WO2017178234A1 - Verfahren zur herstellung eines organischen lichtemittierenden bauelements und organisches lichtemittierendes bauelement - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines organischen lichtemittierenden bauelements und organisches lichtemittierendes bauelement Download PDF

Info

Publication number
WO2017178234A1
WO2017178234A1 PCT/EP2017/057419 EP2017057419W WO2017178234A1 WO 2017178234 A1 WO2017178234 A1 WO 2017178234A1 EP 2017057419 W EP2017057419 W EP 2017057419W WO 2017178234 A1 WO2017178234 A1 WO 2017178234A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
produced
deposition
substrate
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/057419
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Wittmann
Arne FLEISSNER
Erwin Lang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram Oled GmbH
Original Assignee
Osram Oled GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Oled GmbH filed Critical Osram Oled GmbH
Publication of WO2017178234A1 publication Critical patent/WO2017178234A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844—Encapsulations
    • H10K50/8445—Encapsulations multilayered coatings having a repetitive structure, e.g. having multiple organic-inorganic bilayers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • H10K77/111—Flexible substrates

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an organic light-emitting component. Furthermore, the invention relates to an organic light-emitting component.
  • a substrate of organic light emitting devices for example, flexible substrates of organic light emitting devices
  • Light-emitting diodes usually have to be planarized, since the surface quality is usually not sufficient to be able to process an organic functional layer stack thereon. Furthermore, such substrates must be compared
  • An object to be solved is to provide a method for
  • the organic light-emitting component easy to produce. It is another object of the invention to provide an organic light emitting device which is easy to manufacture.
  • the method of fabricating an organic light emitting device comprises the steps of: A) providing a substrate;
  • Layer stack which is set up to emit radiation and is arranged at least over the first electrode
  • Planarleiterstik is arranged in particular between the first electrode and the substrate.
  • the planarization layer is arranged over the second electrode.
  • polysilazane can also be used here and in the following as an alternative.
  • step E) a layer structure with at least one layer pair can be produced and each layer pair of the planarization layer and one by means
  • the layer produced by atomic layer deposition or chemical vapor deposition may have both a surface facing away from the substrate and
  • the means are configured to:
  • Planarleiters slaughter arranged downstream, the side surfaces as well as a substrate facing away from the surface by means of Atomlagenabscheideclar or chemical
  • the organic light-emitting component is formed as an organic light-emitting diode (OLED).
  • OLED organic light-emitting diode
  • this has a step A), providing a substrate.
  • the substrate may, for example, one or more
  • the substrate may comprise or consist of glass, for example in the form of a glass layer, glass foil or glass plate.
  • the substrate comprises a metal or a plastic film.
  • the substrate is flexibly shaped.
  • the substrate is flexible if this is a metal foil or polymer film.
  • metal foils are for example copper foils,
  • Aluminum foil with, for example, magnesium to improve mechanical properties
  • copper copper, nickel and alloys thereof.
  • polymer films are, for example, polyethylene naphthalate (PEN),
  • PEEK Polyetheretherketone
  • PET polyethylene terephthalate
  • PI polyimide
  • this has a step B), applying a first
  • the organic light-emitting component has a first and a second one
  • Electrodes are transparent. With transparent here and below a layer is called, the
  • transparent layer to be clear translucent or at least partially light-scattering and / or partially light-absorbing, so that the transparent layer, for example, also diffuse or milky translucent.
  • transparent layer particularly preferred is a layer referred to as transparent as translucent as possible, so that in particular the
  • Absorption of light generated in the operation of the organic light emitting device in the organic functional layer stack is as low as possible.
  • both electrodes can be transparent
  • the radiation generated in the at least one organic functional layer stack can be radiated in both directions, ie through both electrodes.
  • the radiation can be emitted both through the substrate, which is then likewise transparent, and in the direction away from the substrate. Furthermore, in this case, all layers of the
  • one of the two electrodes, between which the organic functional layer stack is arranged, is not transparent and preferably
  • the electrode disposed on the substrate is formed reflecting, so that the radiation generated in the organic functional layer stack can be emitted only in one direction through the transparent electrode. Is the electrode disposed on the substrate
  • the substrate is also transparent, so it is also called a so-called bottom emitter, while in the case that the electrode arranged facing away from the electrode is transparent, speaks of a so-called top emitter.
  • a transparent electrode for example, a transparent, conductive oxide (TCO)
  • Transparent Conductive Oxide such as ITO
  • TCO Transparent, electrically conductive oxides
  • metal oxides such as zinc oxide, tin oxide
  • ITO indium oxide
  • AZO aluminum zinc oxide
  • Metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2 or ⁇ 2 ⁇ 3 also include ternary metal oxygen compounds such as Zn 2 SnO 2, Cd Sn 3, Zn SnO 3, Mngln 20zi, GalnO 3, 2 ⁇ or In 4 Sn 30, 2 or mixtures of different transparent, conductive oxides into the group of TCOs.
  • TCOs do not necessarily correspond to one
  • a transparent electrode may also be a
  • the metal layer has, for example, one or more of the following materials: silver, platinum, gold, magnesium or an alloy of silver and magnesium. In addition, other metals are possible.
  • the metal layer has such a small thickness that it is at least partially permeable to that of the organic functional
  • Layer stack generated light is, for example, a thickness of less than or equal to 50 nm.
  • a metal may be used, which may be selected from aluminum, barium, indium, silver, gold, Magnesium, calcium and lithium, and compounds, combinations and alloys thereof.
  • a reflective electrode may comprise silver, aluminum or alloys with these, for example Ag: Mg, Ag: Ca, Mg: Al.
  • the first electrode is formed as an anode, then the second electrode is formed as a cathode.
  • the first electrode may be formed as a cathode, then the second electrode is formed as an anode.
  • the electrodes may also have in combination at least one or more TCO layers and at least one or more metal layers.
  • At least one organic functional layer stack is arranged above the first electrode and / or the substrate.
  • the fact that a layer or a stack is arranged or applied "on” or “above” another layer or stack may mean here and below that the one layer or the one stack is directly in direct mechanical and / or electrical contact the other layer or the other stack is arranged.
  • the one layer is arranged indirectly on or above the other layer or the other stack. In this case, further layers or stacks can then be arranged between the one and the other layer or stack.
  • this has a step C), applying at least one organic functional layer stack which is set up to emit radiation and at least over the first Electrode is arranged.
  • the organic light-emitting component has exactly one organic
  • Wavelength of the radiation or the wavelength maximum is preferably in the infrared and / or ultraviolet and / or visible spectral range, in particular at wavelengths between 420 nm and 680 nm inclusive.
  • the organic functional layer stack may include layers of organic polymers, organic oligomers,
  • organic monomers organic small non-polymeric molecules ("small molecules") or combinations thereof.
  • the organic functional layer stack may additionally have further functional layers, which are designed as a hole transport layer, in order to achieve an effective
  • the organic functional layer stack can furthermore have at least one functional layer which can be used as a
  • Electron transport layer is formed.
  • the organic functional layer stack may be additional
  • Electron injection layers electron transport layers, hole blocking layers and electron blocking layers.
  • organic functional layer stack completely or at least predominantly organic functional layers.
  • individual layers of the organic functional layer stack also comprise or are formed from inorganic materials.
  • the method comprises a method step D), application of a second electrode over the organic functional layer stack.
  • the method comprises a step E), applying perhydropolysilazane or polysilazane by wet-chemical methods and curing perhydropolysilazane to produce at least one
  • planarization layer is in particular arranged between the first electrode and the substrate. Alternatively or additionally, the planarization layer
  • the curing in step E) takes place at a temperature of greater than or equal to 80 ° C or 85 ° C, in particular at a temperature less than or equal to 80 ° C or 75 ° C.
  • the curing takes place in step E) at a temperature of> 85 ° C and a water vapor atmosphere, beispielswe.LSG 85%.
  • the curing in step E) takes place by means of UV light.
  • the UV light is a xenon light having a wavelength of 172 nm with a tolerance of 3 nm from this value.
  • planarization layer can therefore by means of low
  • SiON silicon oxynitride-like amorphous material
  • the structuring can take place by means of the wet-chemical method described above.
  • the wet chemical method by using the wet chemical method, the wet chemical method
  • Perhydropolysilazan be applied in a structured manner, without a subsequent etching back must be made.
  • planarization layer can also be applied over the entire surface.
  • Full surface means here and in the
  • planarization layer that the lateral extent of the planarization layer is smaller than the lateral extent of the substrate.
  • the perhydropolysilazane is used in particular as
  • the coating solution comprises or consists of polysilazane and its derivatives and / or of perhydropolysilazane and derivatives thereof.
  • solvents may be included, for example
  • Planarization layer can be a thin layer with a layer thickness of 5 nm to 500 nm or a thick layer with a layer thickness of 500 nm to 50 ym and several cohesive layers.
  • a planarization layer with a layer thickness of less than 2 ⁇ m, in particular with a layer thickness between 200 nm and 1200 nm, for example 800 nm is produced. Repeated application allows multiples of the value to be obtained.
  • the final values for a planarization layer may range from 300 nm to several ym.
  • the UV curing of PHPS can be obtained layers of about 300 nm.
  • layers of up to 1.2 ⁇ m can be obtained.
  • Planarleiterstik be generated in the range of 50 nm - 1200 nm. Particularly preferred may be in UV curing a
  • Planarization layer in the range of 200 nm - 300 nm
  • the planarization layer may optionally consist of several layers, for example buffer layers of polymer between two layers of PHPS are conceivable. This can lead to improved bendability of the layers.
  • Polysilazanes are polymeric compounds in which silicon and nitrogen atoms form the basic chemical framework in an alternating arrangement. Frequently, each silicon atom is bound to two nitrogen atoms and each nitrogen atom to two silicon atoms, so that preferably form molecular chains and / or rings of the formula [R ] _R2Si-nR3] n .
  • R ] _ to R3 can be hydrogen atoms or organic radicals. If exclusively H atoms are present as substituents, the polymer is referred to as perhydropolysilazane having the formula [H2Si-nH] n .
  • perhydropolysilazane is also called Polyperhydrosilazane or inorganic polysilazane referred. If hydrocarbon radicals are bonded to the silicon, it is referred to here and below as organopolysilazane.
  • Polysilazanes are one or more
  • Three-dimensionally crosslinked macromolecules with a more or less broad molecular weight distribution are three-dimensionally crosslinked macromolecules with a more or less broad molecular weight distribution.
  • Planarleiterstik is generated. In the presence of air and / or moisture and / or polar surfaces,
  • SiOx means here and below the oxides of silicon oxide.
  • SiOx is meant the divalent silica.
  • Silicon oxide nitride-like material can be produced from perhydropolysilazane. Curing can be done at 172 nm and reduced O 2 atmosphere of ⁇ 5 ppm O 2. Since SiON is better in terms of water and oxygen diffusion, conversion would be the method of choice.
  • the polysilazane provided is a perhydropolysilazane, that is to say a polysilazane which is saturated only with hydrogen and has no organic radical.
  • a perhydropolysilazane that is to say a polysilazane which is saturated only with hydrogen and has no organic radical.
  • An advantage of the perhydropolysilazane can be seen in the fact that it can harden to a SiOx network.
  • the network is then preferably free of nitrogen and carbon.
  • SiOx is glassy in one embodiment.
  • the x in SiOx is a maximum of 2. As a rule, x is less than 2. If, for example, x is less than 2, then the remainder to 2 is lost to the OH groups. SiOx is insensitive to moisture. As a result, a layer of SiOx also loses its barrier-insulating or protective function
  • Planarization layer formed as a barrier.
  • the barrier is densely formed. Dense here means that the planarization layer has a permeation rate of less than or equal to 0.1 g of water / m 2 per day,
  • planarization layer has these permeation rates
  • the ALD layer may e.g. Alumina, zirconia and titania. According to at least one embodiment, the
  • Planarization layer formed as a barrier.
  • Planarization layer can be made of materials that are generated by a CVD process. Suitable materials are, for example, SiN, SiO 2 or SiC. Alternatively, materials can also be considered using MLD, PECVD and
  • the planarization layer produced after step E) is completely cured has a vitreous structure and does not exhibit any outgassing of VOCs (Volatile Organic Compounds).
  • Perhydropolysilazane or polysilazane to a glassy shaped body.
  • the shaped body is a
  • planarization layer has a larger one in a direction parallel to the layer plane
  • Expansion as in the thickness direction. In this order, more preferably, at least 1,000, 20,000 times expansion. Typical dimensions of a structured
  • Planarization range from a few mm to several cm, for example 20 cm to 60 cm.
  • the wet chemical process is selected from a group comprising slot coating, spray coating, inkjet, screen printing, spin coating, gravure printing, flexographic printing and stencil printing.
  • the perhydropolysilazane or polysilazane can be applied by means of dispensing or spin coating.
  • Spin Coating allows a uniform thin film
  • a layer stack for encapsulation which comprises the planarization layer, is applied over the second electrode.
  • the planarization layer is applied over the second electrode.
  • the component additionally has an encapsulation, wherein the
  • the planarization layer is part of the encapsulation layer or part of the substrate.
  • the method produces a layer structure which has at least one layer pair. In particular, each layer pair of the
  • Atom testingabscheideclar produced layer or another produced by atomic layer deposition method (ALD: "Atomic Layer Deposition") layer, wherein the at least one pair of layers another
  • Atomticianabscheidebacter produced layer or further produced by atomic layer deposition method Layer is generated.
  • the layer made by ALD may be chemical
  • CVD Gas phase deposition
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • sputtering can be applied.
  • the ALD layer can also be applied by means of MLD method (MLD: "Molecular Layer
  • a layer structure having at least one layer pair is produced, wherein each layer pair consists of the planarization layer or of a further planarization layer and one of
  • Atom Meltrachabscheidebacter produced layer or another produced by atomic layer deposition process layer is formed, wherein the at least one
  • Layer pair is further subordinate layer produced by Atomlagenabscheideclar, so that a
  • Atomticiansabscheideclar produced layer or other produced by atomic layer deposition process layer is produced.
  • the layer structure is part of an encapsulation.
  • the layer structure more than two pairs of layers, wherein the means
  • Each of layers produced by atomic layer deposition methods is formed of a metal oxide or metal nitride or comprises at least one metal oxide, carbide, nitride or metal nitride.
  • Suitable metal oxides are, for example, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, zinc oxide and lanthanum oxide.
  • the ALD layer may turn off a combination of the aforementioned materials in alternation, ie a nanolaminate.
  • a metal nitride or nitride for example, silicon nitride comes into question.
  • Carbide for example, is silicon carbide.
  • the barrier effect can be increased. Furthermore, by the very good
  • the ALD layers are grown with low defects.
  • hermetically sealed flexible substrate such as a plastic film with a barrier layer or in particular a metal foil, are applied in a structured manner.
  • the polymer film can also be any suitable material.
  • organic light-emitting components in particular in OLEDs can be used.
  • the inventors have recognized that the method described herein can provide a more favorable process with faster clock cycles over inorganic metal oxide approaches. Furthermore, the curing produces an inorganic planarization layer.
  • inorganic planarization layer becomes low
  • planarization layer by means of
  • Liquid phase processing can be easily produced.
  • the advantages of liquid phase processing, such as the Speed, or simple structured deposition with advantages of the inorganic planarization layer, such as lack of outgassing of organic materials can be realized.
  • a cost-effective, robust and flexible organic light-emitting component, in particular an OLED can be provided.
  • the layers in the component are compared to many
  • planarization layers have a lower thermal compared to polymeric insulation layers
  • Temperature load leads. In particular, better interaction with inorganic encapsulation, e.g. A1203 possible.
  • the hardened planarization layer has a very good planarizing effect, so that deposited metal layers give a nearly perfect mirror.
  • a perfect mirror effect is highly desirable for automotive manufacturers even with flexible organic light emitting devices, as this effect of components on Glass substrates is known and considered extremely high quality
  • Substrate becomes compatible with the materials that can also be used in the manufacture of glass-based rigid OLEDs.
  • the organic light-emitting component has a substrate.
  • the device has a first electrode overlying the substrate
  • the component has at least one
  • organic functional layer stack on which to
  • Emission of radiation is established and arranged at least over the first electrode.
  • the component has a second electrode, which is arranged above the organic functional layer stack and in particular is formed as a cathode.
  • the device has a
  • planarization layer is in particular arranged between the first electrode and the substrate, preferably in direct mechanical contact with the electrode and the substrate. Alternatively or additionally, the planarization layer is above the second electrode, especially as part of the encapsulation.
  • Planarization layer is produced from perhydropolysilazane or polysilazane.
  • the device may have a layer structure with at least one pair of layers (10), each one
  • the layer produced by atomic layer deposition or chemical vapor deposition has both a surface facing away from the substrate and a layer that faces away from the substrate
  • a hermetically encapsulated flexible OLED can be formed, wherein the
  • Glass layer is fully compatible with the materials that are also used in the manufacture of glass-based rigid OLEDs, such as metallization.
  • the organic light-emitting component has a planarization layer, wherein the planarization layer is structured.
  • the organic light-emitting component has a layer structure, the layer structure comprising at least one layer pair (10), each layer pair consisting of the planarization layer (3) or another planarization layer (31) and one by means of atomic layer deposition or chemical
  • Gas phase deposition produced layer (9) or another by atomic layer deposition method or chemical A further planarization layer (31) is arranged downstream of the at least one layer pair, so that an alternating sequence of planarization layer (3) or another planarization layer (31) and by means of atomic layer deposition or chemical
  • Gas phase deposition produced layer (91, 92) is produced.
  • Planarleiters slaughter the organic light emitting device has an RMS value of less than 200 nm, preferably less than 50 nm, more preferably less than 10 nm.
  • RMS denotes the square roughness and can be determined by force measurement or atomic force microscopy (AFM).
  • AFM atomic force microscopy
  • the planarization layer reduces the roughness.
  • FIGS. 1A to 5B each show a schematic illustration of an organic light-emitting component according to an embodiment.
  • identical, identical or identically acting elements can each be provided with the same reference numerals.
  • the illustrated Elements and their proportions are not to be regarded as true to scale. Rather, individual elements such as layers, components, components and areas for exaggerated representability and / or better understanding may be exaggerated.
  • FIG. 1A shows a schematic side view of an organic light-emitting component 100 according to an embodiment.
  • the device 100 was produced in particular by the method described above.
  • the component has a substrate 1.
  • the substrate 1 has a rough surface.
  • Above the substrate 1 is a
  • Perhydropolysilazane or polysilazane is produced.
  • the planarization layer 3 can be applied by means of spin coating, slot coating, spray coating or inkjet printing. Depending on the curing condition, different results
  • the planarization layer can be cured by means of UV, for example with xenon light having a wavelength of 172 nm. This results in a very dense silicon oxynitride-like layer. Alternatively, the planarization layer can also be cured by means of temperature, wherein a less dense silicon dioxide-like
  • a first electrode 2 Above the planarization layer 3, a first electrode 2, an organic functional layer stack 5 and a second electrode 6 are arranged.
  • FIG. 1B shows a schematic side view of an organic light-emitting component 100 according to an embodiment.
  • the encapsulation 7 preferably has a further planarization layer 31. Also these others
  • Planarization layer 31 can be applied by spin coating, slot coating, spray coating or inkjet printing. Preferably, all statements made for the planarization layer 3 also apply to the others
  • a device 100 which has both a planarization layer 3 between the substrate 1 and the first electrode 2 and also over the second electrode 6.
  • Planarization layers 3, 31 can act for planarization or as a barrier.
  • the encapsulation 7 may have, in addition to the further planarization layer 31, further layers produced by means of ALD or CVD.
  • FIG. 2 shows a schematic side view of an organic light-emitting component 100 in accordance with FIG.
  • the device 100 has a substrate 1.
  • the substrate 1 is a metal foil or a plastic foil and is hermetically sealed.
  • a planarization layer 3 is applied in a structured manner.
  • the planarization layer 3 has a smaller lateral extent in cross-section than the substrate 1.
  • a first electrode 2 and metallizations 8 are arranged above the planarization layer 3. Insulation is arranged between the first electrode 2 and the second electrode 6 to avoid a short circuit (not shown here).
  • Above the first electrode 2 are an organic functional layer stack 5 and above a second electrode 6
  • the device 100 of Figure 2 also has a Encapsulation 7 on.
  • the component 100 of FIG. 2 may have a further planarization layer 31, which may also be part of the encapsulation 7.
  • the encapsulation 7 and the substrate 1 protect at least the organic functional layer stack 5 from environmental influences and form a hermetically sealed encapsulation.
  • the planarization layer 3 By applying the planarization layer 3 to the substrate surface 1, the substrate is compatible with other materials that are also used in the manufacture of glass-based rigid devices. For example, there are now no adhesion problems between the metallization 8 and the planarization layer 3.
  • planarization layer 3 by means of
  • wet-chemical process are applied so that no restructure is necessary.
  • FIGS. 3A to 3D each show a layer structure according to an embodiment.
  • the layer structure has a planarization and a barrier effect simultaneously.
  • FIG. 3A shows a layer structure of a pair of layers 3 and 9.
  • the layer pair 10 has a
  • Atomtician'sabscheideclar produced layer 9, which has in particular a metal oxide on.
  • Metal oxide layer is arranged another planarization layer 31. Only one layer pair 10 is shown in FIG. 3B, the layer 9 produced by means of atom layer deposition processes being arranged above the planarization layer 3.
  • FIG. 3C shows the opposite case, whereby the layer 9 produced by means of atomic layer deposition processes is arranged below the planarization layer 3.
  • the layer 9 produced by means of atomic layer deposition can also be produced by another method, for example PVD or PECVD or by sputtering.
  • ALD is used, as it allows a homogeneous layer growth with a very good barrier effect can be achieved.
  • Planarleitersll 3 wherein subsequently produced by means of atom layer deposition process layer 9 is applied.
  • the layer 9 produced by atomic layer deposition completely surrounds both the surface and the side surfaces of the planarization layer 3.
  • the layer 9 produced by means of atomic layer deposition process is followed by a further planarization layer 31, which the side surfaces and the surfaces of the means of
  • FIG. 4A shows a schematic side view of a layer pair according to an embodiment.
  • the layer pair 10 of FIG. 4A shows a layer pair of a planarization layer 9 and a layer 9 produced by means of atom layer deposition processes, the planarization layer 3 being between the layer 9 produced by means of atomic layer deposition processes and another layer 91 produced by atomic layer deposition method.
  • FIG. 4B in comparison to FIG. 4A, it is shown that the planarization layer 3 is applied in a structured manner.
  • FIGS. 5A and 5B each show a layer structure according to an embodiment. Both figures show two
  • Layer 91 which is produced by means of atom layer deposition processes is arranged downstream of the two layer pairs 10, so that an alternating arrangement of planarization layer and by means of
  • the layer structure of FIG. 5B differs from the layer structure of FIG. 5A in that the
  • planarleitersllen 3 and 31 are applied structured.
  • the planarizing layers have a smaller lateral extent in cross section compared to those by means of atomic layer deposition methods
  • Layer pairs are generated as a layer structure.
  • a layer structure can be generated, in addition to the
  • Planarization also has a very good barrier effect.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines organischen lichtemittierenden Bauelements (100) mit den Schritten: A) Bereitstellen eines Substrats (1), B) Aufbringen einer ersten Elektrode (2) auf das Substrat (1), C) Aufbringen zumindest eines organischen funktionellen Schichtenstapels (5), der zur Emission von Strahlung eingerichtet und zumindest über der ersten Elektrode (2) angeordnet ist, D) Aufbringen einer zweiten Elektrode (6) über dem organischen funktionellen Schichtenstapel (5), und E) Aufbringen von Perhydropolysilazan (4) mittels nasschemischer Verfahren und Aushärten von Perhydropolysilazan (4) zur Erzeugung zumindest einer Planarisierungsschicht (3), die zwischen der ersten Elektrode (2) und dem Substrat (1) und/oder über der zweiten Elektrode (6) angeordnet ist, wobei im Schritt E) ein Schichtaufbau mit zumindest einem Schichtpaar (10) erzeugt wird und jedes Schichtpaar aus der Planarisierungsschicht (3) und einer mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (9) ausgeformt wird, und wobei die mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer Gasphasenabscheidung hergestellte Schicht (9) sowohl eine dem Substrat (1) abgewandte Oberfläche als auch Seitenflächen der Planarisierungsschicht (3) vollständig umgibt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines organischen
lichtemittierenden Bauelements und organisches
lichtemittierendes Bauelement
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines organischen lichtemittierenden Bauelements. Ferner betrifft die Erfindung ein organisches lichtemittierendes Bauelement.
Ein Substrat von organischen lichtemittierenden Bauelementen, beispielsweise flexible Substrate von organischen
Leuchtdioden, müssen in der Regel planarisiert werden, da die Oberflächenqualität meist nicht ausreicht, um darauf einen organischen funktionellen Schichtenstapel prozessieren zu können. Ferner müssen derartige Substrate gegenüber
Feuchtigkeit und Umwelteinflüssen, wie Sauerstoff und Wasser, geschützt werden. Zudem müssen solche Substrate außerdem zumindest teilweise elektrisch isolierend sein. Derzeitig verwendete Lösungen bestehen oft darin, organische Polymere zur Planarisierung, Verkapselung oder Isolierung zu
verwenden. Diese Polymere zeigen allerdings meist schlechte Adhäsion zu insbesondere anorganischen Schichten, eine hohe Permeabilität für Wasser und Sauerstoff sowie bei erhöhten Betriebstemperaturen ein signifikantes Ausgasverhalten. Damit sind solche organischen Polymere nicht ausreichend kompatibel für Anwendungen in anspruchsvollen Umgebungen wie
beispielsweise im Automobil. Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur
Herstellung eines organischen lichtemittierenden Bauelements anzugeben, das einen verbesserten Schutz aufweist.
Insbesondere ist das organische lichtemittierende Bauelement leicht herstellbar. Ferner ist Aufgabe der Erfindung, ein organisches lichtemittierendes Bauelement bereitzustellen, das leicht herstellbar ist. Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausführungen und Weiterbildungen der Gegenstände sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
In zumindest einer Ausführungsform weist das Verfahren zur Herstellung eines organischen lichtemittierenden Bauelements die Schritte auf: A) Bereitstellen eines Substrats,
B) Aufbringen einer ersten Elektrode auf das Substrat,
C) Aufbringen zumindest eines organischen funktionellen
Schichtenstapels, der zur Emission von Strahlung eingerichtet ist und zumindest über der ersten Elektrode angeordnet ist,
D) Aufbringen einer zweiten Elektrode über dem organischen funktionellen Schichtenstapel, und
E) Aufbringen von Perhydropolysilazan mittels nasschemischer Verfahren und Aushärten von Perhydropolysilazan zur Erzeugung zumindest einer Planarisierungsschicht. Die
Planarisierungsschicht ist insbesondere zwischen der ersten Elektrode und dem Substrat angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist die Planarisierungsschicht über der zweiten Elektrode angeordnet. Anstatt von Perhydropolysilazan kann im Verfahrensschritt E) hier und im Folgenden auch Polysilazan alternativ verwendet werden . Zusätzlich kann im Schritt E) ein Schichtaufbau mit zumindest einem Schichtpaar erzeugt werden und jedes Schichtpaar aus der Planarisierungsschicht und einer mittels
Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer
Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht ausgeformt werden.
Zusätzlich kann die mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer Gasphasenabscheidung hergestellte Schicht sowohl eine dem Substrat abgewandte Oberfläche als auch
Seitenflächen der Planarisierungsschicht vollständig umgeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der mittels
Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer
Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht eine weitere
Planarisierungsschicht nachgeordnet, die Seitenflächen als auch eine dem Substrat abgewandte Oberfläche der mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer
Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht formschlüssig und Stoffschlüssig umgibt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das organische lichtemittierende Bauelement als organische lichtemittierende Diode (OLED) ausgeformt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist dieses einen Schritt A) auf, Bereitstellen eines Substrats. Das Substrat kann beispielsweise eines oder mehrere
Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder einem Laminat aufweisen, die ausgewählt sind aus Glas, Quarz, Kunststoff, Metall, Siliziumwafer, Keramik, beschichtetes Papier. Das Substrat kann Glas, beispielsweise in Form einer Glasschicht, Glasfolie oder Glasplatte, aufweisen oder besteht daraus. Bevorzugt weist das Substrat ein Metall oder eine Plastikfolie auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Substrat flexibel ausgeformt. Insbesondere ist das Substrat flexibel, wenn dieses eine Metallfolie oder Polymerfolie ist. Als Metallfolien kommen beispielsweise Kupferfolien,
Aluminiumfolien oder SUS-Folien (SUS = Steel Use Stainless = Edelstahl) in Betracht. Weitere Möglichkeiten sind z.B. low carbon steel (niedriggekohlter Stahl) und eloxierte
Aluminiumfolie bzw. Aluminiumlegierungen (mit z.B. Magnesium zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften) , Kupfer, Nickel und Legierungen davon. Als Polymerfolien kommen beispielsweise Polyethylennaphthalat (PEN) ,
Polyetheretherketon (PEEK) , Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyimid (PI) in Frage.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist dieses einen Schritt B) auf, Aufbringen einer ersten
Elektrode auf das Substrat. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das organische lichtemittierende Bauelement eine erste und eine zweite
Elektrode auf. Insbesondere kann zumindest eine der
Elektroden transparent ausgebildet sein. Mit transparent wird hier und im Folgenden eine Schicht bezeichnet, die
durchlässig für sichtbares Licht ist. Dabei kann die
transparente Schicht klar durchscheinend oder zumindest teilweise lichtstreuend und/oder teilweise lichtabsorbierend sein, sodass die transparente Schicht beispielsweise auch diffus oder milchig durchscheinend sein kann. Besonders bevorzugt ist eine hier als transparent bezeichnete Schicht möglichst lichtdurchlässig, sodass insbesondere die
Absorption von im Betrieb des organischen lichtemittierenden Bauelements im organischen funktionellen Schichtenstapel erzeugten Lichts so gering wie möglich ist.
Alternativ können auch beide Elektroden transparent
ausgeformt sein. Damit kann die in dem zumindest einen organischen funktionellen Schichtenstapel erzeugte Strahlung in beide Richtungen, also durch beide Elektroden hindurch, abgestrahlt werden. Für den Fall, dass das organische
lichtemittierende Bauelement ein Substrat aufweist, bedeutet das, dass die Strahlung sowohl durch das Substrat hindurch, das dann ebenfalls transparent ausgebildet ist, als auch in die vom Substrat abgewandte Richtung abgestrahlt werden kann. Weiterhin können in diesem Fall alle Schichten des
organischen lichtemittierenden Bauelements transparent ausgebildet sein, sodass das organische lichtemittierende Bauelement eine transparente OLED bildet. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass eine der beiden Elektroden, zwischen denen der organische funktionelle Schichtenstapel angeordnet ist, nicht transparent und vorzugsweise
reflektierend ausgebildet ist, sodass die in dem organischen funktionellen Schichtenstapel erzeugte Strahlung nur in eine Richtung durch die transparente Elektrode abgestrahlt werden kann. Ist die auf dem Substrat angeordnete Elektrode
transparent, ist auch das Substrat transparent ausgebildet, so spricht man auch von einem sogenannten Bottom-Emitter, während man in dem Fall, dass die dem Substrat abgewandt angeordnete Elektrode transparent ausgebildet ist, von einem sogenannten Top-Emitter spricht. Als Material für eine transparente Elektrode kann beispielsweise ein transparentes, leitfähiges Oxid (TCO
Transparent Conductive Oxide) , wie zum Beispiel ITO,
verwendet werden.
Transparente, elektrisch leitende Oxide (TCO) sind
transparente, elektrisch leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid,
Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid (ITO) oder Aluminiumzinkoxid (AZO) . Neben binären
MetallsauerstoffVerbindungen wie beispielsweise ZnO, Sn02 oder Ιη2θ3 gehören auch ternäre MetallsauerstoffVerbindungen wie beispielsweise Zn2SnOzi, CdSn03, ZnSn03, Mgln20zi, Galn03, Ζη2ΐη2θ5 oder In4Sn30]_2 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter, leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs .
Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer
stöchiometrischen Zusammensetzung und können auch p- oder n-dotiert sein. Weiterhin kann eine transparente Elektrode auch eine
Metallschicht mit einem Metall oder einer Legierung
aufweisen, beispielsweise mit einem oder mit mehreren der folgenden Materialien: Silber, Platin, Gold, Magnesium oder eine Legierung aus Silber und Magnesium. Darüber hinaus sind auch andere Metalle möglich. Die Metallschicht weist dabei eine derart geringe Dicke auf, dass sie zumindest teilweise durchlässig für das von dem organischen funktionellen
Schichtenstapel erzeugte Licht ist, beispielsweise eine Dicke von kleiner oder gleich 50 nm.
Als Material für eine reflektierende Elektrode kann
beispielsweise ein Metall verwendet werden, das ausgewählt sein kann aus Aluminium, Barium, Indium, Silber, Gold, Magnesium, Kalzium und Lithium sowie Verbindungen, Kombinationen und Legierungen daraus. Insbesondere kann eine reflektierende Elektrode Silber, Aluminium oder Legierungen mit diesen aufweisen, beispielsweise Ag:Mg, Ag:Ca, Mg:Al.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Elektrode als Anode ausgebildet, dann ist die zweite Elektrode als Kathode ausgebildet. Alternativ kann die erste Elektrode als Kathode ausgebildet sein, dann ist die zweite Elektrode als Anode ausgebildet.
Die Elektroden können auch in Kombination von zumindest einer oder mehreren TCO-Schichten und zumindest eine oder mehrere Metallschichten aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zumindest ein organischer funktioneller Schichtenstapel über der ersten Elektrode und/oder dem Substrat angeordnet. Dass eine Schicht oder ein Stapel "auf" oder "über" einer anderen Schicht oder einem Stapel angeordnet oder aufgebracht ist, kann dabei hier und im Folgenden bedeuten, dass die eine Schicht oder der eine Stapel unmittelbar in direktem mechanischem und/oder elektrischem Kontakt auf der anderen Schicht oder dem anderen Stapel angeordnet ist. Weiterhin kann es auch bedeuten, dass die eine Schicht mittelbar auf beziehungsweise über der anderen Schicht oder dem anderen Stapel angeordnet ist. Dabei können dann weitere Schichten oder Stapel zwischen der einen und der anderen Schicht oder Stapel angeordnet sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist dieses einen Schritt C) auf, Aufbringen zumindest eines organischen funktionellen Schichtenstapels, der zur Emission von Strahlung eingerichtet ist und zumindest über der ersten Elektrode angeordnet ist. Insbesondere weist das organische lichtemittierende Bauelement genau einen organischen
funktionellen Schichtenstapel auf. Im Betrieb des organischen lichtemittierenden Bauelements wird in dem organischen funktionellen Schichtenstapel Strahlung erzeugt. Eine
Wellenlänge der Strahlung oder das Wellenlängenmaximum liegt bevorzugt im infraroten und/oder ultravioletten und/oder sichtbaren Spektralbereich, insbesondere bei Wellenlängen zwischen einschließlich 420 nm und 680 nm.
Der organische funktionelle Schichtenstapel kann Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren,
organischen Monomeren, organischen kleinen nichtpolymeren Molekülen ("small molecules") oder Kombinationen daraus aufweisen. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann zusätzlich weitere funktionelle Schichten aufweisen, die als Lochtransportschicht ausgeführt sind, um eine effektive
Löcherinjektion in den zumindest einen organischen
funktionellen Schichtenstapel zu ermöglichen. Als Materialien für eine Lochtransportschicht können sich beispielsweise tertiäre Amine, Carbazolderivate, mit Kampfersulfonsäure dotiertes Polyanilin oder mit Polystyrolsulfonsäure dotiertes Polyethylendioxidthiophen als vorteilhaft erweisen. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann weiterhin zumindest eine funktionelle Schicht aufweisen, die als
Elektronentransportschicht ausgebildet ist. Allgemein kann der organische funktionelle Schichtenstapel zusätzliche
Schichten aufweisen, die ausgewählt sind aus
Löcherinj ektionsschichten, Lochtransportschichten,
Elektroninjektionsschichten, Elektrontransportschichten, Lochblockierschichten und Elektronenblockierschichten .
Insbesondere können die Schichten des organischen
funktionellen Schichtenstapels vollständig oder zumindest überwiegend organische funktionelle Schichten sein. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass einzelne Schichten des organischen funktionellen Schichtenstapels auch anorganische Materialien aufweisen oder daraus gebildet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Verfahren einen Verfahrensschritt D) auf, Aufbringen einer zweiten Elektrode über dem organischen funktionellen Schichtenstapel. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Verfahren einen Schritt E) auf, Aufbringen von Perhydropolysilazan oder Polysilazan mittels nasschemischer Verfahren und Aushärten von Perhydropolysilazan zur Erzeugung zumindest einer
Planarisierungsschicht. Die Planarisierungsschicht ist insbesondere zwischen der ersten Elektrode und dem Substrat angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist die
Planarisierungsschicht über der zweiten Elektrode angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt die Aushärtung im Schritt E) bei einer Temperatur von größer oder gleich 80 °C oder 85 °C, insbesondere bei einer Temperatur kleiner oder gleich 80 °C oder 75 °C. Insbesondere erfolgt die Aushärtung im Schritt E) bei einer Temperatur von > 85 °C und einer Wasserdampf Atmosphäre, beispielswe.LSG 85%.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt die Aushärtung im Schritt E) mittels UV-Licht. Insbesondere ist das UV-Licht ein Xenon-Licht mit einer Wellenlänge von 172 nm mit einer Toleranz von 3 nm von diesem Wert.
Die Planarisierungsschicht kann daher mittels niedrigen
Temperaturen und unter UV-Bestrahlung zu einem anorganischen Glas ausgehärtet werden. Je nach Aushärtebedingung erhält man ein Siliziumoxynitrid-ähnliches amorphes Material (SiON) . Ein Siliziumdioxid (Si02) ähnliches amorphes Material erhält man durch Härtung von PHPS bei erhöhter Temperatur und
Feuchtigkeit .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die
Planarisierungsschicht strukturiert aufgebracht. Insbesondere kann die Strukturierung mittels dem oben beschriebenen nasschemischen Verfahren erfolgen. Mit anderen Worten kann durch die Verwendung der nasschemischen Verfahren das
Perhydropolysilazan strukturiert aufgebracht werden, ohne dass eine spätere Rückätzung erfolgen muss.
Alternativ kann die Planarisierungsschicht auch vollflächig aufgebracht werden. Vollflächig bedeutet hier und im
Folgenden, dass die Planarisierungsschicht unstrukturiert aufgebracht wird, also die laterale Ausdehnung der
Planarisierungsschicht der lateralen Ausdehnung des Substrats entspricht. Dementsprechend bedeutet eine strukturierte
Aufbringung der Planarisierungsschicht, dass die laterale Ausdehnung der Planarisierungsschicht kleiner ist als die laterale Ausdehnung des Substrats.
Das Perhydropolysilazan wird insbesondere als
Beschichtungslösung aufgebracht. Die Beschichtungslösung umfasst oder besteht aus Polysilazan und deren Derivate und/oder aus Perhydropolysilazan und deren Derivate. Außerdem kann noch Lösungsmittel enthalten sein, beispielsweise
Diethylether oder Dibutylether . Bei der
Planarisierungsschicht kann es sich um eine dünne Schicht mit einer Schichtdicke von 5 nm bis 500 nm oder um eine dicke Schicht mit einer Schichtdicke von 500 nm bis 50 ym sowie um mehrere in sich zusammenhängende Schichten handeln. Insbesondere wird gemäß einer Ausführungsform eine Planarisierungsschicht mit einer Schichtdicke von kleiner als 2 ym, insbesondere mit einer Schichtdicke zwischen 200 nm und 1200 nm, beispielsweise 800 nm, erzeugt. Durch mehrmalige Auftragung lassen sich vielfache des Wertes erhalten. Je nach verwendeten Substrat und Rauigkeit können die finalen Werte für eine Planarisierungsschicht im Bereich von 300 nm bis mehreren ym liegen. Bei der UV Härtung von PHPS kann man Schichten von ca. 300 nm erhalten. Bei der Temperaturhärtung kann man Schichten von bis zu 1.2 ym erhalten. Beispielsweise kann bei UV Härtung eine Planarisierungsschicht im Bereich von 50 nm - 500 nm und/oder bei Temperaturhärtung eine
Planarisierungsschicht im Bereich von 50 nm - 1200 nm erzeugt werden. Besonders bevorzugt kann bei UV Härtung eine
Planarisierungsschicht im Bereich von 200 nm - 300 nm
und/oder bei Temperaturhärtung eine Planarisierungsschicht im Bereich von 800 - 1200 nm erzeugt werden.
Die Planarisierungsschicht kann ggf. aus mehreren Schichten bestehen, beispielsweise sind Pufferschichten aus Polymer zwischen zwei Schichten aus PHPS denkbar. Dies kann zu verbesserter Biegbarkeit der Schichten führen.
Polysilazane sind polymere Verbindungen, in denen Silizium und Stickstoffatome in alternierender Anordnung das chemische Grundgerüst bilden. Häufig ist dabei jedes Siliziumatom an zwei Stickstoffatomen gebunden und jedes Stickstoffatom an zwei Siliziumatomen, sodass sich bevorzugt molekulare Ketten und/oder Ringe der Formel [R]_R2Si-nR3 ] n bilden. R]_ bis R3 können dabei Wasserstoffatome oder organische Reste sein. Sind ausschließlich H-Atome als Substituenten vorhanden, bezeichnet man das Polymer als Perhydropolysilazan mit der Formel [H2Si-nH]n. Oft wird auch Perhydropolysilazan als Polyperhydrosilazan oder anorganisches Polysilazan bezeichnet. Sind Kohlenwasserstoffreste am Silizium gebunden, so wird es hier und im Folgenden als Organopolysilazan bezeichnet. Polysilazane sind aus einer oder mehreren
Grundeinheiten, den Monomeren, aufgebaut. Durch
Aneinanderreihung dieser Grundeinheiten der Monomere bildeten sich unterschiedlich große Ketten und/oder Ringe und
dreidimensional vernetzte Makromoleküle mit einer mehr oder weniger breiten Molmasseverteilung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die
Planarisierungsschicht SiOx, wobei SiOx unter Abspaltung von Ammoniak der Lösung der herzustellenden
Planarisierungsschicht erzeugt wird. In Anwesenheit von Luft und/oder Feuchtigkeit und/oder polaren Oberflächen,
beispielsweise OH-Gruppen, findet eine Kondensationsreaktion statt, bei der Ammoniak (NH3) entweicht. SiOx meint hier und im Folgenden die Oxide des Siliziumoxids. Vorzugsweise ist hier das zweiwertige Siliziumdioxid gemeint.
Alternativ oder zusätzlich können auch ein
Siliziumoxidnitrid-ähnliches Material aus Perhydropolysilazan erzeugt werden. Die Härtung kann bei 172 nm und reduzierter 02-Atmosphäre von ~ 5 ppm 02 erfolgen. Da SiON besser in Hinblick auf Wasser und Sauerstoffdiffusion ist, wäre die Konversion die Methode der Wahl.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird als Polysilazan ein Perhydropolysilazan vorgesehen, also ein nur Wasserstoff gesättigtes Polysilazan ohne organischen Rest. Ein Vorteil des Perhydropolysilazan kann darin gesehen werden, dass es zu einem SiOx-Netzwerk aushärten kann. Das Netzwerk ist dann also vorzugsweise frei von Stickstoff und Kohlenstoff. SiOx ist gemäß einer Ausführungsform glasartig. Das x in SiOx ist maximal 2. In der Regel ist x kleiner als 2. Ist x beispielsweise kleiner als 2, dann entfällt der Rest zu 2 auf die OH-Gruppen. SiOx ist feuchtigkeitsunempfindlich. Damit verliert eine Schicht aus SiOx seine Barriereisolations- beziehungsweise Schutzfunktion auch unter
Feuchtigkeitseinfluss nicht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die
Planarisierungsschicht als Barriere ausgeformt. Mit anderen Worten ist die Barriere dicht ausgeformt. Dicht bedeutet hier, dass die Planarisierungsschicht eine Permeationsrate von kleiner oder gleich 0,1 g Wasser/m^ pro Tag,
beispielsweise 10~ g H20/m2 pro Tag aufweist. Insbesondere weist die Planarisierungsschicht diese Permeationsraten in
Kombination mit einer ALD-Schicht, beispielsweise aus A1203, auf. Die ALD Schicht kann z.B. Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid und Titanoxid umfassen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die
Planarisierungsschicht als Barriere ausgeformt. Die
Planarisierungsschicht kann aus Materialien sein, die mittels eines CVD Prozesses erzeugt sind. Als Materialien kommen beispielsweise SiN, Si02 oder SiC in Frage. Alternativ kommen auch Materialien in Frage, die mittels MLD, PECVD und
Sputtern erzeugt sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die
Planarisierungsschicht eine lateral geringe Durchlässigkeit für Wasser auf. Vorzugsweise ist der WVTR-Wert 10-^ q/ m^ für eine Schichtdicke von 200 nm. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die nach Schritt E) erzeugte Planarisierungsschicht vollständig ausgehärtet, weist eine glasartige Struktur auf und zeigt kein Ausgasen von VOCs (Volatile Organic Compounds) .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform härtet das
Perhydropolysilazan oder Polysilazan zu einem glasartigen Formkörper aus. Insbesondere ist der Formkörper eine
Planarisierungsschicht und zum Beispiel auf der Oberfläche einer ersten Elektrode oder einer zweiten Elektrode
angeordnet. Die Planarisierungsschicht hat insbesondere eine in einer Richtung parallel zur Schichtebene größere
Ausdehnung als in Dickenrichtung. In dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt eine mindestens 1.000-, 20.000-fache Ausdehnung. Typische Ausdehnungen einer strukturierten
Planarisierung reichen von wenigen mm bis mehreren cm, beispielsweise 20 cm bis 60 cm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das nasschemische Verfahren aus einer Gruppe ausgewählt, die Slot Die Coating, Spray Coating, Inkjet, Siebdruck, Spin Coating, Tiefdruck, Flexodruck und Schablonendruck umfasst.
Alternativ kann das Perhydropolysilazan oder Polysilazan mittels Dispensen oder Spin Coating aufgebracht werden. Durch Spin Coating kann ein gleichmäßiger dünner Film,
beispielsweise mit einer Schichtdicke von 300 nm, erzeugt werden . Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist über der zweiten Elektrode ein Schichtenstapel zur Verkapselung aufgebracht, der die Planarisierungsschicht umfasst. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die
Planarisierungsschicht direkt zwischen der ersten Elektrode und dem Substrat angeordnet. Mit direkt ist hier
unmittelbarer mechanischer Kontakt gemeint. Mit anderen Worten sind keine weiteren Schichten oder Elemente zwischen der Planarisierungsschicht und der ersten Elektrode und/oder zwischen der Planarisierungsschicht und dem Substrat
angeordnet . Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die
Planarisierungsschicht strukturiert aufgebracht, sodass die Planarisierungsschicht im Querschnitt eine kleinere laterale Ausdehnung als das Substrat aufweist. Insbesondere weist das Bauelement zusätzlich eine Verkapselung auf, wobei die
Planarisierungsschicht, die Verkapselung und das Substrat eine Diffusionsbarriere gegenüber Umwelteinflüssen ist.
Vorzugsweise ist die Planarisierungsschicht Bestandteil der Verkapselungsschicht oder Bestandteil des Substrats. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mit dem Verfahren ein Schichtaufbau erzeugt, der zumindest ein Schichtpaar aufweist. Insbesondere ist jedes Schichtpaar aus der
Planarisierungsschicht oder einer weiteren
Planarisierungsschicht und einer mittels
Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht oder einer weiteren mittels Atomlagenabscheideverfahren (ALD: "Atomic Layer Deposition") hergestellten Schicht ausgeformt, wobei dem zumindest einem Schichtpaar eine weitere
Planarisierungsschicht nachgeordnet ist, sodass eine
alternierende Abfolge aus Planarisierungsschicht oder einer weiteren Planarisierungsschicht und mittels
Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht oder weiteren mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht erzeugt wird. Alternativ kann die Schicht, die mittels ALD hergestellt ist, mittels chemischer
Gasphasenabscheidung (CVD) , plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) oder Sputtern aufgebracht werden. Alternativ kann die ALD-Schicht auch mittels MLD- Verfahren aufgebracht werden (MLD: "Molecular Layer
Deposition" ) .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Schichtaufbau mit zumindest einem Schichtpaar erzeugt, wobei jedes Schichtpaar aus der Planarisierungsschicht oder einer weiteren Planarisierungsschicht und einer mittels
Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht oder einer weiteren mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht ausgeformt wird, wobei dem zumindest einem
Schichtpaar eine weitere mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellte Schicht nachgeordnet ist, sodass eine
alternierende Abfolge aus Planarisierungsschicht oder einer weiteren Planarisierungsschicht und mittels
Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht oder weiterer mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht erzeugt wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Schichtaufbau Teil einer Verkapselung .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Schichtaufbau mehr als zwei Schichtpaare auf, wobei die mittels
Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schichten jeweils aus einem Metalloxid oder Metallnitrid geformt sind oder zumindest ein Metalloxid, Carbid, Nitrid oder Metallnitrid umfassen. Als Metalloxid kommt beispielsweise Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Zinkoxid und Lanthanoxid in Frage. Die ALD Schicht kann wiederum aus einer Kombination der vorher genannten Materialien im Wechsel bestehen, also ein Nanolaminat. Als Metallnitrid oder Nitrid kommt beispielsweise Siliziumnitrid in Frage. Als Carbid kommt beispielsweise Siliziumcarbid in Frage.
Durch das Aufbringen der Schichtenpaare aus ALD-Schichten und Planarisierungsschichten kann die Barrierewirkung erhöht werden. Des Weiteren können durch die sehr guten
Planarisierungseigenschaften der Planarisierungsschicht die ALD-Schichten defektarm aufgewachsen werden. Die
Planarisierungsschicht kann in Verbindung mit einem
hermetisch dichten flexiblen Substrat, beispielsweise einer Plastikfolie mit Barriereschicht oder insbesondere einer Metallfolie, strukturiert aufgebracht werden.
Durch die Kombination von einer oder mehreren
Planarisierungsschichten und mittels ALD oder PECVD
aufgebrachten Schichten kann die Polymerfolie auch
substratseitig sehr gut gegenüber Feuchte und Sauerstoff verkapselt werden, sodass diese für den Einsatz in
organischen lichtemittierenden Bauelementen, insbesondere in OLEDs, verwendet werden kann.
Die Erfinder haben erkannt, dass durch das hier beschriebene Verfahren ein günstiger Prozess mit schnelleren Taktzyklen gegenüber anorganischen Metalloxidansätzen bereitgestellt werden kann. Des Weiteren wird durch das Aushärten eine anorganische Planarisierungsschicht erzeugt. Diese
anorganische Planarisierungsschicht wird bei niedrigen
Temperaturen beziehungsweise mittels UV-Strahlung erzeugt.
Zudem kann die Planarisierungsschicht mittels
Flüssigphasenprozessierung leicht hergestellt werden. Es können die Vorteile der Flüssigphasenprozessierung, wie die Geschwindigkeit, oder einfaches strukturiertes Abscheiden mit Vorteilen der anorganischen Planarisierungsschicht, wie fehlendes Ausgasen von organischen Materialien, realisiert werden. Zudem kann ein kostengünstig robustes und flexibles organisches lichtemittierendes Bauelement, insbesondere eine OLED, bereitgestellt werden.
Die Schichten im Bauelement sind im Vergleich zu vielen
Polymeren und Siliziumnitrid-Siliziumcarbidmaterialien beziehungsweise deren Schichtkombinationen transparent ausgeformt, da Polymere meist schon im sichtbaren Spektrum ein signifikantes Absorptionsverhalten zeigen. So bleibt beispielsweise bei der Verwendung von Metallfolien auch der metallische Eindruck im Randbereich eines organischen
lichtemittierenden Bauelements erhalten, der für
Automotivehersteller gewünscht wird. Zudem wird bei
Verwendung von Polymerfolien die Transparenz des organischen lichtemittierenden Bauelements nicht negativ beeinflusst. Die Planarisierungsschichten haben im Vergleich zu polymeren Isolationsschichten einen geringeren thermischen
Ausdehnungskoeffizienten, was zu einer besseren Stabilität eines organischen lichtemittierenden Bauelements bei
Temperaturbelastung führt. Insbesondere ist eine bessere Interaktion mit einer anorganischen Verkapselung z.B. A1203 möglich .
Die ausgehärtete Planarisierungsschicht weist eine sehr gute planarisierende Wirkung auf, sodass darauf abgeschiedene Metallschichten einen nahezu perfekten Spiegel ergeben. Ein perfekter Spiegeleindruck ist für Automotivehersteller auch bei flexiblen organischen lichtemittierenden Bauelementen äußerst wünschenswert, da dieser Effekt von Bauelementen auf Glassubstraten bekannt ist und als äußerst hochwertig
eingestuft wird. Dies ist beispielsweise bei Verwendung von siebgedruckten polymeren Planarisierungsisolationsschichten nicht immer gegeben.
Zudem ist die Haftung von beispielsweise Metallisierungen auf der Planarisierungsschicht gewährleistet. Das flexible
Substrat wird kompatibel mit den Materialien, die auch in der Herstellung glasbasierter starrer OLEDs verwendet werden können.
Es wird weiterhin ein organisches lichtemittierendes
Bauelement angegeben. Vorzugsweise ist das organische
lichtemittierende Bauelement mit dem oben beschriebenen
Verfahren erhältlich. Das heißt, sämtliche Ausführungsformen und Definitionen zum Verfahren sind auch für das organische lichtemittierende Bauelement gültig und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das organische lichtemittierende Bauelement ein Substrat auf. Das Bauelement weist eine erste Elektrode auf, die über dem Substrat
angeordnet ist. Das Bauelement weist zumindest einen
organischen funktionellen Schichtenstapel auf, der zur
Emission von Strahlung eingerichtet und zumindest über der ersten Elektrode angeordnet ist. Das Bauelement weist eine zweite Elektrode auf, die über dem organischen funktionellen Schichtenstapel angeordnet ist und insbesondere als Kathode ausgeformt ist. Das Bauelement weist eine
Planarisierungsschicht auf. Die Planarisierungsschicht ist insbesondere zwischen der ersten Elektrode und dem Substrat, vorzugsweise in direktem mechanischem Kontakt zur Elektrode und zum Substrat, angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist die Planarisierungsschicht über der zweiten Elektrode, insbesondere als Teil der Verkapselung, angeordnet. Die
Planarisierungsschicht wird aus Perhydropolysilazan oder Polysilazan erzeugt. Zusätzlich kann das Bauelement einen Schichtaufbau mit zumindest einem Schichtpaar (10) aufweisen, wobei jedes
Schichtpaar aus der Planarisierungsschicht und einer mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer
Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht ausgeformt ist, und wobei die mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer Gasphasenabscheidung hergestellte Schicht sowohl eine dem Substrat abgewandte Oberfläche als auch
Seitenflächen der Planarisierungsschicht vollständig umgibt. In Verbindung mit einer Topverkapselung kann eine hermetisch verkapselte flexible OLED ausgeformt werden, wobei das
Substrat, das insbesondere flexibel ist, aufgrund der
Glasschicht voll kompatibel mit den Materialien ist, die auch in der Herstellung glasbasierter starrer OLEDs verwendet werden, beispielsweise die Metallisierung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das organische lichtemittierende Bauelement eine Planarisierungsschicht auf, wobei die Planarisierungsschicht strukturiert ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das organische lichtemittierende Bauelement einen Schichtaufbau auf, wobei der Schichtaufbau zumindest ein Schichtpaar (10) aufweist, wobei jedes Schichtpaar aus der Planarisierungsschicht (3) oder einer weiteren Planarisierungsschicht (31) und einer mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer
Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (9) oder einer weiteren mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (91, 92, 93) ausgeformt ist, wobei dem zumindest einem Schichtpaar eine weitere Planarisierungsschicht (31) nachgeordnet ist, so dass eine alternierende Abfolge aus Planarisierungsschicht (3) oder einer weiteren Planarisierungsschicht (31) und mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer
Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (9) oder weiterer mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer
Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (91, 92) erzeugt ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die
Planarisierungsschicht des organischen lichtemittierenden Bauelements einen RMS-Wert von kleiner als 200 nm, bevorzugt von kleiner als 50 nm, besonders bevorzugt von kleiner als 10 nm auf. RMS bezeichnet die quadratische Rauheit und kann mittels Kraftmessung oder Atomkraftmikroskopie (AFM) bestimmt werden. Insbesondere reduziert die Planarisierungsschicht die Rauigkeit .
Weitere Vorteile und Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den
Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Die Figuren 1A bis 5B jeweils eine schematische Darstellung eines organischen lichtemittierenden Bauelements gemäß einer Ausführungsform.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Die Figur 1A zeigt eine schematische Seitenansicht eines organischen lichtemittierenden Bauelements 100 gemäß einer Ausführungsform. Das Bauelement 100 wurde insbesondere mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt. Das Bauelement weist ein Substrat 1 auf. Insbesondere weist das Substrat 1 eine raue Oberfläche auf. Über dem Substrat 1 ist eine
Planarisierungsschicht 3 angeordnet, die aus
Perhydropolysilazan oder Polysilazan hergestellt ist. Die Planarisierungsschicht 3 kann mittels Spin Coating, Slot Die Coating, Spray Coating oder Inkjetdrucken aufgebracht werden. Je nach Aushärtebedingung ergeben sich verschiedene
Materialeigenschaften. Die Planarisierungsschicht kann mittels UV ausgehärtet werden, beispielsweise mit Xenon-Licht mit einer Wellenlänge von 172 nm. Dadurch entsteht eine sehr dichte siliziumoxynitridartige Schicht. Alternativ kann die Planarisierungsschicht auch mittels Temperatur ausgehärtet werden, wobei eine weniger dichte siliziumdioxidartige
Schicht im Vergleich zur siliziumoxynitridartigen Schicht entsteht. Über der Planarisierungsschicht 3 sind eine erste Elektrode 2, ein organischer funktioneller Schichtenstapel 5 und eine zweite Elektrode 6 angeordnet.
Die Figur 1B zeigt eine schematische Seitenansicht eines organischen lichtemittierenden Bauelements 100 gemäß einer Ausführungsform. Das Bauelement 100 der Figur 1B
unterscheidet sich von dem Bauelement 100 der Figur 1A dadurch, dass es zusätzlich eine Verkapselung 7 aufweist. Vorzugsweise weist die Verkapselung 7 eine weitere Planarisierungsschicht 31 auf. Auch diese weitere
Planarisierungsschicht 31 kann mittels Spin Coating, Slot Die Coating, Spray Coating oder Inkjetdrucken aufgebracht werden. Vorzugsweise gelten alle für die Planarisierungsschicht 3 gemachten Ausführungen auch für die weitere
Planarisierungsschicht 31 oder die weiteren
Planarisierungsschichten 31, 32 ,33. Mit anderen Worten kann ein Bauelement 100 zur Verfügung gestellt werden, das sowohl eine Planarisierungsschicht 3 zwischen dem Substrat 1 und der ersten Elektrode 2 als auch über der zweiten Elektrode 6 aufweist. Die
Planarisierungsschichten 3, 31 können zur Planarisierung oder als Barriere wirken. Die Verkapselung 7 kann neben der weiteren Planarisierungsschicht 31 mittels ALD oder CVD hergestellte weitere Schichten aufweisen.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines organischen lichtemittierenden Bauelements 100 gemäß einer
Ausführungsform. Das Bauelement 100 weist ein Substrat 1 auf. Insbesondere ist das Substrat 1 eine Metallfolie oder eine Plastikfolie und ist hermetisch dicht. Über dem Substrat 1 ist eine Planarisierungsschicht 3 strukturiert aufgebracht. Die Planarisierungsschicht 3 weist eine kleinere laterale Ausdehnung im Querschnitt auf als das Substrat 1. Über der Planarisierungsschicht 3 sind eine erste Elektrode 2 und Metallisierungen 8 angeordnet. Zwischen der ersten Elektrode 2 und der zweiten Elektrode 6 ist eine Isolierung angeordnet, um einen Kurzschluss zu vermeiden (hier nicht gezeigt) . Über der ersten Elektrode 2 sind ein organischer funktioneller Schichtenstapel 5 und darüber eine zweite Elektrode 6
angeordnet. Das Bauelement 100 der Figur 2 weist zudem eine Verkapselung 7 auf. Das Bauelement 100 der Figur 2 kann eine weitere Planarisierungsschicht 31 aufweisen, die auch Teil der Verkapselung 7 sein kann. Die Verkapselung 7 und das Substrat 1 schützen zumindest den organischen funktionellen Schichtenstapel 5 vor Umwelteinflüssen und bilden eine hermetisch dichte Verkapselung. Durch das Aufbringen der Planarisierungsschicht 3 auf die Substratoberfläche 1 ist das Substrat kompatibel mit anderen Materialien, die auch in der Herstellung glasbasierter starrer Bauelemente verwendet werden. Beispielsweise gibt es nun keine Haftungsprobleme zwischen der Metallisierung 8 und der Planarisierungsschicht 3.
Zudem kann die Planarisierungsschicht 3 mittels
nasschemischer Verfahren aufgebracht werden, so dass keine Rückstrukturierung notwendig ist.
Die Figuren 3A bis 3D zeigen jeweils einen Schichtaufbau gemäß einer Ausführungsform. Der Schichtaufbau weist eine Planarisierungs- und eine Barrierewirkung gleichzeitig auf.
In Figur 3A ist ein Schichtaufbau aus einem Schichtpaar 3 und 9 zu sehen. Das Schichtpaar 10 weist eine
Planarisierungsschicht 3 und eine mittels
Atomlagenabscheideverfahren hergestellte Schicht 9, die insbesondere ein Metalloxid aufweist, auf. Über der
Metalloxidschicht ist eine weitere Planarisierungsschicht 31 angeordnet . In Figur 3B ist nur ein Schichtpaar 10 gezeigt, wobei die mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellte Schicht 9 über der Planarisierungsschicht 3 angeordnet ist. Die Figur 3C zeigt den umgekehrten Fall, wobei die mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellte Schicht 9 unterhalb der Planarisierungsschicht 3 angeordnet ist. Die mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellte Schicht 9 kann aber auch mit einem anderen Verfahren, beispielsweise PVD oder PECVD oder mittels Sputtern, hergestellt werden. Vorzugsweise wird ALD verwendet, da damit ein homogenes Schichtwachstum mit daraus sehr guter Barrierewirkung erzielt werden kann.
In Figur 3D ist das strukturierte Aufbringen einer
Planarisierungsschicht 3 gezeigt, wobei anschließend eine mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellte Schicht 9 aufgebracht ist. Die mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellte Schicht 9 umgibt sowohl die Oberfläche als auch die Seitenflächen der Planarisierungsschicht 3 vollständig. Der mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht 9 ist eine weitere Planarisierungsschicht 31 nachgeordnet, die die Seitenflächen als auch die Oberflächen der mittels
Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht 9 form- und Stoffschlüssig umgibt.
Durch die Strukturierung kann ein seitliches Eindringen von Umwelteinflüssen vermieden oder verhindert werden.
Die Figur 4A zeigt eine schematische Seitenansicht eines Schichtpaares gemäß einer Ausführungsform. Im Vergleich zum Schichtpaar 10 der Figur 3A zeigt das Schichtpaar 10 der Figur 4A ein Schichtpaar aus einer Planarisierungsschicht 9 und einer mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht 9, wobei die Planarisierungsschicht 3 zwischen der mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht 9 und einer weiteren mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht 91 angeordnet ist.
In Figur 4B ist im Vergleich zur Figur 4A gezeigt, dass die Planarisierungsschicht 3 strukturiert aufgebracht ist.
Die Figuren 5A und 5B zeigen jeweils einen Schichtaufbau gemäß einer Ausführungsform. Beide Figuren zeigen zwei
Schichtpaare 10 aus einer Planarisierungsschicht 3 und einer mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht 9 beziehungsweise einer weiteren Planarisierungsschicht 31 und einer weiteren mittels Atomlagenabscheideverfahren
hergestellten Schicht 91. Den beiden Schichtpaaren 10 ist eine weitere mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellte Schicht 92 nachgeordnet, sodass eine alternierende Anordnung von Planarisierungsschicht und mittels
Atomlagenabscheideverfahren hergestellte Schicht erzeugt wird . Der Schichtaufbau der Figur 5B unterscheidet sich von dem Schichtaufbau der Figur 5A dadurch, dass die
Planarisierungsschichten 3 und 31 strukturiert aufgebracht sind. Mit anderen Worten weisen die Planarisierungsschichten eine geringere laterale Ausdehnung im Querschnitt auf im Vergleich zu den mittels Atomlagenabscheideverfahren
hergestellten Schichten 9, 91 und 92.
Es können auch mehr als zwei Schichtpaare, beispielsweise drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn
Schichtpaare, als Schichtaufbau erzeugt werden. Damit kann ein Schichtaufbau erzeugt werden, der neben der
Planarisierung auch eine sehr gute Barrierewirkung aufweist. Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispiele und deren Merkmale können gemäß weiterer Ausführungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden, auch wenn solche Kombinationen nicht explizit in den Figuren gezeigt sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den
Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele zusätzliche oder alternative Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der
Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2016 106 847.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bezugs zeichenliste
1 Substrat
10 Schichtpaar
100 organisches lichtemittierendes Bauelement
2 erste Elektrode
3 PIanarisierungsSchicht
31 weitere Planarisierungsschicht
4 Perhydropolysilazan oder Polysilazan
5 organischer funktioneller Schichtenstapel
6 zweite Elektrode
7 Verkapselung
8 Metallisierung
9 eine mittels ALD hergestellte Schicht
91 eine mittels ALD hergestellte weitere Schicht

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines organischen
lichtemittierenden Bauelements (100) mit den Schritten:
A) Bereitstellen eines Substrats (1),
B) Aufbringen einer ersten Elektrode (2) auf das Substrat
(1) ,
C) Aufbringen zumindest eines organischen funktionellen
Schichtenstapels (5) , der zur Emission von Strahlung
eingerichtet und zumindest über der ersten Elektrode (2) angeordnet ist,
D) Aufbringen einer zweiten Elektrode (6) über dem
organischen funktionellen Schichtenstapel (5) , und
E) Aufbringen von Perhydropolysilazan (4) mittels
nasschemischer Verfahren und Aushärten von
Perhydropolysilazan (4) zur Erzeugung zumindest einer
Planarisierungsschicht (3) , die zwischen der ersten Elektrode
(2) und dem Substrat (1) und/oder über der zweiten Elektrode (6) angeordnet ist,
wobei im Schritt E) ein Schichtaufbau mit zumindest einem
Schichtpaar (10) erzeugt wird und jedes Schichtpaar aus der Planarisierungsschicht (3) und einer mittels
Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer
Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (9) ausgeformt wird, und
wobei die mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer Gasphasenabscheidung hergestellte Schicht (9) sowohl eine dem Substrat (1) abgewandte Oberfläche als auch Seitenflächen der Planarisierungsschicht (3) vollständig umgibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei der mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (9) eine weitere Planarisierungsschicht (31) nachgeordnet ist, die Seitenflächen als auch eine dem Substrat (9) abgewandte
Oberfläche der mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (9) formschlüssig und Stoffschlüssig umgibt.
3. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei das nasschemische Verfahren aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Slot Die Coating, Spray Coating, Inkjet, Siebdruck, Spin Coating, Tiefdruck, Flexodruck und Schablonendruck umfasst .
4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei über der zweiten Elektrode (6) ein Schichtenstapel zur Verkapselung (7) aufgebracht wird, der die
Planarisierungsschicht (3) umfasst.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei die Aushärtung im Schritt E) bei einer Temperatur von größer oder gleich 80 °C erfolgt.
6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche 1 bis 4,
wobei die Aushärtung im Schritt E) mittels UV-Licht erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
wobei das UV-Licht Xenon-Licht mit einer Wellenlänge von 172 +/- 3 nm ist.
8. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei die Planarisierungsschicht (3) direkt zwischen der ersten Elektrode (2) und dem Substrat (1) angeordnet ist.
9. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei die Planarisierungsschicht (3) strukturiert aufgebracht wird, so dass die Planarisierungsschicht (3) im Querschnitt eine kleinere laterale Ausdehnung als das Substrat aufweist, wobei das Bauelement eine Verkapselung (7) aufweist, wobei die Planarisierungsschicht (3), die Verkapselung (7) und das Substrat (1) eine Diffusionsbarriere gegenüber
Umwelteinflüssen ist.
10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei ein Schichtaufbau mit zumindest einem Schichtpaar (10) erzeugt wird, wobei jedes Schichtpaar aus der
Planarisierungsschicht (3) oder einer weiteren
Planarisierungsschicht (31) und einer mittels
Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer
Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (9) oder einer weiteren mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (91, 92, 93) ausgeformt wird, wobei dem zumindest einem Schichtpaar eine weitere Planarisierungsschicht (31) nachgeordnet ist, so dass eine alternierende Abfolge aus Planarisierungsschicht (3) oder einer weiteren Planarisierungsschicht (31) und mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer
Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (9) oder weiterer mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (91, 92) erzeugt wird .
11. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei ein Schichtaufbau mit zumindest einem Schichtpaar (10) erzeugt wird, wobei jedes Schichtpaar aus der
Planarisierungsschicht (3) oder einer weiteren
Planarisierungsschicht (31) und einer mittels
Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht (9) oder einer weiteren mittels Atomlagenabscheideverfahren
hergestellten Schicht (91, 92, 93) ausgeformt wird, wobei dem zumindest einem Schichtpaar eine weitere mittels
Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht (91, 92, 93) nachgeordnet ist, so dass eine alternierende Abfolge aus Planarisierungsschicht (3) oder einer weiteren
Planarisierungsschicht (31) und mittels
Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht (9) oder weiterer mittels Atomlagenabscheideverfahren hergestellten Schicht (91, 92) erzeugt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
wobei der Schichtaufbau Teil einer Verkapselung ist.
13. Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12,
wobei der Schichtaufbau mehr als zwei Schichtpaare (10) aufweist und die mittels Atomlagenabscheideverfahren
hergestellten Schichten jeweils aus einem Metalloxid, Carbid, Nitrid oder Metallnitrid geformt sind.
14. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche,
wobei das Substrat (1) flexibel ist.
15. Organisches lichtemittierendes Bauelement (100)
aufweisend
- ein Substrat (1),
- eine erste Elektrode (2), die über dem Substrat (1) angeordnet ist,
- zumindest einen organischen funktionellen Schichtenstapel (5) , der zur Emission von Strahlung eingerichtet und
zumindest über der ersten Elektrode (2) angeordnet ist,
- eine zweite Elektrode (6), die über dem organischen
funktionellen Schichtenstapel (5) angeordnet ist,
- eine Planarisierungsschicht (3) , die zwischen der ersten Elektrode (2) und dem Substrat (1) und/oder über der zweiten Elektrode (6) angeordnet ist, wobei die
Planarisierungsschicht (3) aus Perhydropolysilazan (4) erzeugt ist,
- ein Schichtaufbau mit zumindest einem Schichtpaar (10), wobei jedes Schichtpaar aus der Planarisierungsschicht (3) und einer mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (9) ausgeformt ist, und
wobei die mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer Gasphasenabscheidung hergestellte Schicht (9) sowohl eine dem Substrat (1) abgewandte Oberfläche als auch Seitenflächen der Planarisierungsschicht (3) vollständig umgibt.
16. Bauelement nach Anspruch 15,
wobei die Planarisierungsschicht (3) strukturiert ist.
17. Bauelement nach Anspruch 15 oder 16,
wobei ein Schichtaufbau zumindest ein Schichtpaar (10) aufweist, wobei jedes Schichtpaar aus der
Planarisierungsschicht (3) oder einer weiteren
Planarisierungsschicht (31) und einer mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer
Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (9) oder einer weiteren mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (91, 92, 93) ausgeformt ist, wobei dem zumindest einem Schichtpaar eine weitere Planarisierungsschicht (31) nachgeordnet ist, so dass eine alternierende Abfolge aus Planarisierungsschicht (3) oder einer weiteren Planarisierungsschicht (31) und mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer
Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (9) oder weiterer mittels Atomlagenabscheideverfahren oder chemischer
Gasphasenabscheidung hergestellten Schicht (91, 92) erzeugt ist .
18. Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Planarisierungsschicht (3) einen RMS-Wert von kleiner als 200 nm aufweist.
PCT/EP2017/057419 2016-04-13 2017-03-29 Verfahren zur herstellung eines organischen lichtemittierenden bauelements und organisches lichtemittierendes bauelement Ceased WO2017178234A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016106847.0 2016-04-13
DE102016106847.0A DE102016106847B4 (de) 2016-04-13 2016-04-13 Verfahren zur Herstellung eines organischen lichtemittierenden Bauelements und organisches lichtemittierendes Bauelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017178234A1 true WO2017178234A1 (de) 2017-10-19

Family

ID=58448560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/057419 Ceased WO2017178234A1 (de) 2016-04-13 2017-03-29 Verfahren zur herstellung eines organischen lichtemittierenden bauelements und organisches lichtemittierendes bauelement

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016106847B4 (de)
WO (1) WO2017178234A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020140347A1 (en) * 2001-03-29 2002-10-03 Weaver Michael Stuart Methods and structures for reducing lateral diffusion through cooperative barrier layers
JP2003118030A (ja) * 2001-10-16 2003-04-23 Asahi Glass Co Ltd ガスバリヤ性有機基材およびそれを用いたエレクトロルミネッセンス素子
JP2013188942A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Konica Minolta Inc 水蒸気バリアーフィルムの製造方法、水蒸気バリアーフィルム及び電子機器
JP2014151571A (ja) * 2013-02-08 2014-08-25 Konica Minolta Inc ガスバリア性フィルムおよびその製造方法、ならびに前記ガスバリア性フィルムを含む電子デバイス

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4185341B2 (ja) * 2002-09-25 2008-11-26 パイオニア株式会社 多層バリア膜構造、有機エレクトロルミネッセンス表示パネル及び製造方法
JP5533585B2 (ja) * 2010-11-18 2014-06-25 コニカミノルタ株式会社 ガスバリアフィルムの製造方法、ガスバリアフィルム及び電子機器
EP2660042B1 (de) * 2010-12-27 2015-04-29 Konica Minolta, Inc. Verfahren zur herstellung eines gasbarrierefilms, gasbarrierefilm und elektronische vorrichtung
US8999497B2 (en) * 2011-12-13 2015-04-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Barrier film for electronic device and method of manufacturing the same
WO2014126063A1 (ja) * 2013-02-15 2014-08-21 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
DE102013101598B9 (de) * 2013-02-18 2023-10-19 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020140347A1 (en) * 2001-03-29 2002-10-03 Weaver Michael Stuart Methods and structures for reducing lateral diffusion through cooperative barrier layers
JP2003118030A (ja) * 2001-10-16 2003-04-23 Asahi Glass Co Ltd ガスバリヤ性有機基材およびそれを用いたエレクトロルミネッセンス素子
JP2013188942A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Konica Minolta Inc 水蒸気バリアーフィルムの製造方法、水蒸気バリアーフィルム及び電子機器
JP2014151571A (ja) * 2013-02-08 2014-08-25 Konica Minolta Inc ガスバリア性フィルムおよびその製造方法、ならびに前記ガスバリア性フィルムを含む電子デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016106847B4 (de) 2026-03-19
DE102016106847A1 (de) 2017-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2412040B1 (de) Dünnschichtverkapselung für ein optoelektronisches bauelement, verfahren zu dessen herstellung und optoelektronisches bauelement
WO2017178233A1 (de) Mehrschichtige verkapselung, verfahren zur verkapselung und optoelektronisches bauelement
DE102006027393A1 (de) Verkapselung für organisches Bauelement
WO2013037764A2 (de) Optoelektronisches bauelement
WO2010009716A2 (de) Strahlungsemittierende vorrichtung und verfahren zur herstellung einer strahlungsemittierenden vorrichtung
EP2301092B1 (de) Verkapseltes optoelektronisches bauelement und verfahren zu dessen herstellung
WO2012123196A1 (de) Organisches optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements
EP3317906B1 (de) Organisches lichtemittierendes bauelement und verfahren zur herstellung eines organischen lichtemittierenden bauelements
DE102016109485B4 (de) Verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements, optoelektronisches bauelement und schutzschicht
WO2015032750A1 (de) Organisches optoelektronisches bauelement
WO2015172961A1 (de) Verfahren zur herstellung einer isolatorschicht, verfahren zur herstellung eines organischen optoelektronischen bauelements umfassend eine isolatorschicht und organisches optoelektronisches bauelement umfassend eine isolatorschicht
DE102016106847B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines organischen lichtemittierenden Bauelements und organisches lichtemittierendes Bauelement
DE102015112681B4 (de) Organisches optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements
DE102013101598B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
DE102016103463A1 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
DE102017107707B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements und elektronisches Bauelement
EP1575101B1 (de) OLED-Bauelement und Display auf Basis von OLED-Bauelementen mit höherer Lebensdauer
DE102017100929A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines organischen elektronischen Bauelements
DE102016214743B4 (de) Optoelektronische Vorrichtung
WO2020119865A2 (de) Stabilisierung laserstrukturierter organischer photopholtaik
WO2017029367A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement
DE102016214739B4 (de) Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren
DE102017119481B4 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements
DE102014222946A1 (de) Licht emittierendes Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements
DE112013005382B4 (de) Element zur Stabilisierung eines optoelektronischen Bauelements, Verfahren zur Herstellung eines Elements und optoelektronisches Bauelement

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17714222

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17714222

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1