(57)【要約】  本発明は、有機発光素子の製造方法に関する。製造方法は、Ａ）基板（１）上に第１の電極層（２）を準備するステップと、Ｂ）第１の電極層（２）上に、金属を含有する構造化された導電層（３）を被着するステップと、Ｃ）第１の電極層（２）に接していない導電層（３）の表面（３１）上に、金属の酸化によって、導電層（３）の金属の酸化物を含有する絶縁層（４）を形成するステップと、Ｄ）第１の電極層（２）および絶縁層（４）の上に、少なくとも１つの有機機能層（５）を被着するステップと、Ｅ）少なくとも１つの有機機能層（５）上に第２の電極層（８）を被着するステップとを有する。
2012502411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機発光素子の製造方法において、
Ａ）基板（１）上に第１の電極層（２）を準備するステップ、
Ｂ）前記第１の電極層（２）上に、金属を含有する構造化された導電層（３）を被着するステップ、
Ｃ）前記第１の電極層（２）に接していない前記導電層（３）の表面（３１）上に、前記金属の酸化によって、前記導電層（３）の前記金属の酸化物を含有する絶縁層（４）を形成するステップ、
Ｄ）前記第１の電極層（２）および前記絶縁層（４）の上に、少なくとも１つの有機機能層（５）を被着するステップ、
Ｅ）前記少なくとも１つの有機機能層（５）上に第２の電極層（８）を被着するステップ、
を有することを特徴とする、有機発光素子の製造方法。
【請求項２】
前記ステップＣ）において、酸素プラズマ処理、ＵＶオゾン処理、反応性イオンエッチングおよび湿式化学的な処理から成るグループから選択された１つの方法または複数の方法の組み合わせによって酸化を行う、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ステップＣ）において、前記第１の電極層（２）を前記第１の電極層（２）の湿潤性および／または前記第１の電極層（２）の電気的な仕事関数に関して変性させる、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記ステップＢ）において、前記導電層（３）の金属として卑金属を被着させ、該卑金属の酸化物を電気的に絶縁させる、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記ステップＣ）において、前記絶縁層（４）を５ナノメートル以上かつ１００ナノメートル以下の厚さでもって形成する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記ステップＢ）において、前記導電層（３）をスパッタリングまたは蒸着により被着させる、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記ステップＢ）において、前記導電層（３）を帯状に構造化する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記導電層（３）の少なくとも１つの帯を前記電極層（２）の部分領域にわたり延在させる、請求項７記載の方法。
【請求項９】
有機発光素子において、
基板（１）上の第１の電極層（２）と、
前記第１の電極層（２）上に配置されている、金属を含有する構造化された導電層（３）と、
前記第１の電極層（２）と接していない前記導電層（３）表面（３１）上に配置されている、構造化された前記導電層（３）の前記金属の酸化物を含有する絶縁層（４）と
前記第１の電極層（２）および前記絶縁層（４）の上に配置されている少なくとも１つの有機機能層（５）と、
前記少なくとも１つの有機機能層（５）上に配置されている第２の電極層（８）とを有することを特徴とする、有機発光素子。
【請求項１０】
前記導電層（３）は卑金属を含有し、該卑金属の酸化物は電気的に絶縁されている、請求項９記載の有機発光素子。
【請求項１１】
前記絶縁層（４）は５ナノメートル以上かつ１００ナノメートル以下の厚さを有する、請求項９または１０記載の有機発光素子。
【請求項１２】
前記導電層（３）は帯状に構造化されている、請求項９から１１までのいずれか１項記載の有機発光素子。
【請求項１３】
前記導電層（３）は、１００ナノメートル以上かつ１００マイクロメートル以下の幅の帯を少なくとも１つ有する、請求項１２記載の有機発光素子。
【請求項１４】
前記絶縁層（４）は５ナノメートル以上かつ１００ナノメートル以下の厚さを有する、請求項９から１３までのいずれか１項記載の有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ドイツ連邦共和国特許出願第10 2008 045 948.8号の優先権を主張するものであり、その開示内容は参照により本願に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、有機発光素子の製造方法および有機発光素子に関する。
【０００３】
照明用の大面積の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の所望の特性はアクティブな発光面にわたる輝度の均一性である。従来のＯＬＥＤは通常２つの電極層を有しており、それらの電極層の間に光を生成して放射するための有機層が配置されている。ＯＬＥＤの電極層は、通常使用される薄い層厚および／または材料に基づき、比較的高い電気抵抗を有する。電極層の延在方向または延在平面に沿った比較的低い横方向導電性に起因するそのような高い電気抵抗に基づき、高電流密度では延在方向または延在平面に沿った電圧の急激な変化が生じ、これにより輝度が著しく不均一になる可能性がある。このことは、殊に大きくて均一な発光面が要求される照明の用途では非常に好ましくない。
【０００４】
したがって本発明の課題は、少なくとも１つの有機機能層を備えた有機発光素子の製造方法を提供することである。さらに別の課題は、少なくとも１つの有機機能層を備えた有機発光素子を提供することである。
【０００５】
これらの課題は、独立請求項の特徴部分に記載されている特徴を備えた方法および発光素子によって解決される。本発明の方法および構成素子の有利な実施形態および発展形態は従属請求項に記載されており、以下の説明および図面からより良く理解される。
【０００６】
１つの実施形態によれば、有機発光素子の製造方法は以下のステップを有する：
Ａ）基板上に第１の電極層を準備するステップ、
Ｂ）第１の電極層上に、金属を含有する構造化された導電層を被着するステップ、
Ｃ）第１の電極層と接していない導電層の表面上に、金属の酸化によって、導電層の金属の酸化物を含有する絶縁層を形成するステップ、
Ｄ）第１の電極層および絶縁層上に、少なくとも１つの有機機能層を被着するステップ、
Ｅ）少なくとも１つの有機機能層上に第２の電極層を被着するステップ。
【０００７】
別の実施形態によれば、有機発光素子は、殊に、
基板上の第１の電極層と、
第１の電極層上に配置されている、金属を含有する構造化された導電層と、
第１の電極層側と接していない導電層の表面上に配置されている、構造化された導電層の金属の酸化物を含有する絶縁層と
第１の電極層および絶縁層の上に配置されている少なくとも１つの有機機能層と、
少なくとも１つの有機機能層上に配置されている第２の電極層とを有する。
【０００８】
以下において説明する全ての特徴、別の実施形態およびさらなる利点もやはり前述の方法および上述の有機発光素子に関連するものである。
【０００９】
本明細書において、一方の層または一方の構成要素が他方の層または他方の構成要素の「上」または「上方」に配置または被着されているということは、一方の層または一方の構成要素が他方の層または他方の構成要素の上に直接的に機械的および／または電気的に接触して配置されていることを意味する。このことはまた、一方の層または一方の構成要素が間接的に他方の層または他方の構成要素の上ないし上方に配置されていることを意味していても良い。この場合には、別の層および／または別の構成要素が一方の層と他方の層との間、もしくは一方の構成要素と他方の構成要素との間に配置されていても良い。
【００１０】
本明細書において、一方の層または一方の構成要素が２つの他方の層または他方の構成要素の「間」に配置されているということは、一方の層または一方の構成要素が、２つの他方の層または他方の構成要素のうちの一方と直接的または間接的に機械的および／または電気的に接触しており、かつ、２つの他方の層または他方の構成要素のうちの他方と直接的または間接的に機械的および／または電気的に接触して配置されていることを意味する。間接的に接触している場合には、別の層および／または別の構成要素を、一方の層と、２つの他方の層のうちの少なくとも１つとの間に配置することができるか、または、一方の構成要素と、２つの他方の構成要素のうちの少なくとも１つとの間に配置することができる。
【００１１】
少なくとも１つの有機機能層は、下記においてさらに説明するように、有機発光素子の動作時に電磁放射を生成し、放出することに適したものである。本明細書において「放射」、「電気放射」および「光」という用語は、少なくとも１つの波長ないし赤外線から紫外線の波長領域のスペクトル成分を有する電磁放射を意味する。殊に、赤外線光、可視光および／または紫外線光を表す。
【００１２】
第１の電極層上の構造化された導電層によって、第１の電極層の延在方向および／または延在平面に沿った第１の電極層の電気抵抗を低減することができる。これによって、本方法を用いて、導電層を有していないＯＬＥＤに比べて、第１の電極層における輝度のより高い均一性、したがって少なくとも１つの有機機能層内における輝度のより高い均一性も実現する有機発光素子を製造することができる。これによって、少なくとも１つの有機機能層において生成される電磁放射の輝度の均一性を従来のＯＬＥＤに比べて改善することも達成される。
【００１３】
さらに有機発光素子を、構造化された導電層が確かに第１の電極層と直接的に電気的に接触するが、少なくとも１つの有機機能層とは直接的に電気的に接触しないように構成することができる。このことを、第１の電極層と接していない導電層の表面上に絶縁層が形成されることによって達成することができる。殊に、絶縁層が形成される導電層の表面は少なくとも、第１の電極層と接しておらず、少なくとも１つの有機機能層と接している導電層の全ての表面を含むことができる。これによって、前述の製造ステップＣおよびＤの実施後に、導電層は少なくとも１つの有機機能層とは直接的に電気的に接触していないことが達成される。
【００１４】
さらに、絶縁層が形成される導電層の表面は、第１の電極層と接していない導電層の全ての表面を全て含むことができるので、前述の製造ステップＣの実施後に、導電層は第１の電極層および絶縁層によって完全に包囲されている。
【００１５】
本明細書において、２つの層または構成要素が「直接的に電気的に接触している」とは、２つの層または構成要素が相互に直接的に接しており、共通の境界面を有することを意味する。２つの層または構成要素間の境界面を介して電荷交換を行うことができる。すなわち、２つの層または構成要素間の境界面を介して電流を流すことができる。本発明による有機発光素子では、絶縁層が配置されている導電層の表面を介して、導電層と少なくとも１つの有機機能層との間において電荷交換は行われないので、絶縁層が配置されている導電層の表面はまさにこの絶縁層によって有機機能層とは直接的に電気的に接触していない。
【００１６】
導電層の表面上に絶縁層を形成することによって、また有利には、少なくとも、第１の電極層と接しておらず、少なくとも１つの有機機能層と直接的に接している導電層の全ての表面上に絶縁層を形成することによって、第１の電極層における電流密度を均一化し、しかしながらそれと同時に、第１の電極層と有機機能層との間においてのみ電荷交換を行うことでき、したがって電流を流すことができる。
【００１７】
これによって、例えば、第１の電極層と第２の電極層との間隔に比べて、構造化された導電層と第２の電極層との間の間隔が狭いことに起因して、有機発光素子の動作時に導電層と第２の電極層との間の領域において比較的に高い電界強度が生じることを阻止することができる。そのような高い電界強度が生じた場合には、導電層と第２の電極層との間の領域に流れる電流が多くなり、形成される光が多くなる。つまり絶縁層によって、有機発光素子の動作時の電流密度の不所望な不均一性、したがって有機発光素子の輝度の不所望な不均一性を阻止することができるか、少なくとも低減することができる。
【００１８】
さらには、絶縁層が存在しない場合には、導電層と第２の電極層との間の領域における電界強度が比較的高いことに基づき、この領域に流れる電流が比較的大きくなり、これによって構成素子の層材料の局所的なデグラデーションは短絡が発生するまで加速され、有機発光素子全体の故障を惹起する虞がある。下側の透過性電極および透過性基板を通過して光が出力結合される有機素子においては、光の放射は透過性の電極層および透過性の基板を通過して考察する側に向かう光の放射は導電層によって隠されるので、導電層の領域における光の生成は損失に繋がり、したがって不所望なものになる可能性がある。
【００１９】
したがって導電層上に絶縁層を形成することによって、動作時には確かに第１の電極層と有機機能層との間において電荷交換が行われ、したがって電流が流れるが、構造化された導電層と有機機能層と間においては電荷交換が行われず、したがって電流は流れないので、第１の電極層側の電荷は第１の電極層から有機機能層にのみ到達することができ、絶縁層側からは到達しない。これによって、絶縁層の機能と第１の電極層の機能を分離することができ、導電層は第１の電極層と有機機能層との間に配置されているにもかかわらず、第１の電極層における電流密度の均一化にのみ使用される。
【００２０】
さらに有利には、絶縁層の金属を酸化させて絶縁層を形成することによって、絶縁層が前述の製造ステップＣにおいて導電層上にのみ、したがって少なくとも導電層の１つの表面にのみ配置されているか、またはさらに有利には、第１の電極層と接しておらず、有機機能層と直接的に接している導電層の全ての表面に配置されている。
【００２１】
本発明による方法とは異なる公知の方法では、導電層の電気的な絶縁のために、別の処理ステップにおける析出によって付加的な絶縁層が被着される。絶縁層を相応のマスクを用いて蒸着させるか、リソグラフィによる構造化によって、絶縁すべき導電層の形状に適合させることができる。しかしながら、この種の公知の方法は絶縁層の位置決めを高精度および高品質で行わなければならないという欠点を有する。この種の公知の方法が本発明による第１の電極層および導電層との関係において使用されたならば、第１の電極層と絶縁層の重畳、すなわち、過度に広い絶縁層が生じ、発光面が不必要に低減されるので不利である。反対に過度に狭い絶縁層では、この過度に狭い絶縁層によって導電層が有機機能層から電気的に絶縁されない個所において、構造化された導電層の領域における電界強度が高まるような上述の問題が生じる虞がある。
【００２２】
本発明による方法によって、導電層の表面自体がパッシベーションされ、したがって絶縁層が形成されるように変化する。このために、導電層の金属は金属を含有する酸化物、以下では導電層の金属の金属酸化物と称する酸化物に変化する。このことは、第１の電極層に接していない導電層の少なくとも１つの表面または全ての表面の酸化によって行うことができる。したがって、製造ステップＣにおける酸化および絶縁層の形成によって、導電層を有機機能層に対してパッシベーションさせ、すなわち電気的に絶縁させることができる。導電層上に付加的な絶縁層を被着させるために、真空状態での上述の付加的な被着処理ステップまたは時間と費用の掛かるリソグラフィ技術を必要とすることなく、第１の電極層に接していない導電層の全ての表面に、金属酸化物を含有する一様な絶縁層を形成することができる。
【００２３】
さらには、導電層を製造ステップＣにおいて、１つまたは複数の以下の方法によって酸化させることができる：プラズマ処理、殊に酸素プラズマにおける第１の電極層および構造化された導電層の処理、ＵＶオゾン処理、反応性イオンエッチングおよび／または湿式化学的な処理。殊に、製造ステップＣにおける酸化を、それらの方法の組み合わせによって、または２つまたはそれ以上の方法を適用することよって行うことができる。
【００２４】
さらに製造ステップＣにおいては、少なくとも１つの有機機能層についての第１の電極層の湿潤性、および／または、電荷についての第１の電極層の電気的な仕事関数に関して、第１の電極層を変性させることができる。このことは、導電層の表面が酸化される製造ステップＣにおける方法によって、前述の特性が改善されるように第１の電極層も同様に、また同時に変性されることを意味する。さらには、第１の電極層を製造ステップＣによって導電層の表面の酸化と同時に洗浄し、例えば、第１の電極層の有機性の残余物および汚染物質を除去することができる。本発明では、第１の電極層の洗浄、また第１の電極層の仕事関数および湿潤性の改善、それどころか最適化を、導電層の表面の酸化と同じ製造ステップＣにおいて実施することができる。つまり、本発明による方法では、同一の製造ステップにおいてそれらの作用を統合することができる。したがって、本発明による方法では、第１の電極層の前述の特性の改善ないし最適化に関して、付加的な処理ステップを省略することができる。
【００２５】
酸化によって金属酸化物を形成しながら、酸素原子は導電層の金属の結晶格子に入り込むことができる。製造ステップＣにおける条件に応じて、金属酸化物は導電層の表面の非常に制限された厚さ領域内に形成することができる。このことは金属酸化物が前述の厚さ領域全体において、または少なくとも主要な領域において、金属原子と酸素原子との化学量論的な比率で存在し、金属酸化物層または金属酸化物層領域の形態で特徴付けられることを意味する。さらに、製造ステップＣにおける条件に応じて、絶縁層の所定の深さ以降では酸素含有量を低減させることができる。酸素含有量のこのような低減を例えば、指数的に、またはほぼ指数的に行うことができる。これによって、導電層と絶縁層との間の明確な境界面が生じることなく、導電層と絶縁層との移行部を連続的なものにすることができる。絶縁層と導電層との間の境界は例えば、金属酸化物の化学量論的な酸素含有量が１／ｅまたは（１／ｅ）2に低下している、導電層内の領域または絶縁層内の領域である。ここでｅはオイラー数である。
【００２６】
構造化された導電層を製造ステップＢにおいて、例えば第１の厚さで被着することができる。製造ステップＣにおける、第１の電極層に接していない導電層の少なくとも１つの表面における金属の酸化、またそれに伴う絶縁層の形成によって、その領域における導電層および絶縁層の総厚は、金属酸化物を形成しながら酸素原子が金属に入り込むことによって、製造ステップＢ後の導電層の第１の厚さよりも大きくなる。さらには、製造ステップＣ後に残存する導電層の厚さは、製造ステップＢ後に被着された導電層の元の第１の厚さよりも薄い。
【００２７】
製造ステップＢにおいては、導電層の金属として卑金属が被着される。卑金属は少なくとも前述の方法のうちの１つを用いて酸化させることができる。殊に、製造ステップＢにおいては金属が被着され、その酸化物は電気的に絶縁されている。例えば、金属はチタン、マグネシウム、ジルコニウムおよび／またはアルミニウムを含有するか、それらから構成されている。これによって、絶縁層は製造ステップＣ後にチタン酸化物、マグネシウム酸化物、ジルコニウム酸化物および／またはアルミニウム酸化物を含有することができるか、絶縁層をそれらから構成することができる。本明細書において、金属酸化物とは基本的に金属の絶縁性の酸化物であり、したがって相応の酸化数を持つ金属を有する酸化物を表し、このことは例えば、金属の特定の酸化数での前述の金属のさらに別の導電性の酸化物が既知である場合にも当てはまる。
【００２８】
殊に有利には、製造ステップＢにおいてアルミニウムが導電層として第１の電極層上に被着される。アルミニウムが通常条件下の空気において全ての表面上に薄い酸化層を形成している間に、製造ステップＢを例えば真空状態において、または保護ガス雰囲気において酸素を除いて実施することができるので、製造ステップＣにおいては、前述の酸化方法のうちの１つによって所期のように所望の厚さの絶縁層を製造することができる。
【００２９】
殊に、アルミニウムはいわゆる自己パッシベーション作用を有することができ、このことは、例えば製造方法のパラメータによって調整可能な所定の厚さにおいて酸化を自身で停止できることを意味する。
【００３０】
導電層と、この導電層の上に配置されている絶縁層とを備えた基板を、製造ステップＣ後には、例えば湿気および／または酸素のような悪影響によって導電層が損傷することなく、保護雰囲気外においても処理および／または貯蔵することができる。
【００３１】
製造ステップＣにおいて製造可能である、金属酸化物を含有する絶縁層の厚さは少なくとも、金属酸化物の単分子膜の厚さを有する。殊に有利には、導電層の十分な電気的な絶縁性を実現するために、絶縁層の厚さは５ナノメートル以上でよい。さらに有利には、絶縁層の厚さは１００ナノメートル以下であり、殊に２５ナノメートル以下である。絶縁層の厚さを薄く形成すればするほど、導電層および絶縁層の総厚は一層薄くなるので、有利には、導電層および絶縁層による不必要な光学的な遮蔽が有機発光素子の動作中に認識されることはない。
【００３２】
さらには、有機機能層を導電層および絶縁層の総厚よりも厚くすることができるので、有機機能層は導電層および絶縁層を覆い、これに起因する第１の電極層上の非平坦面が平坦化される。
【００３３】
さらには、導電層を製造ステップＢにおいて、スパッタリングまたは蒸着によって被着させることができる。導電層を有利には製造ステップＢにおいて帯状に構造化し、これによって導電層は１つまたは複数の帯またはウェブを有することができる。導電層を例えば大面積で構造化せずに第１の電極層上に被着させ、続けてマスクを用いて帯状に構造化することができる。大面積で被着された導電層の領域を、公知の乾式または湿式のエッチングプロセス、例えば構造化されたフォトレジストマスクを使用して電極層から除去することができる。択一的に、第１の電極層を製造ステップＢにおいて、マスクを用いて既に帯状に構造化して被着またはスパッタリングすることができる。
【００３４】
さらには、マスクを用いたシルクスクリーン印刷のような印刷方法を使用するか、噴射方法（「スプレーコーティング」）を使用することもできる。
【００３５】
導電層を製造ステップＢにおいて、１００マイクロメートル以下かつ１００ナノメートル以上の幅の帯の形状で被着させることができる。個々の帯を均等に、またはあるパターンで第１の電極層の部分領域にわたり、または第１の電極層全体にわたり延在させ、例えば直線状または湾曲した形状で、さらには相互に並行な帯状または網状に配置することができる。例えば、第１の電極層は、この第１の電極層を外部の電圧源および／または電流源と電気的に接続するための電気的な接触接続領域を有することができる。この場合には、導電層の帯を有利には電気的な接触接続領域から離して延在させることができる。
【００３６】
帯状の構造化に択一的に、または付加的に、導電層を製造ステップＢにおいて、他の幾何学的な形状の形態で構造化することもでき、そのような幾何学的な形状は、第１の電極層および少なくとも１つの有機機能層における均一な電流密度分布を生じさせることに適している。
【００３７】
さらに、製造ステップＡにおいては、第１の電極層と、基板と第１の電極層との間にある別の導電層とを有する基板を提供することができる。第１の電極層の基板側の表面上に配置することができる別の導電層によって、第１の電極層の横方向導電性をさらに高めることができ、したがって第１の電極層における電流密度の均一性をさらに高めることができる。
【００３８】
殊に、有機発光素子を有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）として実施することができる。このために、有機発光素子は、動作時に電磁放射を放射することに適している活性領域を有することができる。有機発光素子は有機発光層列を有することができ、この有機発光層列は第１の電極層と、第２の電極層と、これら２つの電極層間において、少なくとも１つの有機機能層を含む有機層列とを有する。有機層列は、少なくとも１つの有機機能層に付加的に、別の複数の有機機能層を有することができる。少なくとも１つの有機機能層または複数の機能層は、例えば、電子輸送層、エレクトロルミネセンス層および／また正孔輸送層を有するか、またはそのような層として実施することが可能である。有機機能層は、電子と正孔の再結合によって電磁放射を形成することができる活性領域を有することができる。
【００３９】
第１の電極層および／または第２の電極層をそれぞれ大面積で形成することができる。これによって、活性領域において形成された電磁ビームを大面積で放射することができる。ここで「大面積」とは、有機的な電子素子が数ｍｍ2以上、有利には１ｃｍ2以上、殊に有利には１０ｃｍ2以上の面積を有することを意味する。択一的または付加的に、第１の電極および／または第２の電極を少なくとも部分領域において構造化して形成することができる。これによって、活性領域において形成された電磁ビームを構造化して、例えばピクセルまたはピクトグラムの形態で放射することができる。第１の電極層上の導電層によって、本発明による導電層を有していないＯＬＥＤの場合に比べて、より均等かつ横方向においてより均一に電流を活性領域に供給することができる。均等かつ横方向において均一に電流を供給することによって、有機発光素子の均一な発光面を達成することができる。
【００４０】
例えば基板は、ガラス、石英、プラスチックシート、金属、金属シート、シリコンウェハまたは別の適切な基板材料を含むことができる。有機発光素子がいわゆるＯＬＥＤがいわゆる「ボトムエミッタ」として実施されている場合、すなわち活性領域において形成された電磁ビームが基板を通過して放射される場合、基板は第１のビームの少なくとも一部に対して透過性を有することができる。
【００４１】
ボトムエミッタ型の構造においては、有利には、第１の電極層も活性領域内で形成された電磁ビームの少なくとも一部に対して透過性を有することができる。アノードとして実施することができ、したがって正孔注入材料として使用される透過性の第１の電極層は、例えば透過性の導電性酸化物を有するか、透過性の導電性酸化物から構成することができる。透過性の導電性酸化物（transparent conductive oxides略して"TCO"）は透過性の導電性材料であり、通常の場合、例えば、亜鉛酸化物、スズ酸化物、カドミウム酸化物、チタン酸化物、インジウム酸化物またはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの金属酸化物である。ＺｎＯ，ＳｎＯ2またはＩｎ2Ｏ3などの２成分の金属酸素化合物のほか、Ｚｎ2ＳｎＯ4，ＣｄＳｎＯ3，ＺｎＳｎＯ3，ＭｇＩｎ2Ｏ4，ＧａＩｎＯ3，Ｚｎ2Ｉｎ2Ｏ5またはＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12などの３成分の金属酸素化合物や、種々の透過性の導電性酸化物の混合物もＴＣＯ群の材料に属する。さらに、ＴＣＯは必ずしも化学量論的な組成に相応する必要はなく、ＴＣＯをｐ型またはｎ型にドーピングすることもできる。
【００４２】
少なくとも１つの有機機能層または複数の有機機能層は有機ポリマー、有機オリゴマー、有機モノマー、有機の小さな非ポリマー分子（小分子）またはそれらの組み合わせを含有することができる。ＯＬＥＤにとっての適切な材料は当業者に周知であるので、したがってここでは詳細には説明しない。機能層における材料に応じて、形成された電磁ビームは、紫外線スペクトル領域から赤色スペクトル領域までの個別の波長または波長領域またはそれらの組み合わせを有することができる。
【００４３】
第２の電極をカソードとして実施することができ、したがって電子注入材料として使用することができる。殊にカソード材料として、アルミニウム、バリウム、インジウム、銀、金、マグネシウム、カルシウムまたはリチウム、またそれらの化合物、組み合わせおよび合金が有利であることが分かった。択一的または付加的に、第２の電極層が上述のＴＣＯのうちの１つを含有することもできる。付加的または択一的に、第２の電極層も透過性に実施することできる、および／または、第１の電極層をカソードとして実施し、かつ、第２電極をアノードとして実施することができる。このことは殊に、有機発光素子を「トップエミッタ」としても実施できることを意味している。
【００４４】
さらに、第１の電極層および／または第２の電極層が１つまたは複数の有機的な導電性材料、例えば、ドープされた、またはドープされていないポリアニリン、ポリピロールおよび／またはポリチオフェン、および／または、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ；carbon nanotube）を含有することができる。
【００４５】
さらには、有機発光素子を同時にボトムエミッタとしてもトップエミッタとしても実施し、有機発光素子が透過性の第１の電極層および透過性の第２の電極層を有することもできる。これによって、有機発光素子を透過性にすることができる。
【００４６】
有機発光素子の製造方法ならびに有機発光素子のさらなる利点、有利な実施形態および発展形態は、図面を参照する以下の実施例の記載より明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１Ａ】１つの実施例による有機発光素子の製造方法ならびに有機発光素子を示す。
【図１Ｂ】１つの実施例による有機発光素子の製造方法ならびに有機発光素子を示す。
【図１Ｃ】１つの実施例による有機発光素子の製造方法ならびに有機発光素子を示す。
【図１Ｄ】１つの実施例による有機発光素子の製造方法ならびに有機発光素子を示す。
【図１Ｅ】１つの実施例による有機発光素子の製造方法ならびに有機発光素子を示す。
【００４８】
図示されている構成要素およびそれらの相互のサイズ比は、基本的に縮尺通りに示されたものではなく、むしろ個々の構成要素、例えば層、構成部材、構成素子および領域はより見やすくするため、および／または、より良い理解のために誇張して厚くまたは大きく描かれている場合もある。
【００４９】
図１Ａには、１つの実施例による有機発光素子の製造方法の第１の製造ステップＡが示されている。このステップでは、基板１に対して第１の電極層２が準備される。図示されている実施例においては、基板１および第１の電極層２が透過性に実施されている。基板１はガラスから成るものであり、また基板１上に大面積で被着されている第１の電極層２はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）から成るものである。図示されている実施例においては、第１の電極層２がアノードとして、したがって正孔注入層として使用される。
【００５０】
択一的に、第１の基板１および／または第１の電極層２が上述の材料のうちの１つまたは複数を含有していてもよい。
【００５１】
図１Ｂにはさらなる製造ステップＢが示されており、この製造ステップＢにおいては構造化された導電層３が被着される。図示されている実施例においては、このためにアルミニウムがシェーディングマスク（図示せず）を介して熱蒸着によって第１の電極層２上に析出される。シェーディングマスクは、第１の電極層２にわたり延在し、かつアルミニウムからなる帯または帯状の領域として導電層３が第１の電極層２上に形成されるように実施されている。これとは異なり、上述の別の材料のうちの１つ、またはそれらを組み合わせた材料を被着させることができる。導電層３の帯は数マイクロメートルの幅を有する。導電層３の帯の幅が広く形成すればするほど、また隣接するそれぞれの帯の間隔が狭くなればなるほど、第１の電極層２における電流密度を一層良好に均一にすることができる。第１の電極層２の帯が狭くなればなるほど、また隣接するそれぞれ２つの帯の間隔が大きくなればなるほど、後の有機発光素子の動作時に第１の電極層２および基板１を通過させてより多くの光を放射することができる。
【００５２】
第１の電極層２が電気的な接触接続のために電気的な接触領域を有している場合には、導電層３の帯状の領域が電気的な接触領域から離れて延在していれば有利である。つまり、これによって第１の電極層２の横方向導電性が効果的に高まるか、第１の電極層２の電気抵抗が低下する。後続の有機発光素子においては、これによって、第１の電極層２における電流密度の均一化、したがって第１の電極層２または後の製造ステップにおいて被着される活性領域の面全体にわたる照明印象の均一化が達成される。
【００５３】
導電層３の帯状領域はそれぞれ、第１の電極層２とは直接的に接触していない、第１の電極層２とは対向しな表面３１を有している。さらなる製造ステップＣにおいては、表面３１上に絶縁層４が、図１Ｃに示されているような酸化９によって形成される。このために、基板１は第１の電極層２および構造化された導電層３と共に酸素プラズマに晒される。これは矢印９によって示唆されている。
【００５４】
酸素プラズマによって、導電層３の表面３１におけるアルミニウムが酸化され、金属酸化物層、図示されている実施例においてはアルミニウム酸化物層が絶縁層４として表面３１上に形成される。絶縁層４は製造ステップＣの終了後に約５ナノメートル〜２５ナノメートルの厚さを有している。図示されている実施例においては、酸素プラズマもしくは、択一的または付加的に前述の別の酸化方法、例えばＵＶオゾン処理または湿式処理の作用によって導電層３の表面３１全体が酸化され、表面３１上に絶縁層４が形成されるので、導電層３は酸化の終了後に絶縁層４と第１の電極層２とによって完全に包囲されている。これによって、導電層３は第１の電極層２とのみ直接的に電気的に接触することになるので、前述のように、例えば有機発光素子の動作時に、過度に高い電界強度を有する領域が導電層３の近傍の領域に生じることを回避することができる。
【００５５】
さらに、絶縁層４は表面３１の酸化によって、第１の電極層２の上ではなく正確に導電層３の上に形成される。これによって有利には、絶縁層４が第１の電極層２の領域を不必要に覆わないことを保証することができる。不必要に覆われることによって、第１の電極層２および基板１を通過して放射される光エネルギが低下することになる。他方では、本発明による方法によって、導電層３の表面３１全体に絶縁層４が形成されることを保証することができる。
【００５６】
その上、酸素プラズマによって、第１の電極層２の湿潤性の向上、ならびに第１の電極層２のＩＴＯに由来する電荷の仕事関数の低下が達成される。さらには酸素プラズマによって、例えば第１の電極層２上の有機的な汚染物質を除去することができる。第１の電極層２に関するこの作用を、絶縁層４を形成するための導電層３の酸化９と同時に達成することができるので、ＯＬＥＤの公知の製造方法に比べて、相応の付加的な処理ステップはもはや必要とされない。
【００５７】
図１Ｄには別の製造ステップＤが示されており、この製造ステップＤにおいては、有機機能層５が絶縁層４および第１の電極層２の上に被着される。有機機能層５は正孔輸送層として形成されており、また導電層３および絶縁層４の総厚よりも厚い。したがって有機機能層５は導電層３および絶縁層４を完全に覆っている。換言すれば、導電層３はその上にある絶縁層４と共に、有機機能層５内に突出している。絶縁層４によって導電層３と有機機能層５との間の直接的な電気的な接触が阻止されるので、第１の電極層２を介する基板側から有機機能層５への方向にのみ注入を行うことができる。
【００５８】
有機機能層５上には別の有機機能層が被着される。図示されている実施例においては、単に例示的なものとして、活性領域を形成する放射層６と、その上に被着された電子輸送層７とが示されている。有機機能層５，６および７の材料、すなわちポリマーまたは有機の小さな分子（小分子）に応じて、例えば、別の有機機能層、例えば電荷阻止層を被着することができるか、図示されているものよりも少ない有機機能層を設けることができる。
【００５９】
図１Ｅに示されているさらなる製造ステップＥにおいては、金属を含有する、カソードとしての第２の電極層８が被着され、これによって有機発光素子１０が完成する。付加的に、製造ステップＥにおいては例えば、さらに封止部（図示せず）を第２の電極層８にわたり被着させ、有機発光素子１０を湿気や酸素などの悪影響から保護することができる。
【００６０】
図示されている実施例とは異なり、第１の電極層２をカソードして形成し、第２の電極層８をアノードとして形成することもできる。その場合には、２つの電極層２，８のうちの一方、または両方を透過性に実施することができる。その場合には、有機機能層５は電極輸送層として形成されており、他方、有機機能層７は正孔輸送層として実施されている。
【００６１】
本発明は実施例に基づく上述の説明によってそれらの実施例に限定されるものではない。むしろ本発明はあらゆる新規の特徴並びにそれらの特徴のあらゆる組み合わせを含むものであり、これには殊に特許請求の範囲に記載した特徴の組み合わせ各々が含まれ、このことはそのような組み合わせ自体が特許請求の範囲あるいは実施例に明示的には記載されていないにしても当てはまる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【国際調査報告】
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