有机光电子结构元件制造技术

本发明专利技术涉及一种有机光电子结构元件，所述结构元件具有底电极、设置有通孔的顶电极和有机层布置，所述有机层布置被构成为在底电极与顶电极之间并与它们电接触，并且在所述元件中，在光发射区域内，当施加电能到底电极和顶电极时，可以产生光，其中设置有同样延伸到通孔区域里面去的有机电流分布层，所述电流分布层与所述顶电极和所述光发射区域电接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种有机光电子结构元件，特别是一种有机光发射二 极管。
技术介绍
有机材料的电致发光自从其1953年被初次关注(Bernanose et al.，J.Chem.Phys.1953,50，65)以来，变成一个密集研究的科研领域。用 于光的产生的有机材料的已知优点，例如低的重吸光性、高的量子获 益或者还有通过相对简单的分子结构的改变适应发射光谱的可能性， 在近些年来通过材料研究的不断发展和用以有效地将载流子注入和运 输到有机发光元件的有源发射层中的新概念的转化，可以得到充分利 用。最初的基于这种所谓的有机发光二极管的显示装置已经找到了走 向市场的道路，在未来有机发光二极管将被确立为除了液晶显示装置 和由无机发光二极管制成的显示装置之外的概念。另一个基于有机发 光二极管特性而对有机发光二极管开放的市场就是照明领域，该特性 是可以在半空间内大面积地和均匀地发光。通常对于有机发光二极管，光通过透明的基板发射(所谓的底部-发光结构)。在一些情况下，使用不透明的基板可以对改善结构元件 的功率参数或者降低产品的成本非常有利。在这种情况下通过所述层 结构的顶电极发光(所谓的"顶部-发光"结构)。为了这个目的需要 足够透明的顶电极。为了获得透明的有机发光二极管，两种配件也可 以被组合起来。透明的顶电极传统上由透明的导电金属氧化物，特别是铟-锡-氧化 物(ITO)制得。所述配件隐含有一些困难，其减弱了这种溶液的可使用性。所述ITO层的电导率很小，以致对于大面积的结构由于层电阻而 在层内产生电压降，并且由此产生横向(lateral)的不均匀发光。此外 所述层借助溅射工艺镀覆。存在于其下的有机层一般情况下对于在此 工艺中产生的反应性的离子非常没有抵抗能力。对结构元件的功率参 数和使用寿命不利的效应仅可以借助嵌入缓冲层部分地得到补偿。一 般情况下，金属氧化物对于空穴的注入，即作为阳极使用非常适合， 而电子的注入则具有问题。最终在ITO层中铟的高比例意味着巨大的成 本因素。可选地，所述金属层可以被用作透明的顶电极。薄的金属层例如 15nm的银仅具有很小的吸光性并且足够透明。不利地是，困难在于受 控制地沉积如此薄的层。此外，所述层在力学上不稳定并且经常由于 顶电极上的裂缝而导致结构元件的过早报废。最后顶电极的高反射率 带来了控制结构元件内干涉效应的困难。产生的微空穴的高性能使得 产生的光的狭窄的波长范围被优选，而其它的范围受到抑制。特别是 在发射白光时，这使得期望的发射光谱被歪曲。因此，所述结构元件 对于一些应用领域(例如作为照明元件或作为LCD显示器背部照明元件)不被使用。最后，在文献US 2004/0021434中提出，顶电极设置有通孔。其中 示出，这种通孔不利地影响到结构元件的照明效应，因为在结构元件 的区域内出现不发光的部分。
技术实现思路
本专利技术的任务是，制造具有带通孔的顶电极的有机光电子结构元 件，对于所述元件，顶电极中的通孔不会妨碍地影响所述结构元件的 照明效应。根据本专利技术，所述任务通过具有底电极、设置有通孔的顶电极和 有机层布置的有机光电子结构元件来实现，所述有机层布置被构成为在底电极与顶电极之间并与它们电接触，并且在所述结构元件中，在 光发射区域内，当施加电能到底电极和顶电极时，可以产生光，其中 设计有同样延伸到通孔区域里面去的有机电流分布层，所述电流分布 层与顶电极和光发射区域电接触。借助有机电流分布层实现，在顶电极上注入的、空穴或电子形式 的电载流子同样到达有机层布置的、位于顶电极的通孔的下面的光发 射区域的部分，所述通孔也可以被称为间隙。以这种方式在所述光发 射区域部分同样借助载流子的重组产生光，这样所述部分也可以对光 的产生做出贡献。基于现有技术，所述产生光的重组基本上在电极重 叠的区域发生和不在被通孔包含的区域发生。同样到通孔区域里面去 的有机电流分布层的构成示出，有机电流分布层与通孔重叠地延伸， 其中有机电流分布层既可以单独延伸到通孔中，又可以在通孔的上面 和下面或在所述部分区域的任意组合中延伸。从所述结构元件上方看， 优选有机电流分布层与也被称为开口的通孔之间的重叠是完全的。顶电极中的通孔可以被这样实施，即顶电极被构成为具有多个桥形接片(Stegen)，桥形接片在其一侧部分地或完整地包围圆的或有棱 角的通孔。同样顶电极可以被设计为具有多个带状构成的电极元件。 在符合目的的设计方案中，顶电极被构成为对在光发射区域产生的光 不透明的电极。这样就使得对于顶电极使用具有100nm或更厚的层厚度的厚金属层成为可能，由此结构元件的稳定性被优化。与有机光电子 结构元件的各种构型相适应地，顶电极可以被构成为阳极或者阴极。有机电流分布层优选由可热升华的有机材料构成，所述材料可以 借助真空汽化进行沉积。以这种方式，在结构元件生产时，经常用来 构成有机层所使用的、借助真空汽化进行沉积的技术可以用来构成有 机电流分布层。本专利技术的另一个优选改进方案设计为，有机电流分布层被构成为与顶电极相接触。对于所述实施方式，有机电流分布层与顶电极直接 接触。可选地可以设计为，有机电流分布层可以通过导电材料部分与 顶电极电接触。在光电子结构元件生产时，有机电流分布层与顶电极 之间的接触这样产生，例如将用于有机电流分布层的材料和用于顶电 极的材料(或者以相反的顺序)直接地顺序沉积来生成。对于本专利技术符合目的的一个设计方案可以被设计为，有机电流分布层被构成为具有最小为0.001 S/cm的电导率，优选为具有最小为0.05 S/cm的电导率和进一步优选为具有最小为l S/cm的电导率。电流分布层 的层电阻可以被看作是可选测量值。它符合目的地小于108欧姆/平方， 优选小于106欧姆/平方和进一步优选小于105欧姆/平方。借助所设置的 电导率保证电流分布层的优化的功能性，使得在有机电流分布层中的 电载流子传输形式的电流可以最为理想地在横向方向上扩散，也就是 在电流分布层的延展方向上扩散。如果分部分地观察所述具有其层结 构的结构元件，可以观察到所得到的电流分布同样为电载流子的横向 传导(Querleitung)。为了构成有机电流分布层优选应用一种材料，凭借所述材料可以 对至少一种类型的电载流子提供高迁移率。所述迁移率具有优点地大 fl(T4cm2/Vs，优选大于1(T2 cm2/Vs和进一步优选大于10—1 cm2/Vs。本专利技术具有优点的一个实施方式设计，所述通孔的最小尺寸至少 与所述有机层布置的总高度一样大。本专利技术的一个改进构成优选设计，当顶电极为阳极时，有机电流 分布层被构成为在层延展方向上传输空穴形式的电载流子的层。本专利技术的一个具有优点的设计方案可以设计，当顶电极为阴极时， 有机电流分布层被构成为在层延展方向上传输电子形式的电载流子的 层。本专利技术的一个改进方案可以设计，有机电流分布层被构成为掺杂 的有机层，其具有提高电导率的掺杂。在构成掺杂的有机层时，将一 种或多种掺杂材料置入有机基体材料中，所述基体材料与有机半导体 材料有关。当有机基体材料含有受体形式的掺杂剂时，层被称为p-型掺 杂有机层。当所置入的掺杂剂对于有机基体材料构成给体时，被掺杂 的层为n-型掺杂的有机层。根据本申请这样产生电掺杂，即所述一种或 多种所置入的掺杂材本文档来自技高网...

【技术保护点】
有机光电子结构元件，具有底电极、设置有通孔的顶电极和有机层布置，所述有机层布置被构成为在所述底电极与所述顶电极之间并与所述底电极和所述顶电极电接触，并且在所述结构元件中，在光发射区域内，当施加电能到所述底电极和所述顶电极时，可以产生光，其特征在于同样延伸到所述通孔区域里面去的有机电流分布层，所述电流分布层与所述顶电极和所述光发射区域电接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷格施瓦茨，原田健太郎，卡尔斯滕沃尔泽，马丁普法伊费尔，卡尔莱奥，安斯加尔维尔纳，
申请(专利权)人：诺瓦莱德公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]