WO2016146534A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements - Google Patents

Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements Download PDF

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WO2016146534A1
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WO
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optoelectronic component
layer
planarization layer
physical contact
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Daniel Riedel
Thomas Wehlus
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Osram Oled GmbH
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    • H10K50/826—Multilayers, e.g. opaque multilayers

Definitions

  • the invention relates to an optoelectronic component having an organic functional layer structure and to a method for producing such an optoelectronic component.
  • Optoelectronic components which emit light can be, for example, light-emitting diodes (LEDs) or organic ones
  • An OLED may have an anode and a cathode with an organic functional layer system therebetween.
  • the organic functional may be light emitting diodes (OLEDs).
  • Layer system may include one or more
  • Emitter layers in which electromagnetic radiation is generated a charge carrier pair generation layer structure of two or more
  • CGL Charge pair generation charge generating layer
  • HT hole transport layer
  • E electron transport layer
  • the object of the invention is to specify an optoelectronic component which has a planarization of surfaces of individual layers in a cost-effective and / or simple manner
  • a further object of the invention is to provide a method for producing an optoelectronic component, which by a cost-effective and simple way a
  • an optoelectronic component comprising a carrier, a first electrode on the carrier, an organic functional layer structure over the first electrode and a second electrode on the organic functional
  • Planarleiterstik which is arranged on the carrier and is in physical contact with the carrier, and / or is arranged above the first electrode and with the first
  • Electrode is in physical contact, and / or disposed on the second electrode and with the second
  • Electrode in physical contact wherein the at least one planarizing conductor electrically conductive Contains nanoparticles, and wherein an average roughness of a surface of the planarization layer, which is opposite to the surface of the planarization layer, which is in physical contact with the carrier or the first electrode or the second electrode, is less than about 50 nm.
  • the average roughness indicates the average distance of a measuring point - on the surface - to the center line.
  • the centerline intersects the true profile within the datum line so that the sum of the profile deviations (relative to the centerline) becomes minimal.
  • the average roughness R a thus corresponds to the
  • the optoelectronic component thus contains a
  • integrated planarization layer in particular on a layer of the optoelectronic component with a high surface roughness is arranged.
  • Planarization in particular the use of electrically conductive nanoparticles, allows a
  • planarize With the planarization layer can thus electrically conductive layers in the optoelectronic
  • Component find use which without planarization due to electrical defects occurring at
  • Optoelectronic device find use. Moreover, through the use of nanoparticles as
  • the first electrode and the second electrode are designed to electrically contact the organic functional layer structure.
  • the first electrode and the second electrode are in the form of an entire surface
  • the first electrode and the second electrode are preferably for common electrical
  • the organic functional layer structure is designed to convert electrical energy into light or light into electrical energy.
  • the optoelectronic component is an OLED and the organic functional layer structure is an optically active
  • planarization layer is in particular for flattening
  • the optoelectronic device provided at least one layer of the optoelectronic device and thus has surface roughness reducing properties in the form of electrically conductive
  • the planarization layer is arranged directly on the layer to be planarized, in particular in direct physical contact and directly adjacent thereto.
  • the layer to be leveled can be
  • the carrier For example, be the carrier, the first electrode and / or the second electrode.
  • Layer is the mean roughness of the surface of the
  • Planarization layer which is in physical contact with the layer to be leveled, is less than about 50 nra.
  • the average roughness of the first layer is the average roughness of the first layer.
  • Surface of the planarization layer may be smaller than the mean roughness of the surface of the planarization layer, with the carrier or with the first electrode or with the second electrode ⁇ 23) in
  • the roughness of the underlying layer in this embodiment is higher than the roughness of the surface of the planarization
  • Planarization layer in a range of about 1 nra to about 50 nm.
  • the planarization layer contains at least one inorganic material. By using an inorganic material, a long lifetime of the planarization layer can be achieved.
  • the electrically conductive nanoparticles are metal oxides, for example, the electrically conductive nanoparticles contain ITO ⁇ indium tin oxide), Al: ZnO (aluminum zinc oxide), FTO (fluorine tin oxide ⁇ and / or AZO ⁇ azo compound). Due to the electrical properties that comprise these nanoparticles, in particular electrically conductive layers of the optoelectronic
  • Component can be planarized without having to accept noticeable losses in electrical conductivity.
  • electrically conductive layers can thus be used in the optoelectronic component.
  • the electrically conductive nanoparticles have an average diameter in a range between 1 nm and 100 nm, in particular between 5 nm and 5 nm, inclusive.
  • the use of nanoparticles in the specified size in particular allows a reduction in the surface roughness of the layer immediately below, a
  • Planarization or flattening of the underlying layer can thus be generated.
  • the electrically conductive nanoparticles have a substantially spherical or
  • the electrically conductive nanoparticles form a nanoporous layer.
  • the electrically conductive nanoparticles form a conductive matrix and thus need not be embedded in a polymeric matrix.
  • the first electrode and / or the second electrode is / are not segmented, with the planarization layer extending over the entire first electrode and / or the entire second electrode.
  • the entire surface of the first and / or second electrode is used.
  • the planarization layer contains light-scattering particles, for example TiO 2 particles
  • the planarization layer In addition to the surface roughness-reducing properties and electrical properties, the planarization layer also has light-scattering properties. The planarization layer thus also makes it possible to influence the emission characteristic of the
  • the object is further solved by a method for
  • a first electrode is formed on a carrier, an organic functional layer structure is formed over the first electrode, and a second electrode is formed on the organic functional layer structure .
  • at least one planarization layer which is arranged on the carrier and is brought into physical contact with the carrier, and / or arranged on the first electrode is brought into physical contact with the first electrode, and / or placed on the second electrode and brought into physical contact with the second electrode.
  • the at least one planarization layer contains electrically conductive nanoparticles.
  • planarization layer is directly and directly above or to be planarized
  • planarizing layer applied which may be for example the carrier or one of the electrodes.
  • planarizing layer applied which may be for example the carrier or one of the electrodes.
  • Component can be applied depending on a planarization layer, in case several of these layers have a surface roughness to be reduced. According to a development for applying the
  • Nanoparticles introduced into a solvent.
  • the electrically conductive nanoparticles thus become a solution
  • the solvent is for example
  • Isopropanol, acetone or 1-methoxy-2-propanol may be used: an inkjet printing process, an offset printing process, a flexographic printing process, a gravure printing experience
  • the measurement should have a resolution of at least 10 nanometers over one
  • an AFM Anamic Force Microscope
  • FIG. 3 is a side sectional view of a section of an exemplary embodiment of an optoelectronic component
  • An optoelectronic component may be an electromagnetic radiation emitting device or a
  • An electromagnetic radiation absorbing component may be, for example, an organic solar cell or an organic photocell.
  • An electromagnetic radiation emitting device may be in various
  • Embodiments as an organic electromagnetic radiation emitting diode or be designed as a organic electromagnetic radiation emitting transistor.
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • the light emitting device may be part of an integrated circuit in various embodiments. Furthermore, a plurality of
  • Fig. 1 shows a conventional optoelectronic
  • the optoelectronic component 1 has a carrier 12.
  • the carrier 12 may be translucent or
  • the carrier 12 serves as
  • the carrier 12 can For example, plastic, metal, glass, quartz and / or have a semiconductor material or be formed therefrom.
  • the carrier 12 may be a plastic film or a
  • Laminate with one or more plastic films Laminate with one or more plastic films
  • the carrier 12 may be mechanically rigid or mechanically flexible.
  • the carrier 12 is conventionally usually planarized or costly produced, so that individual on it
  • applied layers can be operated defect-free. For example, finds an expensive manufactured, very smooth display glass as a carrier 12 use.
  • Layer structure has a first electrode layer 14 having a first contact portion 16, a second
  • the carrier 12 with the first electrode layer 14 may also be referred to as a substrate. A first one may not exist between the carrier 12 and the first electrode layer 14
  • barrier layer for example, a first
  • the first electrode 20 is electrically insulated from the first contact portion 16 by means of an electrical insulation barrier 21.
  • the second contact section 18 is connected to the first electrode 20 of the optoelectronic layer structure
  • the first electrode 20 may be formed as an anode or as a cathode.
  • the first electrode 20 may be translucent or transparent.
  • the first electrode 20 comprises an electrically conductive material, for example metal and / or a conductive transparent oxide (TCO) or a
  • the first electrode 20 may comprise a layer stack of a combination of a layer of a metal on a layer of a TCO, or vice versa.
  • ITO indium-tin oxide
  • the first electrode 20 may alternatively or in addition to the materials mentioned:
  • first electrode 20 for example, from Ag, networks of carbon nanotubes, Graphene Tei1chen and layers and / or networks of semiconducting nanowires.
  • an optically functional layer structure for example an organic
  • the organic functional layer structure 22 may, for example, have one, two or more partial layers.
  • the organic functional layer structure 22 may include a hole injection layer, a hole transport layer, an emitter layer, a
  • the electron transport layer serves to transport the holes.
  • the electron injection layer serves to reduce the band gap between the second electrode and the electron transport layer.
  • the organic functional layer structure 22 may be one, two or more
  • the second electrode 23 is the optoelectronic one
  • the second electrode 23 may be formed according to any of the configurations of the first electrode 20, wherein the first electrode 20 and the second electrode 23 may be the same or different.
  • the first electrode 20 serves, for example, as the anode or cathode of the optoelectronic layer structure.
  • the second electrode 23 serves corresponding to the first electrode as the cathode or anode of the optoelectronic
  • the first and the second electrode 20, 23 are usually processed at high cost in order to achieve a low surface roughness and thus a defect-free deposition of subsequent layers and a defect-free operation of the optoelectronic
  • the optoelectronic layer structure is an electrically and / or optically active region.
  • the active area is for example the area of the optoelectronic
  • a getter structure (not shown) may be arranged on or above the active area
  • the getter layer may be translucent, transparent or opaque
  • the getter layer may comprise or be formed of a material that is harmful to the material the active area is, absorbs and binds.
  • an encapsulation layer 24 of the optoelectronic layer structure is formed, which encapsulates the optoelectronic layer structure.
  • Encapsulation layer 24 may be formed as a second barrier layer, for example as a second barrier thin layer.
  • the encapsulation layer 24 may also be referred to as
  • Thin-layer encapsulation may be referred to.
  • Encapsulation layer 24 faces a barrier chemical contaminants or atmospheric sto fen, especially against water (moisture) and oxygen.
  • the encapsulation layer 24 may be formed as a single layer, a layer stack, or a layered structure.
  • the encapsulation layer 24 may include or be formed from: alumina, zinc oxide, zirconia,
  • the first barrier layer may be formed on the carrier 12 corresponding to a configuration of the encapsulation layer 24. In the encapsulation layer 24 are above the first
  • Encapsulation layer 24 a first contact region 32 is exposed and in the second recess of
  • Encapsulation layer 24 a second contact region 34 is exposed.
  • the first contact region 32 serves for
  • the adhesive layer 36 comprises, for example, an adhesive, for example an adhesive, for example a laminating adhesive, a lacquer and / or a resin.
  • the adhesive layer 36 may, for example, comprise particles which scatter electromagnetic radiation, for example light-emitting particles.
  • a cover 38 is formed over the adhesive layer 36.
  • the adhesive layer 36 serves to attach the cover 38 to the encapsulation layer 24.
  • the cover 38 has For example, plastic and / or metal.
  • the cover 38 may be formed substantially of glass and a thin metal layer, such as a
  • the cover 38 serves to protect the conventional optoelectronic component 1, for example against mechanical
  • the cover 38 may serve for distributing and / or dissipating heat generated in the conventional optoelectronic component 1.
  • the glass of the cover 38 serve as protection against external influences and the metal layer of the
  • Cover 38 may serve to distribute and / or dissipate the heat generated during operation of the conventional optoelectronic component 1.
  • FIG. 2A shows a detail of an exemplary embodiment of an optoelectronic component 1 which, for example, largely corresponds to the optoelectronic component shown in FIG.
  • Component 1 may correspond.
  • Component 1 has on the carrier 12, which is formed in particular as a glass substrate, the first electrode, which is in particular an ITO layer and serves as an anode (not shown), the organic functional layer structure on the first electrode (not shown) second electrode on the organic functional
  • Layer structure which is in particular an Al layer and serves as a cathode (not shown), the
  • Encapsulation layer which is in particular a TFE layer, on the second electrode (not shown), the
  • Adhesive layer on the encapsulation layer (not
  • the organic functional layer structure may have one, two or more sublayers.
  • the organic functional layer structure may be the
  • the electron transport layer serves to transport the holes.
  • the electron injection layer serves to reduce the band gap between the second electrode and the electron transport layer.
  • the organic functional layer structure may be one, two or more
  • the encapsulation layer can act as a barrier layer
  • the encapsulation layer can also be referred to as thin-layer encapsulation.
  • the encapsulation layer forms one
  • the encapsulation layer may be in the form of a single layer, a layer stack or a
  • the encapsulation layer may include or be formed from: alumina,
  • Silicon oxynitride indium tin oxide, indium zinc oxide, aluminum doped zinc oxide, poly (p-phenylene terephthalamide), nylon 66, and mixtures and alloys thereof or
  • TFE Tetrafluoroethylene
  • the electrode layer serves to secure the cover to the encapsulation layer.
  • the cover serves to protect the optoelectronic component 1, for example
  • the cover may serve for distributing and / or removing heat, which is generated in the optoelectronic component 1.
  • the cover may in particular comprise or be a metal layer or a metal foil, for example one
  • the carrier 12 serves as a carrier element for the further layers arranged thereon.
  • the carrier 12 has a high surface roughness, which may be disadvantageous for a defect-free operation of the optoelectronic component 1. Therefore, on a surface 121 of the carrier 12, on which the further layers of the optoelectronic
  • Component 1 are applied, a Planarleitersschiebt 2 applied. This is in direct physical contact with the carrier 12. An average roughness of a surface 1210 of the planarization layer 2, which pushes the surface of the planarization 2, which coincides with the carrier 12 in FIG.
  • the average roughness of the surface 1210 of the planarization layer 2 is more preferably in a range of about 1 nm to about 50 nm.
  • the planarization layer 2 contains electrically conductive nanoparticles 122 and serves, in particular, for the
  • electrically conductive nanoparticles 122 are, for example, metal oxides, in particular ITO particles, ITO / AZO particles, Al: ZnO particles and / or FTO particles.
  • the electrically conductive nanoparticles have a medium
  • the electrically conductive nanoparticles 122 have a substantially spherical or spherical shape.
  • the planarization layer 2 contains an inorganic
  • the electrically conductive nanoparticles form 122 itself a matrix. This can be a high
  • the planarization layer 2 contains
  • the planarization layer 2 additionally serves as an electrically conductive litter layer for the particles of the
  • the electrically conductive nanoparticles 122 are processed in solution and are then present in a corresponding solvent.
  • the solvent is, for example, isopropanol, acetone or 1-methoxy-2-propanol.
  • the electrically conductive nanoparticles by means of an ink jet printing method, a
  • Offset printing method a flexographic printing method, a gravure printing method, a slot-casting method, a screen printing method or a doctor blade method applied to the carrier 12.
  • FIG. 2B shows a section of an exemplary embodiment of an optoelectronic component 1 which, for example, can largely correspond to the optoelectronic component 1 shown in FIG. 1 or FIG. 2A.
  • the planarization layer 2 is applied on a surface 121a of the first electrode 20, on which the further layers of the optoelectronic component 1 are applied. This is in direct contact with the first electrode 20
  • Planarization layer 2 which is in physical contact with the first electrode 20, is less than about 50 nm, preferably less than about 20 nm, preferably less than about 5 nm.
  • the average roughness of the surface 1210 of the planarization layer 2 is particularly preferably in a range of about 1 nm to about 50 nm.
  • the first electrode 20 has the planarization layer 2 on the surface roughness reducing surface.
  • FIG. 2C shows a section of an exemplary embodiment of an optoelectronic component 1 which, for example, largely corresponds to that in FIG. 1 or FIG. 2A
  • Component 1 may correspond.
  • the planarization layer 2 is applied to a surface 121b of the second electrode 23. This is in direct physical contact with the second electrode 23.
  • the mean roughness of the planarization layer 2 is applied to a surface 121b of the second electrode 23. This is in direct physical contact with the second electrode 23.
  • Surface of the planarization layer 2, which is in physical contact with the second electrode 23 is opposite, is smaller than about 50 nm, preferably smaller than
  • Planarization layer 2 is more preferably in a range of about 1 nm to about 50 nm.
  • the second electrode 23 has the planarization layer 2 on the surface roughness reducing surface. Due to the electrical conductivity of the
  • FIG. 3 shows a detail of an exemplary embodiment of an optoelectronic component 1 which, for example, largely corresponds to that in FIG. 1 or FIG. 2B
  • Component 1 may correspond.
  • the first electrode 20 is formed segmented and thus has a plurality of electrode elements 19.
  • the planarization layer 2 extends into intermediate spaces between the
  • Electrode elements 19 In this case, the planarization layer. 2 the previously described effect of reducing the planarization layer.
  • the average roughness of the surface 1210 of the planarization layer 2, which is opposite to the surface of the planarization layer 2 which is in physical contact with the electrode elements 19, is less than approximately 50 nm, preferably less than approximately 20 nm,
  • the average roughness of the surface 1210 of the planarization layer 2 is more preferably in a range of about 1 nm to about 50 nm.
  • the optoelectronic component 1, in particular the organic functional layer structure 22, may be segmented.
  • a plurality of optoelectronic components 1 can be arranged next to one another to form an optoelectronic assembly.

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Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen werden ein optoelektronisches Bauelement (1) und ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements (1) bereitgestellt. Das optoelektronische Bauelement (1) weist einen Träger (12), eine erste Elektrode (20) auf dem Träger (12), eine organische funktionelle Schichtenstruktur (22) über der ersten Elektrode (20), eine zweite Elektrode (23) auf der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22), und mindestens eine Planarisierungsschicht (2) auf, die auf dem Träger (12) angeordnet ist und mit dem Träger (12) in körperlichem Kontakt ist, und/oder auf der ersten Elektrode (20) angeordnet ist und mit der ersten Elektrode (20) in körperlichem Kontakt ist, und/oder auf der zweiten Elektrode (23) angeordnet ist und mit der zweiten Elektrode (23) in körperlichem Kontakt ist. Die mindestens eine Planarisierungsschicht (2) enthält elektrisch leitfähige Nanopartikel (122). Eine mittlere Rauheit einer Oberfläche der Planarisierungsschicht (2), die der Oberfläche der Planarisierungsschicht (2), die mit dem Träger (12) beziehungsweise der ersten Elektrode (20) beziehungsweise der zweiten Elektrode (23) in körperlichem Kontakt steht, gegenüberliegt, ist kleiner ist als ungefähr 50 nm.

Description

OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTS
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement mit einer organischen funktionellen Schichtenstruktur und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen optoelektronischen Bauelements .
Optoelektronische Bauelemente, die Licht emittieren, können beispielsweise Leuchtdioden (LEDs) oder organische
Leuchtdioden (OLEDs) sein. Eine OLED kann eine Anode und eine Kathode mit einem organischen funktionellen Schichtensystem dazwischen 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 Lochtransportschicht (en) („hole transport layer" -HTL) , und eine oder mehrere Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als Elektronentransportschicht (en) („electron transport layer" - ETL) , um den Stromfluss zu richten.
Einzelne Schichten des optoelektronischen Bauelements werden zum Herstellen des optoelektronischen Bauelements auf einem AufwachsSubst at abgeschieden. Hierbei ist es für ein
defektfreies Abscheiden und Betreiben von insbesondere organischen Schichtenstrukturen notwendig, darunter liegende Schichtenoberflächen zu planarisieren beziehungsweise deren Rauheit zu verringern.
Herkömmlicherweise finden polymere Werkstoffe Verwendung, um raue Oberflächen zu planarisieren beziehungsweise die
Oberflächenrauheit zu reduzieren . Derartige polymere Werkstoffe weisen jedoch meist eine kurze Lebensdauer auf. Zudem ist es herkömmlicherweise häufig notwendig, die
Oberflächenrauheit mit kostenintensiven Verfahren zu
reduzieren, beispielsweise durch Verwendung von teuer
hergestelltem, sehr glatten Display-Glas oder teuer
hergestellten Elektroden.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein optoelektronisches Bauelement anzugeben, das eine Planarisierung von Oberflächen einzelner Schichten auf kostengünstige und/oder einfache
Weise ermöglicht, insbesondere ohne hierzu kostenintensive Verfahren zu benötigen, und/oder das mindestens eine
Planarisierungsschicht zum Reduzieren einer
Oberflächenrauigkeit aufweist, und/oder das sich durch eine hohe Lebensdauer einzelner Schichten des optoelektronischen Bauelements auszeichnet.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben, das durch eine kostengünstige und einfache Weise eine
Planarisierungsschicht zum Reduzieren einer
Oberflächenrauigkeit bereitstellt, und/oder das insbesondere die Lebensdauer einzelner Schichten des optoelektronischen Bauelements erhöht,
Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch ein optoelektronisches Bauelement aufweisend einen Träger, eine erste Elektrode auf dem Träger, eine organische funktionelle Schichtenstruktur über der ersten Elektrode und eine zweite Elektrode auf der organischen funktionellen
Schichtenstruktur, und mindestens eine
Planarisierungsschicht, die auf dem Träger angeordnet ist und mit dem Träger in körperlichem Kontakt ist, und/oder auf über der ersten Elektrode angeordnet ist und mit der ersten
Elektrode in körperlichem Kontakt ist, und/oder auf der zweiten Elektrode angeordnet ist und mit der zweiten
Elektrode in körperlichem Kontakt ist, wobei die mindestens eine Planarisierungsschient elektrisch leitfähige Nanopartikel enthält, und wobei eine mittlere Rauheit einer Oberfläche der Planarisierungsschicht, die der Oberfläche der Planarisierungsschicht, die mit dem Träger beziehungsweise der ersten Elektrode beziehungsweise der zweiten Elektrode in körperlichem Kontakt steht, gegenüberliegt, kleiner ist als ungefähr 50 nm.
Die mittlere Rauheit, dargestellt durch das Symbol Ra, gibt den mittleren Abstand eines Messpunktes - auf der Oberfläche - zur Mittellinie an. Die Mittellinie schneidet innerhalb der Bezugsstrecke das wirkliche Profil so, dass die Summe der Profilabweichungen (bezogen auf die Mittellinie) minimal wird. Die mittlere Rauheit Ra entspricht also dem
arithmetischen Mittel der betragsmäßigen Abweichung von der Mittellinie.
In zwei Dimensionen berechnet sie sich aus:
^ U N m=l n=l wobei der Mittelwert durch M N m=l n=l berechnet wird.
Etwas leichter vorstellbar ist die mittlere Rauheit (in einer Dimension) als die Höhe des Rechtecks,, das die gleiche Länge wie die zu untersuchende Strecke und den gleichen
Flächeninhalt wie jene Fläche zwischen Bezugshöhe und Profil hat .
Das optoelektronische Bauelement enthält also eine
integrierte Planarisierungsschicht, die insbesondere auf einer Schicht des optoelektronischen Bauelements mit einer hohen Oberflächenrauheit angeordnet ist. Die
Planarisierungsschicht, insbesondere die Verwendung von elektrisch leitfähigen Nanopartikeln, ermöglicht eine
Reduzierung der Rauheit der darunter liegenden
Schichtenoberfläche. Durch die zusätzliche elektrische
Leitf higkeit , die die Nanopartikel aufweisen, ist es
möglich, raue Elektroden oder raue elektrisch leitfähige Schichten des optoelektronischen Bauelements zu
planarisieren. Mit der Planarisierungsschicht können also elektrisch leitfähige Schichten in dem optoelektronischen
Bauelement Verwendung finden, welche ohne die Planarisierung aufgrund auftretender elektrischer Defekte gerade bei
empfindlichen organischen optoelektronischen Bauelementen nicht verwendbar wären . Kostenintensive beziehungsweise teure Glättungsprozesse , insbesondere teuer hergestellte , sehr glatte Schichten wie beispielsweise sehr glattes Display- Glas , können so vermieden werden . Kostengünstigere Schichten, beispielsweise Substrate oder ITG-Schichten, welche eine hohe Oberflächenrauheit auf eisen, können bei dem
optoelektronischen Bauelement Verwendung finden . Zudem ist durch die Verwendung von Nanopartikeln als
Planarisierungsschicht eine lange Lebensdauer dieser Schicht zu erwarten . Die erste Elektrode und die zweite Elektrode sind dafür vorgesehen, die organische funktionelle Schichtenstruktur elektrisch zu kontaktieren. Beispielsweise sind die erste Elektrode und die zweite Elektrode als ganzflächig
ausgestaltete, elektrisch leitfähige Elektrodenschicht oder als Teil einer elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht ausgebildet . Die erste Elektrode und die zweite Elektrode sind dabei bevorzugt zur gemeinsamen elektrischen
Kontaktierung der organisch funktionellen Schichtenstruktur vorgesehen . Alternativ kann die organische funktionelle
Schichtenstruktur segmentiert ausgebildet sein, wobei j edem Schichtenstruktursegment eine separate elektrisch leitfähige erste und/oder zweite Elektrode zugeordnet ist . Die organische funktionelle Schichtenstruktur ist dazu ausgebildet, elektrische Energie in Licht oder Licht in elektrische Energie umzuwandeln. Beispielsweise ist das optoelektronische Bauelement eine OLED und die organische funktionelle Schichtenstruktur ist ein optisch aktiver
Bereich der OLED.
Die Planarisierungsschicht ist insbesondere zum Ebnen
mindestens einer Schicht des optoelektronischen Bauelements vorgesehen und weist demnach oberflachenrauheitsreduzierende Eigenschaften in Form von elektrisch leitfähigen
Nanopartikeln auf. Hierbei ist die Planarisierungsschicht direkt auf der zu ebnenden Schicht angeordnet, insbesondere in direktem körperlichem Kontakt und unmittelbar an diese angrenzend ausgebildet. Die zu ebnende Schicht kann
beispielsweise der Träger, die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode sein. Zum Ebnen der darunter liegenden
Schicht ist die mittlere Rauheit der Oberfläche der
Planarisierungsschicht, die der Oberfläche der
Planarisierungsschicht, die mit der zu ebnenden Schicht in körperlichem Kontakt steht, gegenüberliegt, kleiner ist als ungefähr 50 nra .
In einer Ausgestaltung kann die mittlere Rauheit der
Oberfläche der Planarisierungsschicht kleiner sein als die mittlere Rauheit der Oberfläche der Planarisierungsschicht, die mit dem Träger beziehungsweise mit der ersten Elektrode beziehungsweise mit der zweiten Elektrode { 23 ) in
körperlichem Kontakt steht. Mit anderen Worten: Die Rauheit der darunterliegenden Schicht ist in dieser Ausgestaltung höher als die Rauheit der Oberfläche der Planarisierung
Gemäß einer Weiterbildung ist die mittlere Rauheit der
Oberfläche der Planarisierungsschicht kleiner ist als
ungefähr 20 nm, vorzugsweise kleiner ist als ungefähr 5 nm. Bevorzugt liegt die mittlere Rauheit der Oberfläche der
Planarisierungsschicht in einem Bereich von ungefähr 1 nra bis ungefähr 50 nm. Gemäß einer Weiterbildung enthält die Planarisierungsschicht zumindest ein anorganisches Material, Durch die Verwendung von einem anorganischen Material kann eine lange Lebensdauer der Planarisierungsschicht erzielt werden.
Gemäß einer Weiterbildung sind die elektrisch leitfähigen Nanopartikel Metalloxide, Beispielsweise enthalten die elektrisch leitfähigen Nanopartikel ITO {Indiumzinnoxid) , AI : ZnO (Aluminium-Zinkoxid) , FTO (Fluor- Zinnoxid} und/oder AZO {Azoverbindung) . Durch die elektrischen Eigenschaften, die diese Nanopartikel aufweisen, können insbesondere elektrisch leitfähige Schichten des optoelektronischen
Bauelements planarisiert werden, ohne merkliche Einbußen in der elektrischen Leitfähigkeit hinnehmen zu müssen. Günstig prozessierte, elektrisch leitfähige Schichten können so in dem optoelektronischen Bauelement Verwendung finden.
Gemäß einer Weiterbildung weisen die elektrisch leitfähigen Nanopartikel einen mittleren Durchmesser in einem Bereich zwischen einschließlich 1 nm und 100 nm, insbesondere zwischen einschließlich 5 nm und SO nm, auf. Die Verwendung von Nanopartikel in der angegebenen Größe ermöglichen insbesondere eine Reduzierung der Oberflächenrauheit der unmittelbar darunter angeordneten Schicht, Eine
Planarisierung beziehungsweise Ebnung der darunter liegenden Schicht kann so erzeugt werden. Auf kostenintensive
Verfahrensprozesse zum Ebnen dieser darunter liegenden
Schicht kann dabei verzichtet werden. Zudem können durch Nanopartikel in der angegebenen Größe eine hohe
Packungsdichte und damit verbunden eine hohe Perkol tion und elektrische Leitfähigkeit erzielt werden,
Gemäß einer Weiterbildung weisen die elektrisch leitfähigen Nanopartikel eine im Wesentlichen kugelförmige oder
sphärische Form auf. Gemäß einer Weiterbildung bilden die elektrisch leitfähigen Nanopartikel eine nanoporöse Schicht. Damit bilden die elektrisch leitfähigen Nanopartikel eine leitfähige Matrix und müssen somit nicht in einer polymeren Matrix eingebettet sein.
Gemäß einer Weiterbildung ist zumindest ein
Oberflächenbereich des Trägers, der der
Planarisierungsschicht zugewandt ist, elektrisch isolierend. In diesem Oberflächenbereich ist also keine elektrische
Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements vorgesehen.
Gemäß einer Weiterbildung ist/sind die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode unsegmentiert , wobei sich die Planarisierungsschicht über die gesamte erste Elektrode und/oder die gesamte zweite Elektrode erstreckt. Eine
ganzflächig ausgebildete erste und/oder zweite Elektrode findet demnach Anwendung.
Gemäß einer Weiterbildung enthält die Planarisierungsschicht lichtstreuende Partikel, beispielsweise Ti02-Partikel
{Titandioxid-Partikel} , Die Planarisierungsschicht weist also neben den oberflächenrauheitsreduzierenden Eigenschaften und elektrischen Eigenschaften zudem lichtstreuende Eigenschaften auf. Die Planarisierungsschicht ermöglicht so zusätzlich eine Beeinflussung der Abstrahlcharakteristik des
optoelektronischen Bauelements in einer gewünschten Weise.
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelements,
beispielsweise des im Vorhergehenden erläuterten
optoelektronischen Bauelements. Bei dem Verfahren werden eine erste Elektrode auf einem Träger ausgebildet, eine organische funktionelle Schichtenstruktur über der ersten Elektrode ausgebildet, und eine zweite Elektrode auf der organischen funktionellen Schichtenstruktur ausgebildet., und mindestens eine Planarisierungsschicht ausgebildet, die auf dem Träger angeordnet wird und mit dem Träger in körperlichen Kontakt gebracht wird, und/oder auf der ersten Elektrode angeordnet wird und mit der ersten Elektrode in körperlichen Kontakt gebracht wird, und/oder auf der zweiten Elektrode angeordnet wird und mit der zweiten Elektrode in körperlichen Kontakt gebracht wird. Die mindestens eine Planarisierungsschicht enthält elektrisch leitfähige Nanopartikel . Eine mittlere
Rauheit einer Oberfläche der Planarisierungsschicht, die der Oberfläche der Planarisierungsschicht, die mit dem Träger beziehungsweise der ersten Elektrode beziehungsweise der zweiten Elektrode in körperlichem Kontakt steht,
gegenüberliegt, ist kleiner ist als ungefähr 50 nm.
Das Verfahren zeichnet sich insbesondere durch eine
kostengünstige und einfache Weise zum Herstellen der
Planarisierungsschicht zum Reduzieren einer
Oberflächenrauheit aus, sowie durch seine reduzierte Gefahr eines Ausfalls der Planarisierungsschicht des
optoelektronischen Bauelements, insbesondere basierend auf einer hohen Lebensdauer der Planarisierungsschicht, Alternative Ausführungen und/oder Vorteile betreffend die Planarisierungsschicht, die organische funktionelle
Schichtenstruktur, das optoelektronische Bauelement und/oder jeweils Komponenten hiervon sind bereits in Zusammenhang mit dem jeweiligen Erzeugnis weiter oben in der Anmeldung
ausgeführt und finden bei dem Herstellungsverfahren natürlich entsprechend Anwendung, ohne hier explizit nochmals
aufgeführt zu sein.
Die Planarisierungsschicht wird insbesondere unmittelbar und direkt über der zu ebnenden beziehungsweise der zu
planarisierenden Schicht aufgebracht, die beispielsweise der Träger oder eines der Elektroden sein kann. Alternativ können über mehrere dieser Schichten des optoelektronischen
Bauelements je eine Planarisierungsschicht aufgebracht werden, im Falle, dass mehrere dieser Schichten eine zu reduzierende Oberflächenrauheit besitzen. Gemäß einer Weiterbildung werden zum Aufbringen der
Planarisierungsschicht die elektrisch leitfähigen
Nanopartikel in ein Lösungsmittel eingebracht. Die elektrisch leitfähigen Nanopartikel werden also aus einer Lösung
prozessiert. Das Lösungsmittel ist beispielsweise
Isopropanol , Aceton oder l-Methoxy-2-Propanol . Zum Aufbringen der Planarisierungsschicht kann eines der folgenden Verfahren beziehungsweise Lösungsprozess-Techniken Anwendung finden: ein Tintenstrahldruck-Verfahren, ein Offsetdruck-Verfahren, ein Flexodruck-Verfahren, ein Tiefdruck- erfahren, ein
Schlitzgieß-Verfahren, ein Siebdruck-Verfahren oder ein
Rakel-Verf hren, Diese Verfahren sind dem Fachmann bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht näher erläutert. Zur Messung der Oberflächenrauheit einzelner Schichten des optoelektronischen Bauelements kann ein Profilometer
beziehungsweise das Tastschnittverfahren verwendet werden. Dieses Verfahren ist dem Fachmann bekannt und wird daher an dieser Stelle nicht näher erläutert. Die Messung sollte dabei eine Auflösung von mindestens 10 Nanometer über eine
Mindestdistanz von 20 μπι aufweisen, um Rauheiten im
vorliegenden Bereich, insbesondere kleiner 50 nm, bevorzugt kleiner 20 nm, signifikant messen zu können. Alternativ kann zur Messung der Oberflächenrauheit einzelner Schichten des optoelektronischen Bauelements ein AFM (Atomic Force icroscope) zur zwei-Dimensionalen Auswertung der
Oberflächenrauheit Verwendung finden . Dabei sind die gleichen Anforderungen an die Auflösung (<10nm) und Messlänge
beziehungsweise in diesem Fall Messfläche (20μ20μτη) zu stellen . Eine Messung der Oberflächenrauheit mit einem AFM ist dem Fachmann ebenfalls bekannt und wird daher an dieser Stelle nicht näher erörtert . Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert . Es zeigen eine seitliche Schnittdarstellung eines herkömmlichen optoelektronischen Bauelements ; eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements ,· eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements; eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements ,· eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements ,
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser
Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird
Richtungsterminologie wie etwa „oben", „unten", „vorne", „hinten", „vorderes", „hinteres", usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet. Da
Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl
verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe
"verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist. Ein optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement oder ein
elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein. Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement kann beispielsweise eine organische Solarzelle oder eine organische Photozelle sein. Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement kann in verschiedenen
Ausführungsbeispielen als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED) oder als ein organische elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. Das lichtemittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von
lichtemittierenden Bauelementen vorgesehen sein,
beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
Fig. 1 zeigt ein herkömmliches optoelektronisches
Bauelement 1. Das 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.
Der Träger 12 ist herkömmlicherweise meist planarisiert oder kostenintensiv hergestellt, damit einzelne darauf
aufgebrachte Schichten defektfrei betrieben werden können. Beispielsweise findet ein teuer hergestelltes, sehr glattes Display-Glas als Träger 12 Verwendung.
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- anoröhren, Graphen-Tei1chen und -Schichten und/oder Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten . Über der ersten Elektrode 20 ist eine optisch funktionelle Schichtenstruktur, beispielsweise eine organische
funktionelle Schichtenstruktur 22 , der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet . Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 kann beispielsweise eine, zwei oder mehr Teilschichten aufweisen . Beispielsweise kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 eine Lochinj ektionsschicht , eine Lochtransportschicht , eine Emitterschicht, eine
Elektronentransportschicht und/oder eine
Elektroneninj ektionsschicht aufweisen. Die
Lochinj ektionsschicht 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
Lochleitf higkeit . Die Elektronentransportschicht dient zum Transportieren der Löcher . Die Elektroneninj ektionsschicht dient zum Reduzieren der Bandlücke zwischen zweiter Elektrode und Elektronentransportschicht . Ferner kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 ein, zwei oder mehr
funktionelle Schich enstruktur-Einheiten, die jeweils die genannten Teilschichten und/oder weitere Zwischenschichten aufweisen . Über der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 ist die 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 .
Die erste und die zweite Elektrode 20, 23 sind meist teuer prozessiert, um eine geringe Oberflächenrauheit und dadurch bedingt ein defektfreies Abscheiden nachfolgender Schichten und ein defektfreies Betreiben des optoelektronischen
Bauelements 1 zu ermöglichen.
Die optoelektronische Schichtenstruktur ist ein elektrisch und/oder optisch aktiver Bereich. Der aktive Bereich ist beispielsweise der Bereich des optoelektronischen
Bauelements, in dem elektrischer Strom zum Betrieb des optoelektronischen Bauelements 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 Sto fen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkei ) 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. In der Verkapselungsschicht 24 sind über dem ersten
Kontaktabschnitt 16 eine erste Ausnehmung der
Verkapselungsschicht 24 und über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 eine zweite Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24
ausgebildet . In der ersten Ausnehmung der
Verkapselungsschicht 24 ist ein erster Kontaktbereich 32 freigelegt und in der zweiten Ausnehmung der
Verkapselungsschicht 24 ist ein zweiter Kontaktbereich 34 freigelegt . Der erste Kontaktbereich 32 dient zum
elektrischen Kontaktieren des ersten Kontaktabschnitts 16 und der zweite Kontaktbereich 34 dient zum elektrischen
Kontaktieren des zweiten Kontaktabschnitts 18.
Über der Verkapselungsschicht 24 ist eine Klebeschicht 36 ausgebildet . Die Klebeschicht 36 weist beispielsweise ein Haftmittel , beispielsweise einen Klebstoff , beispielsweise einen Laminierklebstoff , einen Lack und/oder ein Harz auf . Die Klebeschicht 36 kann beispielsweise Partikel aufweisen, die elektromagnetische Strahlung streuen, beispielsweise lichtst euende Partikel .
Über der Klebeschicht 36 ist eine Abdeckung 38 ausgebildet . Die Klebeschicht 36 dient zum Befestigen der Abdeckung 38 an der Verkapselungsschicht 24. Die Abdeckung 38 weist beispielsweise Kunststoff und/oder Metall auf. Beispielsweise kann die Abdeckung 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. Die Abdeckung 38 dient zum Schützen des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1, beispielsweise vor mechanischen
Krafteinwirkungen von außen. Ferner kann die Abdeckung 38 zum Verteilen und/oder Abführen von Hitze dienen, die in dem herkömmlichen optoelektronischen Bauelement 1 erzeugt wird. Beispielsweise kann das Glas der Abdeckung 38 als Schutz vor äußeren Einwirkungen dienen und die Metallschicht der
Abdeckung 38 kann zum Verteilen und/oder Abführen der beim Betrieb des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1 entstehenden Wärme dienen.
Fig. 2A zeigt einen Ausschnitt aus einem Ausführungsbeis iel eines optoelektronischen Bauelements 1, das beispielsweise weitgehend dem in Figur 1 gezeigten optoelektronischen
Bauelement 1 entsprechen kann. Das optoelektronische
Bauelement 1 weist auf dem Träger 12, der insbesondere als Glassubstrat ausgebildet ist, die ersten Elektrode auf, die insbesondere eine ITO-Schicht ist und als Anode dient (nicht dargestellt) , die organische funktionelle Schichtenstruktur auf der ersten Elektrode (nicht dargestellt) , die zweite Elektrode auf der organischen funktionellen
Schichtenstruktur, die insbesondere eine Al-Schicht ist und als Kathode dient (nicht dargestellt) , die
Verkapselungsschicht , die insbesondere eine TFE-Schicht ist, auf der zweiten Elektrode (nicht dargestellt) , die
Klebeschicht auf der Verkapselungsschicht (nicht
dargestellt) , und die Abdeckung (nicht dargestellt) .
Die organische funktionelle Schichtenstruktur kann eine, zwei oder mehr Teilschichten aufweisen. Beispielsweise kann die organische funktionelle Schichtenstruktur die
Lochinjektionsschicht, die Lochtransportschicht, die
Emitterschicht, die Elektronentransportschicht und/oder die Elektroneninj ektionsschicht aufweisen. Die
Lochinj ektionsschicht 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 ein, zwei oder mehr
funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten, die jeweils die genannten Teilschichten und/oder weitere Zwischenschichten aufweisen.
Die VerkapselungsSchicht kann als Barriereschicht,
beispielsweise als Barrieredünnschicht, ausgebildet sein. Die VerkapselungsSchicht kann auch als Dünnschichtverkapselung bezeichnet werden. Die VerkapselungsSchicht bildet eine
Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw.
atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser
(Feuchtigkeit) und Sauerstoff. Die Verkapselungsschicht kann als eine einzelne Schicht, ein Schichtstapel oder eine
Schichtstruktur ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht 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 oder
Tetrafluorethylen (TFE) .
Die Elebeschicht dient zum Befestigen der Abdeckung auf der Verkapselungsschicht. Die Abdeckung dient zum Schützen des optoelektronischen Bauelements 1, beispielsweise vor
mechanischen Krafteinwirkungen von außen. Ferner kann die Abdeckung zum Verteilen und/oder Abführen von Hitze dienen, die in dem optoelektronischen Bauelement 1 erzeugt wird . Die Abdeckung kann insbesondere eine Metallschicht oder eine Metallfolie aufweisen oder sein, beispielsweise eine
Aluminiumfolie .
Der Träger 12 dient als Trägerelement für die weiteren, darauf angeordneten Schichten . Hierbei weist der Träger 12 eine hohe Oberflächenrauheit auf , die für ein defektfreies Betreiben des optoelektronischen Bauelements 1 nachteilig sein kann . Daher ist auf einer Oberfläche 121 des Trägers 12 , auf der die weiteren Schichten des optoelektronischen
Bauelements 1 aufgebracht sind, eine Planarisierungsschiebt 2 aufgebracht . Diese steht mit dem Träger 12 in direktem körperlichen Kontakt. Eine mittlere Rauheit einer Oberfläche 1210 der PlanarisierungsSchicht 2, die der Oberfläche der Planarisierungsschiebt 2, die mit dem Träger 12 in
körperlichem Kontakt steht , gegenüberliegt , ist kleiner als ungefähr 50 nm, bevorzugt kleiner als ungefähr 20 nm,
vorzugsweise kleiner als ungefähr 5 nm. Die mittlere Rauheit der Oberfläche 1210 der PlanarisierungsSchicht 2 liegt besonders bevorzugt in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 50 nm .
Die PlanarisierungsSchicht 2 enthält elektrisch leitfähige Nanopartikel 122 und dient insbesondere dazu, die
Oberflächenrauheit des Trägers 12 zu reduzieren. Die
elektrisch leitfähigen Nanopartikel 122 sind beispielsweise Metalioxide, insbesondere ITO-Partikel , ITO/AZO-Parikel , AI : ZnO-Partikel und/oder FTO-Partikel . Dabei weisen die elektrisch leitfähigen Nanopartikel einen mittlere
Durchmesser in einem Bereich zwischen einschließlich 1 nm und 100 nm, insbesondere zwischen einschließlich 5 nm und 50 nm, auf . Die elektrisch leitfähigen Nanopartikel 122 weisen eine im Wesentlichen kugelförmige oder sphärische Form auf .
Die Planarisierungsschicht 2 enthält ein anorganisches
Material , und insbesondere keine polymere Matrix .
Insbesondere bilden die elektrisch leitf higen Nanopartikel 122 selbst eine Matrix aus. Dadurch kann eine hohe
Lebensdauer der Planarisierungsschicht 2 bereitgestellt werden. Optional enthält die Planarisierungsschicht 2
lichtstreuende Partikel, beispielsweise T O2 - Partikel , Die Planarisierungsschicht 2 dient dabei also zusätzlich als elektrisch leitfähige Streuschicht für die von dem
optoelektronischen Bauelement 1 emittierte Strahlung,
Zum Aufbringen der Planarisierungsschicht 2 auf dem Träger 12, insbesondere der elektrisch leitfähigen Nanopartikel 122, werden diese in Lösung prozessiert und liegen dann in einem entsprechenden Lösungsmittel vor. Das Lösungsmittel ist beispielsweise Isopropanol , Aceton oder 1 -Methoxy- 2 - Propanol . Hierbei werden die elektrisch leitfähigen Nanopartikel mittels eines Tintenstrahldruck-Verfahrens , eines
Offsetdruck-Verfahrens, eines Flexodruck-Verfahrens , eines Tiefdruck-Verfahrens, eines Schlitzgieß-Verfahrens , eines Siebdruck-Verfahrens oder eines Rakel-Verfahrens auf dem Träger 12 aufgebracht.
Fig. 2B zeigt einen Ausschnitt aus einem Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Bauelements 1, das beispielsweise weitgehend dem in Figur 1 beziehungsweise Figur 2A gezeigten optoelektronischen Bauelement 1 entsprechen kann. Dabei ist auf einer Oberfläche 121a der ersten Elektrode 20, auf der die weiteren Schichten des optoelektronischen Bauelements 1 aufgebracht sind, die Planarisierungsschicht 2 aufgebracht. Diese steht mit der ersten Elektrode 20 in direktem
körperlichen Kontakt. Die mittlere Rauheit der Oberfläche 1210 der Pianarisierungsschicht 2, die der Oberfläche der
Planarisierungsschicht 2 , die mit der ersten Elektrode 20 in körperlichem Kontakt steht, gegenüberliegt, ist kleiner als ungefähr 50 nm, bevorzugt kleiner als ungefähr 20 nm, vorzugsweise kleiner als ungefähr 5 nm. Die mittlere Rauheit der Oberfläche 1210 der Planarisierungsschicht 2 liegt besonders bevorzugt in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 50 nm. Die erste Elektrode 20 weist die Planarisierungsschicht 2 auf der Oberfläche zum Reduzieren der Oberflächenrauheit auf .
Durch die elektrische Leitfähigkeit der
Planarisierungsschicht 2, insbesondere der elektrisch
leitfähigen Nanopartikel , wird dabei das elektrische
Betreiben des optoelektronischen Bauelements nicht aufgrund von auftretenden elektrischen Defekten negativ beeinflusst .
Fig. 2C zeigt einen Ausschnitt aus einem Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Bauelements 1, das beispielsweise weitgehend dem in Figur 1 beziehungsweise Figur 2A
beziehungsweise Figur 2B gezeigten optoelektronischen
Bauelement 1 entsprechen kann. Dabei is auf einer Oberfläche 121b der zweiten Elektrode 23 die Planarisierungsschicht 2 aufgebracht. Diese steht mit der zweiten Elektrode 23 in direktem körperlichen Kontakt . Die mittlere Rauheit der
Oberfläche 1210 der Planarisierungsschicht 2, die der
Oberfläche der Planarisierungsschicht 2 , die mit der zweiten Elektrode 23 in körperlichem Kontakt steht , gegenüberliegt , ist kleiner als ungefähr 50 nm, bevorzugt kleiner als
ungefähr 20 nm, vorzugsweise kleiner als ungefähr 5 nm. Die mittlere Rauheit der Oberfläche 1210 der
Planarisierungsschicht 2 liegt besonders bevorzugt in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 50 nm.
Die zweite Elektrode 23 weist die Planarisierungsschicht 2 auf der Oberfläche zum Reduzieren der Oberflächenrauheit auf . Durch die elektrische Leitfähigkeit der
Planarisierungsschicht 2, insbesondere der elektrisch
leitfähigen Nanopartikel , wird dabei das elektrische
Betreiben des optoelektronischen Bauelements nicht aufgrund von auftretenden elektrischen Defekten negativ beeinflusst .
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Bauelements 1, das beispielsweise weitgehend dem in Figur 1 beziehungsweise Figur 2B
beziehungsweise Figur 2C gezeigten optoelektronischen
Bauelement 1 entsprechen kann. Die erste Elektrode 20 ist segmentiert ausgebildet und weist demnach eine Mehrzahl von Elektrodenelementen 19 auf . Die PlanarisierungsSchicht 2 erstreckt sich dabei in Zwischenräume zwischen die
Elektrodensegmente 19 und verbindet benachbarte
Elektrodenelemente 19 via den Zwischenraum elektrisch leitend miteinander, Zudem erstreckt sich die Planarisierungsschicht 2 gleichmäßig über die Zwischenräume und die
Elektrodenelemente 19. Dabei weist die PlanarisierungsSchicht. 2 die zuvor beschriebene Wirkung der Reduzierung der
Oberflächenrauheit auf , die sich aufgrund der elektrisch leitf higen Nanopartikel in der PlanarisierungsSchicht ergibt . Insbesondere ist die mittlere Rauheit der Oberfläche 1210 der Planarisierungsschicht 2, die der Oberfläche der Planarisierungsschicht 2, die mit den Elektrodenelementen 19 in körperlichem Kontakt steht , gegenüberliegt , kleiner als ungef hr 50 nm, bevorzugt kleiner als ungefähr 20 nm,
vorzugsweise kleiner als ungef hr 5 nm. Die mittlere Rauheit der Oberfläche 1210 der Planarisierungsschicht 2 liegt besonders bevorzugt in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 50 nm.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt . Beispielsweise kann das optoelektronische Bauelement 1 , insbesondere die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 segmentiert ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können eine Mehrzahl von optoelektronischen Bauelementen 1 nebeneinander zu einer optoelektronischen Baugruppe angeordnet sein. BEZUGSZEICHENLI STE
Optoelektronisches Bauelement 1
Planarisierungsschicht 2
Träger 12
Erste Elektrodenschicht 14
Erster Kontaktabschnitt 16
Zweiter Kontaktabschnitt 18
Elektrodensegmente 19
Erste Elektrode 20
Isolierungsbarriere 21
Organische funktionelle Schichtenstruktur 22
Zweite Elektrode 23
Verkapselungsschicht 24
erster Kontaktbereich 32
zweiter Kontaktbereich 34
Klebeschicht 36
Abdeckung 38
Oberfläche Träger 121
Nanopartikel 1222
Oberfläche Planarisierungsschicht 1210

Claims

Patentansprüche
Optoelektronisches Bauelement (1) , aufweisend:
einen Träger (12) ; und
eine erste Elektrode (20) auf dem Träger (12) ; und eine organische funktionelle Schichtenstruktur (22 ) über der ersten Elektrode (20) ; und
eine zweite Elektrode (23) auf der organischen
funktionellen Schichtenstruktur (22) ; und
mindestens eine Planarisierungsschicht (2) , die
• auf dem Träger (12) angeordnet ist und mit dem
Träger (12) in körperlichem Kontakt ist , und/oder,
• auf der ersten Elektrode (20) angeordnet ist und mit der ersten Elektrode (20) in körperlichem Kontakt ist , und/oder,
• auf der zweiten Elektrode ( 23 ) angeordnet ist und mit der zweiten Elektrode (23) in körperlichem
Kontakt ist;
wobei die mindestens eine Planarisierungsschicht (2) elektrisch leitfähige anopartikel (122) enthält , und wobei eine mittlere Rauheit einer Oberfläche der
Planarisierungsschicht ( 2 ) , die der Oberfläche der Planarisierungsschicht (2) , die mit dem Träger (12) beziehungsweise der ersten Elektrode (20)
beziehungsweise der zweiten Elektrode (23) in
körperlichem Kontakt steht , gegenüberlieg , kleiner ist als ungefähr 50 nm .
Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß Anspruch 1, wobei die mittlere Rauheit der Oberfläche der
Planarisierungsschicht (2) kleiner ist als ungef hr 20 nm, vorzugsweise kleiner ist als ungef hr 5 nm.
Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß Anspruch 1 oder 2,
wobei die mittlere Rauheit der Oberfläche der
Planarisierungsschicht (2) kleiner ist als die mittlere Rauhei der Oberfläche der Planarisierungsschicht (2) , die mit dem Träger (12) beziehungsweise der ersten
Elektrode (20·) beziehungsweise der zweiten Elektrode (23) in körperlichem Kontakt steht."
Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der
vorhergehenden Ansprüche ,
wobei die mittlere Rauheit der Oberfläche der
Planarisierungsschicht (2) in einem Bereich liegt von ungefähr 1 nm bis ungefähr 50 nm.
Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der
vorhergehenden Ansprüche ,
wobei die Planarisierungsschicht (2) anorganisches
Material enthält .
Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der
vorhergehenden Ansprüche ,
wobei die elektrisch leitfähigen Nanopartikel (122)
Metalloxide sind.
Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß Anspruch 6, wobei die elektrisch leitfähigen Nanopartikel (122) ITO, AI : ZnO und/oder FTO enthalten.
Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ,
wobei die elektrisch leitfähigen Nanopartikel (122) einen mittleren Durchmesser in einem Bereich zwischen einschließlich 1 nm und 100 nm, insbesondere zwischen einschließlich 5 nm und 50 nm, aufweisen.
Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ,
wobei die elektrisch leitfähigen Nanopartikel (122) im Wesentlichen kugelförmige oder sphärische Form aufweisen.
10. Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß einem der
vorhergehenden Ansprüche ,
wobei zumindest ein Oberflächenbereich des Trägers {12) , der der Planarisierungsschicht (2) zugewandt ist, elektrisch isolierend ist.
Optoelektronisches Bauelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ,
wobei die erste Elektrode (20) und/oder die zweite
Elektrode (23) unsegmentiert sind/ ist, und
wobei sich die Planarisierungsschicht (2) über die gesamte erste Elektrode (20) und/oder die gesamte
Elektrode (23) erstreckt,
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen
Bauelements (1) , bei dem
eine erste Elektrode (20) auf einem Träger (12)
ausgebildet wird; und
eine organische funktionelle Schichtenstruktur (22) über der ersten Elektrode (20) ausgebildet wird; und
eine zweite Elektrode (23) auf der organischen
funktionellen Schichtenstruktur (22} ausgebildet wird; und
mindestens eine Planarisierungsschicht (2) ausgebildet wird, die
• auf dem Träger (12) angeordnet und mit dem Träger (12) in körperlichen Kontakt gebracht wird,
• auf der ersten Elektrode (20) angeordnet und mit der ersten Elektrode (20) in körperlichen Kontakt gebracht wird, und/oder
• auf der zweiten Elektrode (23) angeordnet und mit der zweiten Elektrode (23) in körperlichen Kontakt gebracht wird, wobei
die mindestens eine Planarisierungsschicht (2)
elektrisch leitfähige Nanopartikel (122) enthält; und wobei eine mittlere Rauheit einer Oberfläche der
Planarisierungsschicht (2) , die der Oberfläche der
PlanarisierungsSchicht (2) , die mit dem Träger (12) beziehungsweise der ersten Elektrode (20)
beziehungsweise der zweiten Elektrode {23} in
körperlichem Kontakt steht, gegenüberliegt, kleiner ist als ungefähr 50 nm.
Verfahren gemäß Anspruch 12,
wobei zum
Aufbringen der elektrisch leitfähigen Nanopartikel (122) diese in ein Lösungsmittel eingebracht werden.
Verfahren gemäß Anspruch 13,
wobei das Lösungsmittel Isopropanol, Ethanol, Aceton oder 1-Methoxy-2-Propanol ist,
Verf hren nach Anspruch 13 oder 14 ,
wobei die elektrisch leitfähigen Nanopartikel (122) mittels eines eines Tintenstrahldruck-Verfahrens , eines Offsetdruck-Verfahrens, eines Plexodruck-Verfahrens , eines Tiefdruck-Verfahrens, eines Schlitzgießverfahrens, eines Siebdruck-Verfahrens oder eines Rakel Verfahrens aufgebracht werden.
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