode 23
VerkapselungsSchicht 24 erster Kontaktbereich 32 zweiter Kontaktbereich 34 Haftmittelschicht 36
Abdeckkörper 38 erste Kontaktschicht 42 zweite Kontaktschicht 44 erster Teilbereich 46 zweiter Teilbereich 48
Schattenmaske 50
Grundkörper 52 intransparente Schicht 54
Flächenstrahlungsquelle 56 elektromagnetische Strahlung 58 organisches Material 60
Aufnahmekörper 62
Folie 64 erste Rolle 66 zweite Rolle 68
Claims
1. Verfahren zum Auebilden eines organischen
optoelektronischen Bauelements (1) , bei dem
ein Substrat bereitgestellt wird, das mindestens eine erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (14) aufweist, eine organische funktionelle Schichtenstruktur (22) über der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht (14) ausgebildet wird,
über der organischen funktionellen Schichtenstruktur
(22) eine Schattenmaske (50) angeordnet wird,
die Schattenmaske (50) so mit elektromagnetischer
Strahlung (58) bestrahlt wird, dass ein erster Teilbereich (46) der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) von der Schattenmaske (50) abgeschattet und nicht bestrahlt wird und dass ein durch die Schattenmaske (50) vorgegebener zweiter Teilbereich (48) der organischen funktionellen
Schichtenstruktur (22) derart mit der elektromagnetischen Strahlung (58) bestrahlt wird, dass das Material der
organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) in dem zweiten Teilbereich (48) verdampft, und
eine zweite Elektrode (23) über der organischen
funktionellen Schichtenstruktur (22) in dem ersten
Teilbereich ausgebildet wird.
2. Verfahren zum Ausbilden eines organischen
optoelektronischen Bauelements (1) , bei dem
ein Substrat bereitgestellt wird, das mindestens eine erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (14) aufweist, eine organische funktionelle Schichtenstruktur (22) über der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht (14) ausgebildet wird,
unter der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) eine Schattenmaske (50) angeordnet wird,
die Schattenmaske (50) so mit elektromagnetischer
Strahlung (58) bestrahlt wird, dass ein erster Teilbereich (46) des Substrats von der Schattenmaske (50) abgeschattet und nicht bestrahlt wird und dass ein durch die Schattenmaske
(50) vorgegebener zweiter Teilbereich (48} des Substrats derart mit der elektromagnetischen Strahlung (58} bestrahlt wird, dass das Material der organischen funktionellen
Schichtenstruktur (22} in dem zweiten Teilbereich (48} verdampft , und
eine zweite Elektrode (23} über der organischen
funktionellen Schichtenstruktur (22} in dem ersten
Teilbereich (46) ausgebildet wird.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der zweite Teilbereich (48) derart bestrahlt wird, dass sich die organische funktionelle Schichtenstruktur (22) in dem zweiten Teilbereich (48} derart erhitzt, dass sie verdampft.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der zweite Teilbereich (48) derart bestrahlt wird, dass sich in dem zweiten Teilbereich (48) das Substrat unter der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) derart erhitzt, dass die organische funktionelle Schichtenstruktur (22) in dem zweiten Teilbereich (48) verdampft.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein erster Wellenlängenbereich der elektromagnetischen
Strahlung (58) so gewählt wird, dass von der
elektromagnetischen Strahlung (58) in dem ersten
Wellenlängenbereich das Substrat erwärmt wird, und/oder ein zweiter Wellenlängenbereich der elektromagnetischen Strahlung (58) so gewählt wird, dass von der elektromagnetischen
Strahlung (58) in dem zweiten Wellenlängenbereich die organische funktionelle Schichtenstruktur (22) erwärmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der gesamte zweite Teilbereich (48) gleichzeitig bestrahlt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Schattenmaske (50) und der gesamte zweite Teilbereich (48) gleichzeitig bestrahlt werden.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die elektromagnetische Strahlung (58) von einer
Flächenstrahlungsquelle (56) erzeugt wird.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem über der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) ein Aufnahmekörper (62) angeordnet wird, der beim Verdampfen des Materials der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) das verdampfte Material der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) aufnimmt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Aufnahmekörper (62) während des Verdampfens des Materials der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) relativ zu dem Substrat bewegt wird und so das verdampfte und von dem Aufnahmekörper (62) aufgenommene Material der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) abtransportiert wird.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Schattenmaske (50) während des Bestrahlens gekühlt wird.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Schattenmaske (50) einen für die elektromagnetische
Strahlung (58) transparenten Grundkörper (52) und eine für die elektromagnetische Strahlung (58) intransparente Schicht (54) auf dem transparenten Grundkörper (52) aufweist, wobei die intransparente Schicht (54) derart strukturiert ist, dass der zweite Teilbereich (48) von mindestens einer Ausnehmung der intransparenten Schicht (54) vorgegeben ist.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der zweite Teilbereich (48) in lateraler Richtung vollständig von dem ersten Teilbereich (46) umgeben ist.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Verdampfen des Materials der organischen funktionellen
Schichtenstruktur (22) in einer Prozesskammer durchgeführt wird, in der Unterdruck herrecht.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem das Verdampfen des Materials der organischen funktionellen
Schichtenstruktur (22) in einer Prozesskammer durchgeführt wird, die mit einem Inertgas gefüllt ist.
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