WO2016128324A1 - Verfahren zur herstellung einer organischen leuchtdiode und organische leuchtdiode - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer organischen leuchtdiode und organische leuchtdiode Download PDF

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WO2016128324A1
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emitting diode
adhesion
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Thomas Wehlus
Nina Riegel
Arne FLEISSNER
Johannes Rosenberger
Daniel Riedel
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Osram Oled GmbH
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/621—Providing a shape to conductive layers, e.g. patterning or selective deposition

Definitions

  • the method produces an organic light-emitting diode.
  • the organic light-emitting diode is an organic light-emitting diode.
  • Light-emitting diode is preferably designed for the emission of visible light, such as colored light or white light.
  • the generation of radiation takes place in at least one organic layer sequence with one or more active zones.
  • the organic layer sequence has one or more partial layers which are each based on at least one organic material.
  • the method comprises the step of providing a substrate.
  • the substrate includes an application surface.
  • the application surface is preferably a continuous,
  • the application surface may be a planar main side of the substrate.
  • the method comprises the step of generating one or more attachment regions.
  • the adhesion regions are preferably completely covered by the application surface.
  • the adhesion regions then constitute a plurality of parts of the application surface.
  • the attachment regions lie completely within the application surface. It is possible that the various attachment areas are separated from each other so that the attachment areas are not interconnected.
  • the metal nanowires are over the entire surface on the
  • the metal nanowires are applied in a uniform thickness and / or concentration over the entire application area.
  • the metal nanowires are removed outside the adhesion regions.
  • Removal comprises or consists of the step of washing the metal nanowires.
  • the washing is done with one or more solvents.
  • the areas of the application area other than the attachment areas are preferred
  • This electrode is preferably a light-transmitting electrode.
  • Translucent may mean that this electrode has an average transmittance for that of the organic
  • LED in operation has generated radiation of at least 70% or 80% or 90%.
  • the electrode may also comprise a further material, in particular an organic, electrically conductive matrix material.
  • the metal nanowires may be embedded in such a matrix material.
  • the method comprises the step of applying an organic layer sequence.
  • the organic layer sequence is applied directly or indirectly to the light-transmissive electrode. Alternatively, conversely, it is possible for the translucent electrode.
  • Electrode is applied to the organic layer sequence.
  • the method for producing one or more organic light-emitting diodes is set up and comprises at least the following steps, preferably in the order given:
  • method steps A to E are carried out in the stated sequence
  • step D is exclusive to a single one
  • the metal nanowires comprise at least 95% by weight of Ag and have an average diameter of at most 100 nm and an average length of at least 5 ⁇ m, and wherein the metal nanowires are percolated,
  • adhesion areas in step B are produced by a targeted, site-wise cleaning of the application surface, wherein the cleaning by irradiation with ultraviolet
  • Radiation is carried out in combination with an ozone treatment or by irradiation with an oxygen plasma, wherein the adhesion regions are generated in step B by a targeted, locally applying an adhesive coating, so that the adhesive coating only in the
  • Adhesive areas is present.
  • metal nanowires can be applied by wet processes from a liquid phase.
  • Encapsulation of the organic light emitting diode can adversely affect.
  • the method described here provides an efficient, simplified, cost-saving and residue-free method for structuring such metal nanowire layers.
  • the removal of the nanowires outside the adhesion regions takes place exclusively with at least one solvent, in particular with exactly one solvent.
  • the solvent is preferably deionized water, also as di-water
  • the metal nanowires have an average diameter of at least 5 nm or 20 nm and / or at most 500 nm or 250 nm or 100 nm or 50 nm. Alternatively or additionally, there is one average length of the metal nanowires at least 1 ym or 5 ym or 10 ym and / or at most 1 mm or 250 ym.
  • the metal nanowires are silver nanowires. This may mean that the metal nanowires are at least 95 wt% or
  • the metal nanowires may be hollow-cylinder-like structures or massive wires, similarly filled cylinders.
  • the metal nanowires are percolated in the adhesion regions. That is, the metal nanowires then form a contiguous network so that continuous and interconnected current conducting paths are formed from the metal nanowires.
  • a medium
  • Mesh size of meshes of the mesh that may be formed from the metal nanowires is preferably included
  • the average mesh size exceeds the mean diameter of the metal nanowires by at least a factor 2 or factor 5 and / or by a factor of not more than 100 or 25.
  • Adhesive areas generated by a targeted, localized cleaning of the application surface are preferably done in a different manner than the cleaning of remaining areas of the application surface. The cleaning is not a
  • the cleaning comprises irradiation with ultraviolet radiation, in short UV radiation.
  • the cleaning comprises the use of an ozone plasma and / or an ozone treatment.
  • the irradiation with UV radiation and the ozone treatment are combined.
  • involved ozone can be generated by the UV radiation.
  • by the cleaning is a
  • Oxygen plasmas are used.
  • the cleaning comprises a treatment with oxygen plasma.
  • Treatment with oxygen plasma may alternatively be in addition to or in addition to UV ozone or UV or ozone treatment.
  • a temporary, temporary mask layer is applied to the before cleaning
  • Adhesive areas to be produced are not covered by the masking layer. That is, in the later adhesion regions, the application surface is then freely accessible despite the mask layer.
  • the remaining areas of the application area, which are not provided as adhesion areas, are preferably completely covered by the mask layer.
  • the mask layer impermeable to reactive, in particular oxygen-containing gases such as ozone and / or impermeable to ultraviolet
  • a material of the mask layer is a metal such as aluminum or stainless steel, so that no UV radiation passes through the mask layer.
  • multilayer systems can be used for the mask layer, for example, chrome-coated glass or acrylic glass (PMMA). Also
  • Plastic masks are made of PEEK, PVDF or PTFE
  • the mask layer is removed before the application of the metal nanowires, preferably completely removed. That is, when applying the metal nanowires, the mask layer is no longer present. This allows the metal nanowires on the entire
  • the irradiation with UV radiation takes place only in places and not over the entire surface.
  • Application surface in particular the entire application surface, then freely accessible and not directly covered by a material in a solid state.
  • Adhesive areas by applying an adhesive coating generated.
  • the adhesive coating can be applied over the entire surface of the application and only later
  • Adhesion coating increased adhesion, as compared to the areas of the application area not provided with the adhesion coating.
  • the adhesion coating is a scattering layer.
  • the scattering layer is adapted to scatter the light generated in the organic layer sequence. This is a
  • Adhesive coating a matrix material may be an inorganic or, preferably, an organic material. If the adhesive coating is designed as a scattering layer, scattering particles are preferably embedded in the matrix material. For example, the scattering particles are made of a high refractive index material such as
  • the scattering particles may also be made of a comparatively low refractive index material, such as silica.
  • Adhesive coating has a constant and consistent thickness across the adhesion areas.
  • the thickness or average thickness of the adhesion coating is at least 0.5 ym or 1 ym or 5 ym.
  • the thickness of the adhesive coating is at most 100 ⁇ m or 50 ⁇ m or 15 ⁇ m.
  • the matrix material of the adhesion coating or the scattering layer is one or more of the following materials or
  • Matrix material includes one or more of the following
  • plastics such as acrylates, epoxies, polyimides or silicone materials; Silica, especially S1O2; Metal oxides such as zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (ZrO 2), indium tin oxide (ITO), antimony tin oxide (ATO), aluminum zinc oxide (AZO), indium zinc oxide (IZO), titanium oxide, Alumina, especially Al 2 O 3; Semiconductor oxides such as gallium oxide Ga20 x .
  • the substrate is a glass substrate.
  • the substrate may also be formed from a plastic, which may be provided, for example, with a thin layer of an inorganic,
  • the substrate may be a ceramic substrate.
  • the substrate may be mechanically rigid or mechanically flexible and thus designed to be flexible.
  • Nanowires by Schiitzdüsenbe Anlagenung, English Slot Dye Coating applied.
  • a solution containing the metal nanowires or metal nanowire precursors is applied through a slot-shaped constant-pitch, constant velocity nozzle relative to a substrate table as a homogeneous wet film.
  • Schiitzdüsen coating process other methods such as spin coating, English spin coating, or printing process can be used to apply the metal nanowires. Also methods such as doctoring and spray coating are possible. Preferably, however, the application takes place via Schiitzdüsenbe Anlagen.
  • the organic layer sequence becomes directly on the metal nanowires
  • Layer sequence or at least one material of the organic layer sequence thus forms a matrix for the metal nanowires.
  • a matrix material for the metal nanowires is applied simultaneously with the metal nanowires.
  • a different adhesion of the metal nanowires in the adhesion regions and in the remaining regions of the application surface can then also be realized via this matrix material.
  • organic light emitting diode is specified.
  • the organic light-emitting diode is with a method
  • the adhesive layer is applied directly to the substrate.
  • the metal nanowires are preferably mounted directly on the adhesive layer. It is possible that the organic light emitting diode and vice versa.
  • Layer sequence is at least in the adhesion regions not in direct contact with the substrate, but is spaced from the substrate. According to at least one embodiment, the
  • the organic layer sequence represents a matrix for the metal nanowires. In this case, it is possible for the organic
  • Layer sequence touches the substrate in places
  • Figures 1 to 3 are schematic sectional views of
  • Figure 4 is a schematic plan views of a
  • FIG. 1 shows an exemplary production method for an organic light-emitting diode 10.
  • a substrate for example, a glass substrate provided.
  • the substrate 1 has a planar, planar application surface 11.
  • Figure 1B is shown that in places and
  • a mask layer 8 is applied.
  • the mask layer 8 is printed, for example, and may be formed of a washable ink or a photoresist.
  • the mask layer 8 is a metal mask.
  • the substrate 1 becomes ultraviolet
  • UV Radiation R is treated, for example for a period of 10 minutes.
  • the irradiation with the UV radiation R takes place in particular in an oxygen-containing atmosphere, so that ozone is formed by the UV radiation R.
  • the combined UV-ozone treatment is a
  • Adhesive regions 13 off. Also in the adhesion regions 13, the substrate 1 has a flat, not roughened surface.
  • the mask layer 8 is removed, preferably completely removed, see Figure ID.
  • the structuring into the adhesion regions 13 is not readily apparent immediately after the removal of the mask layer 8.
  • a layer with metal nanowires 3 is applied over the entire surface of the substrate 1.
  • the application of the metal nanowires 3 is preferably carried out by means of
  • a solvent in which the metal nanowires 3, which are preferably silver nanowires, are dissolved, is preferably completely removed in the further production process. It is possible that only the metal nanowires 3 remain on the application surface 11.
  • the solution in which the metal nanowires 3 are contained in the application may also be a binding material or a bonding material
  • Matrix material for the metal nanowires 3 be added.
  • a layer is formed on the application surface 11, the metal nanowires 3 and the binder
  • Application surface 11 are applied, for example in rectangular areas. However, also in this case, the metal nanowires 3 are applied to the application surface 11 both in the adhesion regions 13 and outside the adhesion regions 13.
  • Solvent 7 is preferably deionized water, for short di-water.
  • the substrate 1 becomes the same as the first
  • the metal nanowires 3 from the regions outside the adhesion regions 13 are detached from the substrate 1.
  • the binder is preferably a water-soluble polymer which is dissolved accordingly. If, in this process step, a mask layer 8 is still present, then the
  • the metal nanowires 3 preferably show a poorer adhesion to the
  • the mask layer 8 or the mask layer 8 adheres worse to the application surface 11 than the metal nanowires 3. This ensures, see Figure 1F, ensures that the metal nanowires 3 remain only in the adhesion regions 13 on the substrate 1.
  • Figure IG an optional process step is shown.
  • an additional binder 33 is subsequently applied to the metal nanowires 3 in order to further fix them to the substrate 1. Contrary to what is shown, it is possible for the additional binder 33 to be applied over the entire area to the application surface 11.
  • an organic layer sequence 4 is applied.
  • the light-emitting diode 10 is preferably visible light during operation
  • organic layer sequence 4 a second electrode 5 after, which may be a reflective electrode or a radiation-transmissive electrode.
  • an encapsulation layer 6 is optionally applied.
  • Separation areas may be provided, in which a
  • Singulation of the substrate 1 can be made into smaller units.
  • Light emitting diode elements is not drawn to simplify the illustration in the figures. Neither are other elements of the LEDs 10 such as external electrical connections or complementary power distribution structures
  • the step illustrated in FIG. 1F may already be a cleaning step, which may be used for
  • FIG. 3A Another embodiment of a manufacturing method is illustrated in FIG. According to FIG. 3A, the substrate 1 is provided with the application surface 11.
  • the regions provided with the adhesion coating 2 represent the adhesion regions 13.
  • the adhesion coating 2 is, for example, a scattering layer for the adhesive in the
  • LED 10 in operation generates light.
  • the metal nanowires 3 are applied over the whole area, the adhesion coating 2 being overmolded with the metal nanowires 3.
  • the structuring of the layer with the metal nanowires 3 takes place to the transparent electrode 30.
  • This structuring takes place, analogously to FIG. 1F, with the solvent 7.
  • the metal nanowires 3 are coated in the regions of the non-adhesive coating 2
  • dispensable laser structuring saves time and money otherwise required. This applies above all to a planar restructure instead of line isolation. Also, a risk of particle formation and residue is avoided by a laser process, so that the organic light-emitting diode can be encapsulated safer. Furthermore, there is a greater freedom of design with regard to the structuring, in particular with respect to the transparent electrode 30, by the method described here.
  • a metallic mask layer 8 is shown in a schematic plan view of an application surface 11.
  • the resulting translucent electrode 30 is shown in silver nanowires.
  • An area ratio of the silver nanowires 3 on the entire application surface 11 is, as in all other embodiments, in particular at least 25% or 35% and / or at most 80% or 60%.
  • the mask layer 8 is formed as a negative to the finished translucent electrode 30 and is no longer present in the finished light-emitting diode.
  • the individual subregions covered by the nanowires 3 do not hang together and, as seen in plan view, are arranged in the form of a matrix and approximately rectangular shaped. In particular in an edge region of the matrix arrangement, electrical contact regions and / or orientation markings can be applied.
  • the invention described here is not by the

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

Das Verfahren ist zur Herstellung von organischen Leuchtdioden (10) eingerichtet und umfasst die folgenden Schritte : A) Bereitstellen eines Substrats (1) mit einer durchgehenden Aufbringfläche (11), B) Erzeugen von mehreren Anhaftbereichen (13) an der Aufbringfläche (11), wobei die Anhaftbereiche (13) vollständig von der Aufbringfläche (11) umfasst sind, C) Aufbringen von Metall-Nanodrähten (3) ganzflächig auf die Aufbringfläche (11), D) Entfernen der Metall-Nanodrähte (3) außerhalb der Anhaftbereiche (13) mittels Abwaschen mit einem Lösungsmittel (7), sodass die verbleibenden Metall-Nanodrähte (3) vollständig oder teilweise eine lichtdurchlässige Elektrode (30) der organischen Leuchtdiode (10) ausbilden, und E) Auftragen einer organischen Schichtenfolge (4) auf die lichtdurchlässige Elektrode (30).

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode und organische Leuchtdiode
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer organischen
Leuchtdiode angegeben. Darüber hinaus wird eine entsprechend hergestellte organische Leuchtdiode angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren
anzugeben, mit dem effizient eine Elektrode einer organischen Leuchtdiode strukturierbar ist.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mit dem Verfahren eine organische Leuchtdiode hergestellt. Die organische
Leuchtdiode ist bevorzugt zur Emission von sichtbarem Licht, etwa von farbigem Licht oder von weißem Licht, eingerichtet. Die Erzeugung von Strahlung erfolgt dabei in mindestens einer organischen Schichtenfolge mit einer oder mehreren aktiven Zonen. Die organische Schichtenfolge weist dabei eine oder mehrere Teilschichten auf, die je auf mindestens einem organischen Material basieren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Verfahren den Schritt des Bereitstellens eines Substrats auf. Das Substrat beinhaltet eine Aufbringfläche. Bei der Aufbringfläche handelt es sich bevorzugt um eine durchgehende,
unstrukturierte Fläche. Die Aufbringfläche kann eine plane Hauptseite des Substrats sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Verfahren den Schritt des Erzeugens von einem oder mehreren Anhaftbereichen auf. Die Anhaftbereiche sind dabei bevorzugt vollständig von der Aufbringfläche umfasst. Mit anderen Worten stellen die Anhaftbereiche dann mehrere Teile der Aufbringfläche dar. In Draufsicht gesehen liegen die Anhaftbereiche vollständig innerhalb der Aufbringfläche. Es ist möglich, dass die verschiedenen Anhaftbereiche voneinander separiert sind, sodass die Anhaftbereiche nicht in sich miteinander verbunden sind .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden auf die
Aufbringfläche Metall-Nanodrähte aufgebracht. Bevorzugt werden die Metall-Nanodrähte ganzflächig auf der
Aufbringfläche aufgebracht. Mit anderen Worten ist dann die gesamte Aufbringfläche nach dem Schritt C von den Metall- Nanodrähten bedeckt, sodass sich die Metall-Nanodrähte dann sowohl über die Anhaftbereiche als auch über die
verbleibenden Bereiche der Aufbringfläche erstrecken. Es ist möglich, dass die Metall-Nanodrähte in einer gleichmäßigen Dicke und/oder Konzentration über der gesamten Aufbringfläche aufgebracht werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die Metall- Nanodrähte außerhalb der Anhaftbereiche entfernt. Das
Entfernen umfasst oder besteht aus dem Schritt des Abwaschens der Metall-Nanodrähte. Das Abwaschen erfolgt mit einem oder mit mehreren Lösungsmitteln. Nach dem Schritt des Entfernens der Metall-Nanodrähte sind die von den Anhaftbereichen verschiedenen Gebiete der Aufbringfläche bevorzugt
vollständig oder im Wesentlichen frei von den Metall- Nanodrähten . Gemäß zumindest einer Ausführungsform bilden die in den
Anhaftbereichen verbleibenden Metall-Nanodrähte vollständig oder zum Teil eine Elektrode, etwa eine Anode, der
organischen Leuchtdiode aus. Bei dieser Elektrode handelt es sich bevorzugt um eine lichtdurchlässige Elektrode.
Lichtdurchlässig kann bedeuten, dass diese Elektrode einen mittleren Transmissionsgrad für die von der organischen
Leuchtdiode im Betrieb erzeugten Strahlung von mindestens 70 % oder 80 % oder 90 % aufweist. Die lichtdurchlässige
Elektrode kann neben den Metall-Nanodrähten auch ein weiteres Material, insbesondere ein organisches elektrisch leitfähiges Matrixmaterial, umfassen. Die Metall-Nanodrähte können in ein solches Matrixmaterial eingebettet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Auftragens einer organischen Schichtenfolge. Die organische Schichtenfolge wird mittelbar oder unmittelbar auf die lichtdurchlässige Elektrode aufgebracht. Alternativ ist es umgekehrt möglich, dass die lichtdurchlässige
Elektrode auf die organische Schichtenfolge aufgebracht wird.
In mindestens einer Ausführungsform ist das Verfahren zur Herstellung einer oder mehrerer organischer Leuchtdioden eingerichtet und umfasst zumindest die folgenden Schritte, bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge:
A) Bereitstellen eines Substrats mit einer durchgehenden Aufbringfläche,
B) Erzeugen von mehreren Anhaftbereichen an der
Aufbringfläche, wobei die Anhaftbereiche vollständig von der Aufbringfläche umfasst sind,
C) Aufbringen von Metall-Nanodrähten ganzflächig auf die Aufbringfläche, D) Entfernen der Metall-Nanodrähte außerhalb der Anhaftbereiche mittels Abwaschens mit einem Lösungsmittel, sodass die verbleibenden Metall-Nanodrähte vollständig oder teilweise eine lichtdurchlässige Elektrode der organischen Leuchtdiode ausbilden, und
E) Auftragen einer organischen Schichtenfolge auf die
lichtdurchlässige Elektrode.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Verfahrensschritte A bis E in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt,
wobei der Schritt D ausschließlich mit einem einzigen
Lösungsmittel durchgeführt wird,
wobei die Metall-Nanodrähte zu mindestens 95 Gew.% aus Ag bestehen und einen mittleren Durchmesser von höchstens 100 nm sowie eine mittlere Länge von mindestens 5 ym aufweisen, und wobei die Metall-Nanodrähte perkoliert sind,
wobei die Anhaftbereiche im Schritt B durch ein gezieltes, stellenweises Reinigen der Aufbringfläche erzeugt werden, wobei das Reinigen durch Bestrahlung mit ultravioletter
Strahlung (R) in Kombination mit einer Ozon-Behandlung oder durch Bestrahlung mit einem Sauerstoffplasma erfolgt, wobei die Anhaftbereiche im Schritt B durch ein gezieltes, stellenweises Aufbringen einer Haftbeschichtung erzeugt werden, sodass die Haftbeschichtung nur in den
Anhaftbereichen vorhanden ist.
Herkömmliche, lichtdurchlässige Elektroden für organische Leuchtdioden sind oft durch durchgehende Schichten auf der Basis von transparenten leitfähigen Oxiden wie ITO gebildet. Solche Oxide weisen jedoch eine begrenzte elektrische
Leitfähigkeit und Transmissionsvermögen auf. Insbesondere geht eine hohe elektrische Leitfähigkeit solcher Oxide mit einer geringen Transparenz einher und umgekehrt. Durch die hier verwendete Elektrode, die als Strom verteilende
Komponente Metall-Nanodrähte aufweist, ist eine sowohl hinsichtlich Transparenz als auch elektrischer Leitfähigkeit optimierte Elektrode erreichbar. Zudem sind Metall-Nanodrähte durch Nassprozesse aus einer Flüssigphase aufbringbar.
Das Aufbringen der Metall-Nanodrähte erfolgt dabei
vollflächig oder teilstrukturiert und eine Strukturierung einer Elektrode mit den Metall-Nanodrähten zu der
gewünschten, endgültigen Form erfolgt dann herkömmlicherweise etwa über Laserstrahlung. Eine solche Rückstrukturierung etwa über Laserstrahlung ist allerdings zeitaufwendig und mit einer Steigerung von Anlagekosten verbunden. Außerdem besteht insbesondere bei einer Laserbehandlung die Gefahr, dass sich Partikel und/oder Rückstände bilden, die eine spätere
Verkapselung der organischen Leuchtdiode negativ beeinflussen können. Durch das hier beschriebene Verfahren ist eine effiziente, vereinfachte, kostensparende und rückstandslose Methode zur Strukturierung solcher Metall-Nanodrahtschichten gegeben .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt das Entfernen der Nanodrähte außerhalb der Anhaftbereiche ausschließlich mit zumindest einem Lösungsmittel, insbesondere mit genau einem Lösungsmittel. Bei dem Lösungsmittel handelt es sich bevorzugt um deionisiertes Wasser, auch als Di-Wasser
bezeichnet . Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Metall- Nanodrähte einen mittleren Durchmesser von mindestens 5 nm oder 20 nm und/oder von höchstens 500 nm oder 250 nm oder 100 nm oder 50 nm auf. Alternativ oder zusätzlich liegt eine mittlere Länge der Metall-Nanodrähte bei mindestens 1 ym oder 5 ym oder 10 ym und/oder bei höchstens 1 mm oder 250 ym.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei den Metall-Nanodrähten um Silber-Nanodrähte . Dies kann bedeuten, dass die Metall-Nanodrähte zu mindestens 95 Gew.% oder
99,5 Gew.% aus Silber bestehen. Bei den Metall-Nanodrähten kann es sich um hohlzylinderartige Gebilde oder auch um massive Drähte, ähnlich ausgefüllter Zylinder, handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Metall- Nanodrähte in den Anhaftbereichen perkoliert. Das heißt, die Metall-Nanodrähte bilden dann ein zusammenhängendes Netzwerk, sodass durchgehende und miteinander verbundene Stromleitpfade aus den Metall-Nanodrähten gebildet sind. Eine mittlere
Maschengröße von Maschen des Netzes, das aus den Metall- Nanodrähten gebildet sein kann, liegt bevorzugt bei
mindestens 50 nm oder 100 nm oder 250 nm oder 0,5 ym und/oder bei höchstens 10 ym oder 5 ym oder 1 ym oder 500 nm oder 200 nm. Insbesondere übersteigt die mittlere Maschengröße den mittleren Durchmesser der Metall-Nanodrähte um mindestens einen Faktor 2 oder Faktor 5 und/oder um höchstens einen Faktor 100 oder 25. Solche Metall-Nanodrähte und Verfahren zur Herstellung von entsprechenden Nanodrähten sind etwa den Druckschriften
US 2008/0143906 AI sowie US 2013/0105770 AI zu entnehmen. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschriften hinsichtlich der Metall-Nanodrähte wird durch Rückbezug mit aufgenommen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die
Anhaftbereiche durch ein gezieltes, stellenweises Reinigen der Aufbringfläche erzeugt. Das Reinigen der Anhaftbereiche erfolgt bevorzugt auf eine andere Art und Weise als das Reinigen von verbleibenden Bereichen der Aufbringfläche. Bei dem Reinigen handelt es sich jedoch nicht um ein
Strukturieren der Aufbringfläche in dem Sinn, dass ein signifikanter Abtrag eines Materials des Substrats erfolgt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Reinigen eine Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung, kurz UV- Strahlung. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Reinigen den Einsatz eines Ozon-Plasmas und/oder einer Ozon- Behandlung. Bevorzugt werden die Bestrahlung mit UV-Strahlung und die Ozon-Behandlung miteinander kombiniert. Das
beteiligte Ozon kann durch die UV-Strahlung erzeugt werden. Insbesondere durch das Reinigen erfolgt eine
Oberflächenaktivierung der Aufbringfläche, also speziell eine Erhöhung der Oberflächenenergie insbesondere durch die UV- Ozon-Behandlung und dadurch eine bessere Haftung von
Materialien wie AgNW an der Aufbringfläche. Neben einer UV- Ozon Behandlung können auch andere Plasmen wie
Sauerstoffplasmen eingesetzt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Reinigen eine Behandlung mit Sauerstoffplasma . Die Behandlung mit Sauerstoffplasma kann alternativ zur UV-Ozon- oder UV- oder Ozon-Behandlung oder zusätzlich zu diesen erfolgen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird vor dem Reinigen eine temporäre, zeitweilige Maskenschicht auf die
Aufbringfläche aufgebracht. Dabei sind bevorzugt die
herzustellenden Anhaftbereiche nicht von der Maskenschicht bedeckt. Das heißt, in den späteren Anhaftbereichen ist die Aufbringfläche dann trotz der Maskenschicht frei zugänglich. Die verbleibenden Bereiche der Aufbringfläche, die nicht als Anhaftbereiche vorgesehen sind, sind bevorzugt vollständig von der Maskenschicht bedeckt. Dabei kann die Maskenschicht undurchlässig für reaktive, insbesondere sauerstoffhaltige Gase wie Ozon und/oder undurchlässig für ultraviolette
Strahlung sein. Beispielsweise handelt es sich bei einem Material der Maskenschicht um ein Metall wie Aluminium oder Edelstahl, sodass keine UV-Strahlung durch die Maskenschicht hindurch tritt. Ebenso können Mehrschichtsysteme für die Maskenschicht zum Einsatz kommen, zum Beispielmit Chrom beschichtetes Glas oder Acrylglas (PMMA) . Auch
Kunststoffmasken etwa aus PEEK, PVDF oder PTFE sind
verwendbar . Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Maskenschicht vor dem Aufbringen der Metall-Nanodrähte entfernt, bevorzugt vollständig entfernt. Das heißt, beim Aufbringen der Metall- Nanodrähte ist die Maskenschicht dann nicht mehr vorhanden. Hierdurch können die Metall-Nanodrähte auf der gesamten
Aufbringfläche aufgebracht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt die Bestrahlung mit UV-Strahlung nur stellenweise und nicht ganzflächig.
Insbesondere ist in diesem Fall keine Maskenschicht
erforderlich, das heißt bevorzugt während des Bestrahlens mit der ultravioletten Strahlung oder auch während des gesamten Schritts des Erzeugens der Anhaftbereiche ist die
Aufbringfläche, insbesondere die gesamte Aufbringfläche, dann frei zugänglich und nicht unmittelbar von einem Material in festem Aggregatszustand bedeckt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die
Anhaftbereiche durch ein Aufbringen einer Haftbeschichtung erzeugt. Die Haftbeschichtung kann hierbei vollflächig auf die Aufbringfläche aufgebracht und erst nachträglich
strukturiert werden. Bevorzugt jedoch wird die
Haftbeschichtung gezielt und strukturiert nur stellenweise auf die Aufbringfläche aufgebracht, beispielsweise über ein Druckverfahren. Die Metall-Nanodrähte weisen zu der
Haftbeschichtung eine gesteigerte Haftung auf, im Vergleich zu den nicht mit der Haftbeschichtung versehenen Gebieten der Aufbringfläche .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei der Haftbeschichtung um eine Streuschicht. Die Streuschicht ist dazu eingerichtet, das in der organischen Schichtenfolge erzeugte Licht zu streuen. Hierdurch ist eine
Lichtauskoppeleffizienz von Licht aus der organischen
Leuchtdiode heraus steigerbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beinhaltet die
Haftbeschichtung ein Matrixmaterial. Bei dem Matrixmaterial kann es sich um ein anorganisches oder, bevorzugt, um ein organisches Material handeln. Ist die Haftbeschichtung als Streuschicht gestaltet, so sind in das Matrixmaterial bevorzugt Streupartikel eingebettet. Beispielsweise sind die Streupartikel aus einem hochbrechenden Material wie
Titandioxid oder Zirkoniumdioxid gebildet. Alternativ können die Streupartikel auch aus einem vergleichsweise niedrig brechenden Material wie Siliziumdioxid hergestellt sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die
Haftbeschichtung eine konstante und gleich bleibende Dicke auf, über die Anhaftbereiche hinweg. Beispielsweise liegt die Dicke oder die mittlere Dicke der Haftbeschichtung bei mindestens 0,5 ym oder 1 ym oder 5 ym. Alternativ oder zusätzlich beträgt die Dicke der Haftbeschichtung höchstens 100 ym oder 50 ym oder 15 ym.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Matrixmaterial der Haftbeschichtung oder der Streuschicht um eines oder mehrere der folgenden Materialien oder das
Matrixmaterial umfasst eines oder mehrere der folgenden
Materialien: Kunststoffe wie Acrylate, Epoxide, Polyimide oder Silikon-Materialien; Siliziumoxid, insbesondere S1O2; Metalloxide wie Zinkoxid (ZnO) , Zirkoniumoxid (Zr02), Indium- Zinn-Oxid (ITO), Antimon-Zinn-Oxid (ATO) , Aluminium-Zink-Oxid (AZO) , Indium-Zink-Oxid (IZO), Titanoxid, Aluminiumoxid, insbesondere AI2O3; Halbleiteroxide wie Galliumoxid Ga20x. Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Substrat um ein Glassubstrat. Alternativ kann das Substrat auch aus einem Kunststoff gebildet sein, der beispielsweise mit einer dünnen Schicht aus einem anorganischen,
lichtdurchlässigen Material wie Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid versehen ist. Weiterhin kann es sich bei dem Substrat um ein Keramiksubstrat handeln. Das Substrat kann mechanisch starr oder auch mechanisch flexibel und somit biegbar gestaltet sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die Metall-
Nanodrähte mittels Schiitzdüsenbeschichtung, englisch Slot Dye Coating, aufgebracht. Bei diesem Verfahren wird eine Lösung, die die Metall-Nanodrähte oder Ausgangsstoffe für die Metall-Nanodrähte enthält, durch eine schlitzförmige Düse mit konstantem Abstand und konstanter Geschwindigkeit relativ zu einem Substrattisch als homogener Nassfilm aufgetragen.
Alternativ zu einem Schiitzdüsen-Beschichtungsverfahren können auch andere Verfahren wie Rotationsbeschichten, englisch Spin Coating, oder Druckverfahren eingesetzt werden, um die Metall-Nanodrähte aufzubringen. Auch Verfahren wie Rakeln und Sprühbeschichtung sind möglich. Bevorzugt jedoch erfolgt das Aufbringen über Schiitzdüsenbeschichtung .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die organische Schichtenfolge unmittelbar auf die Metall-Nanodrähte
aufgebracht. Es ist dabei möglich, dass die organische
Schichtenfolge oder zumindest ein Material der organischen Schichtenfolge damit eine Matrix für die Metall-Nanodrähte bildet. Alternativ ist es möglich, dass zusammen mit den Metall-Nanodrähten gleichzeitig ein Matrixmaterial für die Metall-Nanodrähte aufgebracht wird. Eine unterschiedliche Haftung der Metall-Nanodrähte in den Anhaftbereichen sowie in den verbleibenden Bereichen der Aufbringfläche kann dann auch über dieses Matrixmaterial realisiert sein.
Darüber hinaus wird eine organische Leuchtdiode angegeben. Die organische Leuchtdiode ist mit einem Verfahren
hergestellt, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen angegeben. Merkmale des Verfahrens sind daher auch für die organische Leuchtdiode offenbart und umgekehrt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Haftschicht unmittelbar auf dem Substrat aufgebracht. Weiterhin sind die Metall-Nanodrähte bevorzugt unmittelbar auf der Haftschicht angebracht. Hierbei ist es möglich, dass die organische
Schichtenfolge zumindest in den Anhaftbereichen nicht in direktem Kontakt mit dem Substrat steht, sondern von dem Substrat beabstandet angeordnet ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform befinden sich die
Metall-Nanodrähte unmittelbar auf dem Substrat und berühren folglich das Substrat zumindest stellenweise. Gemäß zumindest einer Ausführungsform stellt die organische Schichtenfolge eine Matrix für die Metall-Nanodrähte dar. In diesem Fall ist es möglich, dass die organische
Schichtenfolge das Substrat stellenweise berührt,
insbesondere in den Anhaftbereichen.
Nachfolgend werden ein hier beschriebenes Verfahren sowie eine hier beschriebene organische Leuchtdiode unter
Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. Es zeigen:
Figuren 1 bis 3 schematische Schnittdarstellungen von
Ausführungsbeispielen für Verfahrensschritte eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von hier beschriebenen organischen Leuchtdioden, und
Figur 4 schematische Draufsichten auf ein
Ausführungsbeispiel einer Maskenschicht und einer lichtdurchlässigen Elektrode für hier beschriebene organische Leuchtdioden.
In Figur 1 ist ein beispielhaftes Herstellungsverfahren für eine organische Leuchtdiode 10 gezeigt. Gemäß Figur 1A wird ein Substrat 1, beispielsweise ein Glassubstrat, bereitgestellt. Das Substrat 1 weist eine ebene, planare Aufbringfläche 11 auf. In Figur 1B ist dargestellt, dass stellenweise und
strukturiert auf die Aufbringfläche 11 eine Maskenschicht 8 aufgebracht wird. Die Maskenschicht 8 wird beispielsweise aufgedruckt und kann aus einer abwaschbaren Tinte oder aus einem Fotolack gebildet sein. Bevorzugt handelt es sich bei der Maskenschicht 8 um eine Metallmaske.
Gemäß Figur IC wird das Substrat 1 mit ultravioletter
Strahlung R behandelt, beispielsweise für eine Zeitdauer von 10 Minuten. Das Bestrahlen mit der UV-Strahlung R erfolgt insbesondere in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, sodass durch die UV-Strahlung R Ozon gebildet wird. Durch die kombinierte UV-Ozon-Behandlung erfolgt eine
Oberflächenmodifikation und Reinigung der nicht von der Maskenschicht 8 bedeckten Bereiche der Aufbringfläche 11. Diese Bereiche der Aufbringfläche 11 bilden mehrere
Anhaftbereiche 13 aus. Auch in den Anhaftbereichen 13 weist das Substrat 1 eine ebene, nicht aufgeraute Oberfläche auf.
Nachfolgend wird die Maskenschicht 8 entfernt, bevorzugt vollständig entfernt, siehe Figur ID. Die Strukturierung in die Anhaftbereiche 13 ist unmittelbar nach dem Entfernen der Maskenschicht 8 nicht ohne Weiteres erkennbar.
Gemäß Figur IE wird ganzflächig auf dem Substrat 1 eine Schicht mit Metall-Nanodrähten 3 aufgebracht. Das Aufbringen der Metall-Nanodrähte 3 erfolgt bevorzugt mittels
Schiitzdüsenbeschichtung, nicht gezeichnet. Dabei werden die Metall-Nanodrähte 3 in einer Lösung unmittelbar auf die
Aufbringfläche 11 aufgebracht.
Ein Lösungsmittel, in dem die Metall-Nanodrähte 3, bei denen es sich bevorzugt um Silber-Nanodrähte handelt, gelöst sind, wird im weiteren Herstellungsverfahren bevorzugt vollständig entfernt. Es ist möglich, dass allein die Metall-Nanodrähte 3 auf der Aufbringfläche 11 verbleiben. Alternativ kann der Lösung, in der die Metall-Nanodrähte 3 beim Aufbringen enthalten sind, auch ein Bindematerial oder ein
Matrixmaterial für die Metall-Nanodrähte 3 beigegeben sein. In diesem Fall entsteht eine Schicht auf der Aufbringfläche 11, die die Metall-Nanodrähte 3 sowie das Bindemittel
enthält .
Anders als in Figur IE gezeichnet ist es auch möglich, dass die Metall-Nanodrähte 3 nur stellenweise auf der
Aufbringfläche 11 aufgebracht werden, beispielsweise in rechteckförmigen Bereichen. Jedoch werden auch in diesem Fall die Metall-Nanodrähte 3 sowohl in den Anhaftbereichen 13 als auch außerhalb der Anhaftbereiche 13 auf die Aufbringfläche 11 aufgebracht.
Wie in Figur 1F dargestellt, erfolgt das Ablösen der Metall- Nanodrähte 3 außerhalb der Anhaftbereiche 13 durch ein
Lösungsmittel 7. Bei dem Lösungsmittel 7 handelt es sich bevorzugt um desionisiertes Wasser, kurz Di-Wasser.
Beispielsweise wird das Substrat 1 mit der anfangs
durchgehenden Metall-Nanodrahtschicht 3 für mehrere Sekunden, beispielsweise für zehn Sekunden, in Di-Wasser eingetaucht. Hierdurch werden die Metall-Nanodrähte 3 aus den Bereichen außerhalb der Anhaftbereiche 13 von dem Substrat 1 gelöst. Ist ein Bindemittel zusammen mit den Metall-Nanodrähten 3 aufgebracht worden, so handelt es sich bei dem Bindemittel bevorzugt um ein wasserlösliches Polymer, das entsprechend aufgelöst wird. Ist in diesem Verfahrensschritt noch eine Maskenschicht 8 vorhanden, so wird bevorzugt die
Maskenschicht 8 ebenfalls durch das Lösungsmittel 7
aufgelöst .
Abweichend von der Darstellung in Figur 1 ist es auch
möglich, dass die Maskenschicht 8 noch im Verfahrensschritt der Figur IE vorhanden ist. In diesem Fall zeigen die Metall- Nanodrähte 3 bevorzugt ein schlechteres Anhaften an der
Maskenschicht 8 oder die Maskenschicht 8 haftet schlechter an der Aufbringfläche 11 als die Metall-Nanodrähte 3. Hierdurch ist, siehe Figur 1F, gewährleistet, dass die Metall- Nanodrähte 3 nur in den Anhaftbereichen 13 an dem Substrat 1 verbleiben .
In Figur IG ist ein optionaler Verfahrensschritt dargestellt. In Figur IG wird nachträglich ein zusätzliches Bindemittel 33 auf die Metall-Nanodrähte 3 beaufschlagt, um diese an dem Substrat 1 weiter zu fixieren. Anders als dargestellt ist es möglich, dass das zusätzliche Bindemittel 33 ganzflächig auf die Aufbringfläche 11 aufgebracht wird.
In Figur 1H sind die weiteren Verfahrensschritte vereinfacht dargestellt. Auf die Metall-Nanodrähte 3, die eine
transparente Elektrode 30 der fertigen organischen
Leuchtdiode 10 bilden, wird eine organische Schichtenfolge 4 aufgebracht. In der organischen Schichtenfolge 4 wird im Betrieb der Leuchtdiode 10 bevorzugt sichtbares Licht
erzeugt. In Richtung weg von dem Substrat 1 folgt der
organischen Schichtenfolge 4 eine zweite Elektrode 5 nach, bei der es sich um eine reflektierende Elektrode oder auch um eine strahlungsdurchlässige Elektrode handeln kann. Auf der zweiten Elektrode 5 ist optional eine Verkapselungsschicht 6 aufgebracht .
Abweichend von der Darstellung in Figur 1H ist es auch möglich, dass die organische Schichtenfolge 4, die zweite Elektrode 5 und/oder die Verkapselungsschicht 6 nicht
durchgehend, sondern strukturiert auf das Substrat 1 und/oder auf die transparente Elektrode 30 aufgebracht werden. In diesem Fall ist dann nicht die gesamte Aufbringfläche 11 von der organischen Schichtenfolge 4, der zweiten Elektrode 5 und/oder der Verkapselungsschicht 6 bedeckt. Zwischen den Anhaftbereichen 13 können nicht gezeichnete
Separationsbereiche vorgesehen sein, in denen eine
Vereinzelung des Substrats 1 zu kleineren Einheiten erfolgen kann .
Weitere Verfahrensschritte wie eine weitergehende
Verkapselung oder ein Zerteilen zu einzelnen
Leuchtdiodenelementen ist zur Vereinfachung der Darstellung in den Figuren jeweils nicht gezeichnet. Ebensowenig sind weitere Elemente der Leuchtdioden 10 wie externe elektrische Anschlüsse oder ergänzende Stromverteilungsstrukturen
illustriert.
Bei dem in Figur 1F dargestellten Schritt kann es sich bereits um einen Reinigungsschritt handeln, der zum
Aufbringen der organischen Schichtenfolge 4 erforderlich ist. Eine entsprechende Vorreinigung vor dem Aufbringen der organischen Schichtenfolge 4, welche insbesondere mittels Verdampfens aufgebracht wird, kann über einen so genannten Spin Rinse Dryer oder kurz SRD erfolgen. Bei dem Verfahren, wie in Figur 2 illustriert, erfolgt der Schritt gemäß Figur IC durch ein gezieltes und nur
stellenweises Bestrahlen der Aufbringfläche 11 mit der UV- Strahlung R. Hierdurch ist eine Maskenschicht 8 unmittelbar an der Aufbringfläche 11 entbehrbar. Diejenigen Bereiche der Aufbringfläche 11, die mit der UV-Strahlung R bestrahlt werden, stellen dann die Anhaftbereiche 13 dar. Die
verbleibenden Verfahrensschritte können analog zu Figur 1 erfolgen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Herstellungsverfahrens ist in Figur 3 illustriert. Gemäß Figur 3A wird das Substrat 1 mit der Aufbringfläche 11 bereitgestellt.
In Figur 3B ist zu sehen, dass die Aufbringfläche 11
stellenweise mit einer Haftbeschichtung 2 versehen wird. Die mit der Haftbeschichtung 2 versehenen Bereiche stellen die Anhaftbereiche 13 dar. Bei der Haftbeschichtung 2 handelt es sich beispielsweise um eine Streuschicht für das in der
Leuchtdiode 10 im Betrieb erzeugt Licht.
Gemäß Figur 3C werden die Metall-Nanodrähte 3 ganzflächig aufgebracht, wobei die Haftbeschichtung 2 mit den Metall- Nanodrähte 3 überformt wird.
In Figur 3D erfolgt das Strukturieren der Schicht mit den Metall-Nanodrähten 3 zu der transparenten Elektrode 30.
Dieses Strukturieren erfolgt, analog zur Figur 1F, mit dem Lösungsmittel 7. Die Metall-Nanodrähte 3 werden in den nicht von der Haftbeschichtung 2 bedeckten Bereichen der
Aufbringfläche 11 mittels des Lösungsmittels 7 abgewaschen. Nachfolgend werden die organische Schichtenfolge, die zweite Elektrode 5 sowie die optionale Verkapselungsschicht 6 angebracht, siehe Figur 3E . Mit dem hier beschriebenen Verfahren ist eine einfache
Strukturierungsmöglichkeit vollflächiger Schichten mit den Metall-Nanodrähten 3 gegeben. Über den für das Aufbringen der organischen Schichtenfolge 4 erforderlichen Reinigungsschritt ist gleichzeitig ein strukturiertes Entfernen der Metall- Nanodrähte 3 ermöglicht. Hierdurch werden die für ein
entbehrbares Lasernachstrukturieren ansonsten erforderliche Zeit und Kosten eingespart. Dies gilt vor allem bei einer flächigen Rückstrukturierung anstelle von Linienisolation. Auch ist eine Gefahr von Partikelbildung und von Rückständen durch ein Laserverfahren vermieden, sodass die organische Leuchtdiode sicherer verkapselt werden kann. Weiterhin besteht durch das hier beschriebene Verfahren eine größere Designfreiheit hinsichtlich der Strukturgebung, insbesondere bezüglich der transparenten Elektrode 30.
In Figur 4A ist in einer schematischen Draufsicht auf eine Aufbringfläche 11 eine metallische Maskenschicht 8 gezeigt. In Figur 4B ist die resultierende lichtdurchlässige Elektrode 30 aus Silbernanodrähten dargestellt. Ein Flächenanteil der Silbernanodrähte 3 an der gesamten Aufbringfläche 11 liegt, wie dies auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, insbesondere bei mindestens 25 % oder 35 % und/oder bei höchstens 80 % oder 60 %. Die Maskenschicht 8 ist dabei als Negativ zu der fertigen lichtdurchlässige Elektrode 30 geformt und ist in der fertigen Leuchtdiode nicht mehr vorhanden. Die einzelnen, von den Nanodrähten 3 bedeckten Teilbereiche hängen nicht zusammen und sind, in Draufsicht gesehen, matrixförmig angeordnet und näherungsweise rechteckig geformt. Insbesondere in einem Randbereich der Matrixanordnung können elektrische Kontaktbereiche und/oder Orientierungsmarkierungen angebracht sein. Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die
Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Prioritäten der deutschen Patentanmeldungen 102015101820.9 und
102015102784.4, deren Offenbarungsgehalte hiermit durch Rückbezug aufgenommen werden.
Bezugs zeichenliste
1 Substrat
11 Aufbringfläche
13 Anhaftbereich
2 Haftbeschichtung
3 Metallnanodrähte
30 lichtdurchlässige Elektrode
33 Bindemittel
4 organische Schichtenfolge
5 reflektierende Elektrode
6 Verkapselungsschicht
7 Lösungsmittel
8 Maskenschicht
10 organische Leuchtdiode R ultraviolette Strahlung

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode
(10) mit den folgenden Schritten:
A) Bereitstellen eines Substrats (1) mit einer
durchgehenden Aufbringfläche (11),
B) Erzeugen von mehreren Anhaftbereichen (13) an der Aufbringfläche (11), wobei die Anhaftbereiche (13) vollständig von der Aufbringfläche (11) umfasst sind,
C) Aufbringen von Metall-Nanodrähten (3) ganzflächig auf die Aufbringfläche (11),
D) Entfernen der Metall-Nanodrähte (3) außerhalb der Anhaftbereiche (13) mittels Abwaschen mit einem
Lösungsmittel (7), sodass die verbleibenden Metall- Nanodrähte (3) vollständig oder teilweise eine
lichtdurchlässige Elektrode (30) der organischen
Leuchtdiode (10) ausbilden, und
E) Auftragen einer organischen Schichtenfolge (4) auf die lichtdurchlässige Elektrode (30).
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem die Verfahrensschritte A bis E in der
angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden,
wobei der Schritt D ausschließlich mit einem einzigen
Lösungsmittel (7) durchgeführt wird,
wobei die Metall-Nanodrähte (3) zu mindestens 95 Gew.% aus Ag bestehen und einen mittleren Durchmesser von höchstens 100 nm sowie eine mittlere Länge von
mindestens 5 ym aufweisen, und
wobei die Metall-Nanodrähte (3) perkoliert sind, wobei die Anhaftbereiche (13) im Schritt B durch ein gezieltes, stellenweises Reinigen der Aufbringfläche
(11) erzeugt werden, wobei das Reinigen durch Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung (R) in
Kombination mit einer Ozon-Behandlung oder durch
Bestrahlung mit einem Sauerstoffplasma erfolgt, wobei die Anhaftbereiche (13) im Schritt B durch ein gezieltes, stellenweises Aufbringen einer
Haftbeschichtung (2) erzeugt werden, sodass die
Haftbeschichtung (2) nur in den Anhaftbereichen (13) vorhanden ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verfahrensschritte A bis E in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden,
wobei der Schritt D ausschließlich mit einem einzigen Lösungsmittel (7) durchgeführt wird,
wobei die Metall-Nanodrähte (3) zu mindestens 95 Gew.% aus Ag bestehen und einen mittleren Durchmesser von höchstens 100 nm sowie eine mittlere Länge von
mindestens 5 ym aufweisen, und
wobei die Metall-Nanodrähte (3) perkoliert sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Anhaftbereiche (13) im Schritt B durch ein gezieltes, stellenweises Reinigen der Aufbringfläche (11) erzeugt werden.
5. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem das Reinigen durch Bestrahlung mit
ultravioletter Strahlung (R) in Kombination mit einer Ozon-Behandlung erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
bei dem vor dem Reinigen eine temporäre Maskenschicht (8) aufgebracht wird, die bis auf die Anhaftbereiche (13) die Aufbringfläche (11) vollständig abdeckt, wobei die Maskenschicht (8) vor dem Schritt C entfernt wird .
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
bei dem das Reinigen die Bestrahlung mit ultravioletter
Strahlung (R) beinhaltet,
wobei die Bestrahlung nur stellenweise erfolgt, und wobei während des gesamten Schritts B die
Aufbringfläche (11) frei zugänglich ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3,
bei dem die Anhaftbereiche (13) im Schritt B durch ein gezieltes, stellenweises Aufbringen einer
Haftbeschichtung (2) erzeugt werden, sodass die
Haftbeschichtung (2) nur in den Anhaftbereichen (13) vorhanden ist.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
wobei es sich bei der Haftbeschichtung (2) um eine
Streuschicht handelt, die ein organisches
Matrixmaterial und darin eingebettete Streupartikel aufweist,
wobei eine Dicke der Haftbeschichtung (2) zwischen einschließlich 0,5 ym und 50 ym liegt.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem das Matrixmaterial zumindest eines der
folgenden Materialien umfasst oder hieraus besteht: Acrylat, Epoxid, Polyimid, Silikon, S1O2, ZnO, ZrC>2, Indium-Zinn-Oxid, Antimon-Zinn-Oxid, Aluminium-Zink- Oxid, Indium-Zink-Oxid, 1O2, AI2O3, Galliumoxid Ga20x. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Lösungsmittel (7) um
deionisiertes Wasser handelt und wobei das Substrat (1) ein Glassubstrat ist, und
wobei die Metall-Nanodrähte (3) im Schritt C mittels Schiitzdüsenbeschichtung aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Schritt E die organische Schichtenfolge (4) unmittelbar bis an die Metall-Nanodrähte (3)
heranreicht und eine Matrix für die Metall-Nanodrähte (3) bildet.
Organische Leuchtdiode (10), die mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist .
Organische Leuchtdiode (10) nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem unmittelbar auf dem Substrat (1) die
Haftschicht (2), die eine Streuschicht ist, aufgebracht ist,
wobei die Metall-Nanodrähte (3) unmittelbar auf der Haftschicht (2) aufgebracht sind und die organische Schichtenfolge (4) eine Matrix für die Metall- Nanodrähte (3) bildet, und
wobei die organische Schichtenfolge (4) von dem
Substrat (1) beabstandet angeordnet ist.
Organische Leuchtdiode (10) nach Anspruch 13,
bei dem die Metall-Nanodrähte (3) unmittelbar auf dem
Substrat (1) aufgebracht sind,
wobei die organische Schichtenfolge (4) eine Matrix für die Metall-Nanodrähte (3) bildet und das Substrat stellenweise berührt.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080143906A1 (en) 2006-10-12 2008-06-19 Cambrios Technologies Corporation Nanowire-based transparent conductors and applications thereof
WO2013056155A2 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Cambrios Technologies Corporation Opto-electrical devices incorporating metal nanowires
US20140284083A1 (en) * 2011-08-24 2014-09-25 Innova Dynamics, Inc. Patterned transparent conductors and related manufacturing methods

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1840648A1 (de) 2006-03-31 2007-10-03 Sony Deutschland Gmbh Verfahren zur Aufbringung eines Musters aus Metall und/oder Halbleiter auf ein Substrat
US20120103660A1 (en) 2010-11-02 2012-05-03 Cambrios Technologies Corporation Grid and nanostructure transparent conductor for low sheet resistance applications
KR101374374B1 (ko) 2011-08-11 2014-03-17 제일모직주식회사 점착제 조성물, 점착필름, 그 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이 부재
CN103258596B (zh) 2013-04-27 2016-12-28 苏州诺菲纳米科技有限公司 导电薄膜的消影方法
DE102012214325B4 (de) 2012-08-10 2017-06-08 Osram Oled Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes und Verfahren zum Strukturieren eines organischen, optoelektronischen Bauelementes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080143906A1 (en) 2006-10-12 2008-06-19 Cambrios Technologies Corporation Nanowire-based transparent conductors and applications thereof
US20140284083A1 (en) * 2011-08-24 2014-09-25 Innova Dynamics, Inc. Patterned transparent conductors and related manufacturing methods
WO2013056155A2 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Cambrios Technologies Corporation Opto-electrical devices incorporating metal nanowires
US20130105770A1 (en) 2011-10-13 2013-05-02 Cambrios Technologies Corporation Opto-electrical devices incorporating metal nanowires

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