DE69919062T2 - Flexibles Substrat für elektronische oder optoelektronische Vorrichtungen - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf flexible Substrate für elektronische oder optoelektronische Anordnungen, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf organische Licht emittierende Anordnungen (organic light emitting devices bzw. OLEDS), sowie auf OLEDS, die auf flexiblen Substraten hergestellt sind.
  • Organische Licht emittierende Anordnungen, wie sie in US 5 247 190 oder in US 4 539 507 beschrieben sind, auf deren Inhalt hier Bezug genommen wird, haben vielfache Möglichkeiten für die Verwendung in verschiedenen Displayanwendungen. Entsprechend einem Verfahren wird ein OLED hergestellt, indem ein Glas- oder Kunststoffsubstrat mit einer transparenten ersten Elektrode (Anode), wie Indiumzinnoxid (ITO) beschichtet wird. Wenigstens eine Schicht eines dünnen Films eines elektrolumineszierenden organischen Materials wird sodann vor einer Endschicht aufgebracht, die ein Film einer zweiten Elektrode (Kathode) ist, welche normalerweise aus einem Metall oder einer Legierung besteht.
  • Die Elektrode und die organischen Schichten, die in OLEDS verwendet werden, sind typischerweise sehr dünn, normalerweise in der Größenordnung einiger 100 nm und typischerweise etwa 100 nm und können normalerweise ohne großes Risiko einer Beschädigung für die Struktur der Anordnung und das Funktionieren der Anordnung gebogen werden. Durch Verwendung dünner Schichten aus Glas oder transparentem Kunststoff lassen sich verformbare und/oder flexible Lichtquellen und Displays herstellen. Für diesen Zweck können Substrate höchstens einige 100 μm dick sein.
  • Um OLEDS mit guten Betriebs- und Lagereigenschaften herzustellen, ist es von höchster Wichtigkeit, die aktiven Schichten der Anordnung, d.h. die Elektroden- und organischen Schichten, gegen das Eindringen von Umgebungsstoffen zu schützen, die mit der aktiven Schicht reagieren und das Leistungsvermögen der Anordnung beeinträchtigen können, insbesondere Sauerstoff und Feuchtigkeit. Normalerweise, jedoch nicht notwendigerweise, emittiert ein OLED Licht nur auf einer Seite und zwar normalerweise durch das transparente Substrat und die Anode. Die Kathode ist normalerweise undurchsichtig und besteht aus Metall oder Legierung. Diese undurchsichtige Seite ist verhältnismäßig leicht gegen das Eindringen von reagierenden Umgebungsstoffen zu verkapseln, wie z.B. von Stiftlöchern freie Metallfolien oder metallisierte Kunststofffolien, die beispielsweise durch Aufschichten auf die Kathode angewendet werden können.
  • Für auf Glassubstraten hergestellte OLEDS bildet das Glas selbst eine ausgezeichnete Sperre gegen das Eindringen von Sauerstoff und Feuchtigkeit. Für auf transparenten Kunststofffolien hergestellte OLEDS ist es jedoch extrem schwierig, die transparente Seite gegen das Eindringen von reagierenden Umgebungsstoffen zu verkapseln. Das Eindringvermögen von Sauerstoff und Wasser in fast die meisten undurchlässigen transparenten Kunststoffsubstrate (dünne Filme), die gegenwärtig erhältlich sind, ist zu hoch, als dass sie als Sperre für langlebige OLED-Anordnungen ausreichen würden. Eine einfache Schätzung hierfür wird beispielsweise in K.Pichler, Phil.Trans.R.Soc.Lond.A (1997), Band 355, Seiten 829-842 gegeben. Diese Situation kann stark verbessert werden durch die leitende transparente Beschichtung selbst, normalerweise ein anorganisches leitendes Oxid, wie Indiumzinnoxid (ITO). Solche ITO-Beschichtungen auf den dünnen Kunststoffsubstraten können sehr gute Sperren gegen das Eindringen von Sauerstoff und Wasser von außen in die Anordnung bilden, solange die ITO-Beschichtungen von Stiftlöchern oder Sicherungslöchern und Fehlern frei sind. Diese dünnen ITO-Schichten (oder andere leitende Oxidschichten), die auf dünne flexible Kunststoffsubstrate aufgebracht sind, neigen jedoch zum Reissen oder Brechen („cracking"), wenn die Substrate nicht mit äußerster Sorgfalt behandelt werden. Das Auftreten solcher Risse in der ITO-Beschichtung erzeugt höchst wirksame Diffusionskanäle für das Eindringen von reagierenden Umgebungsstoffen, wie es Stiftlöcher in der Beschichtung tun würden. Zusätzlich können solche Risse oder Brüche in der ITO-Beschichtung auch zu einer unerwünschten Beeinträchtigung der Oberflächenglätte und Ebenheit der Beschichtung führen. Dieses Erfordernis zur Vermeidung von Rissen der ITO-Beschichtung legt auf die Handhabung der Substrate und Anordnungen und somit auf den Herstellungsprozess schwere Einschränkungen.
  • Alternativ ist die Verwendung als ein OLED-Substrat von dünnem formbarem und/oder flexiblem Glas mit Dicken von weniger als 200 μm möglich, und sogar nur 30 μm dickes flexibles Glas, das im Handel erhältlich ist, ist für Sauerstoff und Wasser undurchlässig und ergibt somit ausgezeichnete Sperreigenschaften zusammen mit hoher Transparenz. Solch dünnes Glas ist gegenwärtig erhältlich beispielsweise von DESAG AG, Deutschland. Jedoch ist so dünnes Glas, obwohl es eine zur Verminderung der Brüchigkeit speziell hergestellte Zusammensetzung hat, noch extrem schwierig zu handhaben und kann sehr leicht brechen, wenn es nicht mit der größten Sorgfalt gehandhabt wird. Dies legt schwere Einschränkungen auf die Verwendung des dünnen flexiblen Glases als Substrate für OLEDS infolge der Schwierigkeit der Herstellung.
  • Es ist ein Ziel der Erfindung, ein verbessertes Substrat für eine elektronische oder optoelektronische Anordnung zu schaffen, die wenigstens eine elektrisch aktive organische Schicht enthält und die Probleme des Standes der Technik vermeidet oder wenigstens verringert.
  • Entsprechend einem Aspekt schafft die Erfindung die Verwendung einer transparenten oder im Wesentlichen transparenten formbaren und/oder flexiblen Kompositstruktur, die aus einer Glasschicht mit einer Dicke von ≤ 200 μm und einer Kunststoffschicht besteht, gemäß dem Anspruch 1. In diesem Zusammenhang ermöglicht es die Formbarkeit der Anordnung, durch Biegen und/oder Verdrillen von der vollständigen Ebenheit abzuweichen, so dass sie der Form oder Gestalt einiger anderer Gegenstände angepasst werden kann. Ihre Biegbarkeit ermöglicht ihr, ohne nachteilige Beeinflussung ihrer Sperreigenschaften gebogen zu werden.
  • Die Erfindung befasst sich insbesondere, jedoch nicht ausschließlich mit der Verwendung der Kompositstruktur als Substrat für eine flexible organische lichtemittierende Anordnung. Eine solche Anordnung enthält eine erste Ladung injizierende Elektrode zum Injizieren von Ladungsträgern einer ersten Art sowie eine zweite Ladung injizierende Elektrode zum Injizieren von Ladungsträgern einer zweiten Art. Zwischen der ersten und zweiten Elektrode ist wenigstens eine Schicht eines dünnen Films eines elektrolumineszierenden organischen Materials angeordnet. Wenn ein elektrisches Feld an die Anordnung angelegt wird, rekombinieren in das Material durch die erste und zweite Elektrode injizierte Ladungsträger und zerstrahlen (decay radiatively), indem sie die Emittierung von Licht aus der elektrolumineszierenden Schicht bewirken. In der vorliegenden Beschreibung wird die erste Elektrode als Anode und die zweite Elektrode als Kathode bezeichnet.
  • Andere elektronische und optoelektronische Anordnungen enthalten Dünnfilmtransistoren (TFTs), Dioden, Photodioden, Trioden, photovoltaische Zellen und Photokoppler.
  • Das äußere Schutzelement kann ein Substrat für die organische Anordnung bilden und als solches mit einer transparenten Elektrodenschicht beschichtet werden. Diese Schicht ist normalerweise die Anode und besteht vorzugsweise aus Indiumzinnoxid. In diesem Fall wird die Elektrodenbeschichtung auf eine Oberfläche der Glasschicht so aufgebracht, dass die Kunststoffschicht, die der anderen Oberfläche der Glasschicht anliegt, die Außenschicht des Schutzelements bildet. Als Alternative bildet das äußere Schutzelement einen Verkapselungsfilm für eine vorgeformte organische Licht emittierende Anordnung.
  • Um die Struktur auszubilden, in welcher das äußere Schutzelement ein Substrat für die organische lichtemittierende Anordnung bildet, kann die Glasschicht mit einer transparenten Elektrodenschicht vor dem Anbringen der Kunststoffschicht vorbeschichtet werden, oder die transparente Elektrodenschicht kann nach der Herstellung der Kompositstruktur aufgebracht werden. Es ist auch möglich, die Reihenfolge der Schichten in der Kompositstruktur so umzukehren, dass die Kunststoffschicht die die Elektrodenschicht tragende innere Schicht und die äußere Schicht die Glasschicht bildet.
  • Die elektronische oder optoelektronische Anordnung mit dem äußeren Schutzelement kann in einer Folge von zusammengehörigen Schritten hergestellt werden, welche den Aufbau der Kompositstruktur, das Aufbringen der transparenten Elektrodenschicht, das Aufbringen der oder jeder organischen oder elektrisch aktiven Schicht und das Aufbringen der zweiten Elektrodenschicht umfassen. Ein beschickungsweiser halbkontinuierlicher oder kontinuierlicher Prozess kann für die Herstellung der ganzen Anordnung ins Auge gefasst werden. Eine weitere Verkapselungsschicht auf der zweiten Elektrodenschicht kann vorgesehen werden.
  • Verschiedene Herstellungsverfahren sind entsprechend den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung möglich.
  • Bei einer Ausführungsform wird eine Kunststoffschicht, welche eine Beschichtung einer ersten transparenten Elektrode (z.B. ITO) trägt, vorgesehen. Sodann wird wenigstens eine Schicht eines elektrisch aktiven, z.B. elektrolumineszierenden, organischen Materials aufgebracht, gefolgt von der zweiten Elektrodenschicht. Die zusammengesetzte Struktur wird sodann auf die Glasschicht aufgeschichtet.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform werden die Kunststoff- und Glasschichten bei der obigen Abfolge vertauscht.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Kompositstruktur vorgefertigt und wird sodann als Basis für das Aufbringen der ersten Elektrodenschicht, der wenigstens einen Schicht eines elektrisch aktiven organischen Materials und der zweiten Elektrodenschicht verwendet.
  • Wenn die Glasschicht als die „äußere Schicht" verwendet wird, d.h. wenn die Kunststoffschicht der ersten Elektrodenschicht innerhalb der Glasschicht anliegt, ist es wichtig, Verunreinigungen (z.B. Sauerstoff, Wasser und möglicherweise andere Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht), die im Substrat anwesend sein können, zu entfernen (z.B. durch Ausgasen, Ausbacken oder Auspumpen).
  • Vorzugsweise ist die Glasschicht weniger als 100 μm dick und besser noch um oder weniger als 50 μm dick.
  • Vorzugsweise ist die Kunststoffschicht weniger als oder etwa 1 mm dick und vorzugsweise weniger als oder um 500 μm dick und noch besser weniger als oder etwa 200 μm dick.
  • Die Schichten aus Glas und Kunststoff können in Schichtform entsprechend einem Beschickungsverfahren vorgesehen werden.
  • Alternativ können die Glasschicht in Schichtform und die Kunststoffschicht von einer fortlaufenden Rolle eingebracht werden.
  • Als weitere Möglichkeit können sowohl die Glasschicht als auch die Kunststoffschicht von kontinuierlichen Rollen zugeführt werden.
  • Die Kompositstruktur kann durch Aufschichten der Glas- und Kunststoffschicht, z.B. in einem Beschickungsprozess, einem kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Prozess oder einem halb kontinuierlichen Prozess geformt werden, wobei die Kunststoffschicht als kontinuierlicher Film und die Glasschicht in Schichtform vorliegt.
  • Die Kunststoffschicht kann bestehen aus Polyestern, Polycarbonat, Polyvinylbuterat, Polyethylen und substituierten Polyethylenen, Polyhydroxybutyraten, Polyhydroxyvinylbutyraten, Polyätherimiden, Polyamiden, Polyethylennapthalat, Polyamiden, Polyäthern, Polysulfonen, Polyvinylacetylenen, transparenten Thermoplasten, transparenten Polybutadienen, Polycyanoacrylaten, Polymeren auf Zellulosebasis, Polyacrylaten und Polymethacrylaten, Polyvinylalkohol, Polysulfiden und Polysiloxanen.
  • Es ist auch möglich, Polymere zu verwenden, die als Vorpolymere und Vorverbindungen aufgebracht/aufgeschichtet und sodann umgewandelt werden, wie Epoxyharze, Polyurethane, Phenol-Formaldehydharze und Melamin-Formaldehydharze.
  • Die Aufschichtung der Glas- und Kunststoffschichten kann mit Klebstoffen zwischen den zwei Schichten erfolgen. In diesem Fall kann Klebstoff auf eine der beiden oder auf beide Substrate voraufgeschichtet oder während des Beschichtungsprozesses bei Zimmer- oder erhöhter Temperatur sowie mit oder ohne Druckausübung aufgebracht werden. UV-gehärtete Klebstoffe können ebenso geeignet sein.
  • Die Kunststoffschicht kann aus Aclam (Handelsmarke) oder ähnlichen Kunststoffschichten bestehen und mit einem heißsiegelbaren Klebstoff vorbeschichtet sein.
  • Das Beschichten und/oder das Aufbringen der Kunststoffschicht auf die Glasschicht kann in den Herstellungsprozess des Glases integriert werden, d.h. das Glas kommt aus der Fertigungsstraße und wird sodann (heiß oder warm oder kalt) mit dem Kunststoff beschichtet.
  • Als Alternative zur Ausbildung durch Beschichten wird die Kunststoffschicht der Kompositstruktur auf die Glasschicht durch einen Beschickungsprozess oder einen kontinuierlichen Prozess aufgeschichtet. Das Beschichten des Kunststoffs auf das Glas kann durch Tauch-, Sprüh-, in Lösung drehender, Lösung auftragender Meniskus-Beschichtung oder durch Aufschichten eines geschmolzenen Kunststoffs auf die Glasschicht erfolgen.
  • Das heißt, es ist möglich, die verschiedenen Situationen zu berücksichtigen, in denen (i) der Kunststoff bereits als Film vorhanden ist und auf das Glas aufgeschichtet wird, und (ii) in denen Kunststoff nicht in Filmform vorliegt, sondern auf das Glas durch Tauchen, Sprühen usw. aufgeschichtet wird. Die oben erwähnten Vorpolymere (pre-polymers) sind z.B. auf Fall (ii) anwendbar. Jedoch können auch einige der anderen Kunststoffe, die oben erwähnt wurden, für den Fall (ii) aufgeschichtet werden. In diesem Fall können die Polymere auf das Glas grundsätzlich aufgeschichtet werden durch: Beschichten aus der Lösung, aus einer Schmelze oder als Vorpolymer.
  • Die Erfindung schafft auch eine flexible elektronische oder optoelektronische Anordnung, welche aufweist:
    eine flexible und/oder formbare Kompositstruktur, die aus einer Glasschicht mit Dicken ≤ 200 μm und einer Kunststoffschicht besteht;
    eine transparente oder im Wesentlichen transparente erste Elektrodenschicht, die über der Kompositstruktur liegt;
    wenigstens eine Schicht eines elektrisch aktiven organischen Materials, die über der ersten Elektrodenschicht liegt; und
    eine zweite Elektrodenschicht, die über der(den) Schicht(en) des organischen Materials liegt.
  • Bei einer Ausführungsform ist das elektrisch aktive organische Material elektrolumineszierend.
  • Die Kompositstruktur findet Anwendung als Substrat/Verkapselungsmittel nicht nur für OLEDs (small molecule fluorescence bzw. SMF und (LEP) bzw. light emitting polymers), sondern auch für andere Anordnungen einschließlich wenigstens einer elektrisch aktiven organischen Schicht, z.B. organischen Fotodetektoren, organischen Solarzellen, Dünnfilmtransistor(TFT)-Anordnungen und TFTs für OLEDs. Die bevorzugte Verwendung ist für LEP-Produkte, wie unstrukturierte Rücklichter und andere Lichtquellen oder strukturierte Anordnungen, wie Zeichen, alphanumerische Displays oder Punktmatrix-Displays und andere Displays mit hoher Auflösung. Insbesondere ist ein bevorzugtes lichtemittierendes Polymer ein halbleitendes konjugiertes Polymer der in den oben erwähnten US-Patentschriften diskutierten Art.
  • Es ist oftmals der Fall, dass die Probleme bei der Handhabung von dünnem Glas beim Aufheben der Glasschichten an den Kanten entstehen, wo ein Riss sehr schnell entstehen kann. Um dies zu vermeiden, sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Kunststoffschicht sich über die Kanten der Glasschicht in der Kompositstruktur erstreckt, so dass der Kunststoffteil nur zum Aufheben der Kompositstruktur verwendet werden kann. Dies verringert die Möglichkeit zum Bruch und hält die Glasschicht unberührt.
  • Der Kunststoff-„Überschuss" kann rings um das Glassubstrat an einer Kante oder an irgendwelchen aus einer Anzahl von Kanten vorhanden sein.
  • Beim Herstellen einer organischen lichtemittierenden Anordnung ist es gewöhnlich erforderlich, einige oder alle Schichten den Bearbeitungsschritten zu unterwerfen. Wenn beispielsweise das elektrolumineszierende organische Material ein halbleitendes konjugiertes Polymer, wie Poly(phenylenvinylen-PPV), ist, dann würde das Aufbringen dieser Schicht normalerweise stattfinden durch Aufbringen des Vorläufers auf das Polymer in einem Lösungsmittel, beispielsweise durch Drehbeschichten oder spin-coating, und sodann Unterwerfen dieser Schicht einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt, um den Vorläufer in das endgültige Polymer umzuwandeln. Wenn daher die darunterliegende Kompositstruktur während dieser Bearbeitungsschritte vorhanden ist, muss sie in der Lage sein, den für das spin-coating der Vorläuferschicht verwendeten Lösungsmitteln und den nachfolgend für das Austreiben des Lösungsmittels und das Umwandeln des Vorläufers in das Polymer angewendeten Temperaturen zu widerstehen. So muss die Kunststoffschicht der Kompositstruktur geeignete Eigenschaften besitzen. Wenn beispielsweise die Kompositstruktur hohen Temperaturen zu unterwerfen ist, dann sollte die Glasübergangstemperatur der Kunststoffschicht oberhalb dieser Temperaturen liegen. Beispielsweise ist eine Temperatur oberhalb von 150°C möglich. Ferner sollte die Kunststoffschicht gegen die Lösungsmittelschichten beständig sein, die für die Polymere verwendet werden, wie vermischtes Xylol, THF, das für lösliche konjugierte Polymere wie MEH PPV verwendet wird.
  • Die Kompositstruktur kann mehr als zwei Schichten umfassen. Beispielsweise kann die Kompositstruktur eine Glasschicht und zwei Kunststoffschichten enthalten.
  • Insbesondere kann eine Kompositstruktur eine Kunststoff/Glas/Kunststoff-Zusammensetzung mit einer Beschichtung von ITO auf der Außenfläche einer der Kunststoffschichten aufweisen. Eine solche Struktur würde in einer Situation bevorzugt, in der ein wesentlicher Unterschied in den Ausdehnungskoeffizienten der Glasschicht und der Kunststoffschicht vorhanden ist, so dass ein Biegen der Kompositstruktur stattfinden könnte. Dies würde verhindert werden, wenn eine zusätzliche Schicht eingebaut wird.
  • Eine weitere Funktionalität kann in die Kunststoffschicht eingebaut werden. Beispielsweise kann die Kunststoffschicht eine Kunststoffpolarisierschicht, eine Kontrast verbessernde Filterbeschichtung mit reflexionshindernden Eigenschaften, Farbfiltereigenschaften oder Farbumwandlungseigenschaften enthalten. Beispielsweise wäre es möglich, eine Anordnung zu haben, bei welcher die lichtemittierende Schicht blaues Licht emittiert, und bei welcher das Laminat beispielsweise rot oder grün fluoriszierende Moleküle enthält, welche das Blau absorbieren und im Roten oder Grünen reemittieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Kunststoffschicht so ausgebildet werden, dass sie unerwünschtes Umgebungslicht sperrt und/oder Streuteilchen enthält, so dass eine Wellenführung reduziert und die Helligkeit der Anordnung erhöht wird. Womöglich könnten solche zusätzlichen Funktionalitäten in die Glasschicht eingebaut werden. Wenn eine dritte Kunststoffschicht in der Kompositstruktur vorgesehen wird, gibt dies die Möglichkeit von zwei verschiedenen Typen von Kunststoffschichten, was die Möglichkeit des Einbaus verschiedener zusätzlicher Funktionalitäten in die verschiedenen Schichten ergibt.
  • Die vorliegende Anmeldung beschreibt somit transparente Substrate und Verkapselungsfilme für die Verwendung in elektronischen oder optoelektronischen Anordnungen, welche die Probleme des Standes der Technik vermeiden oder wenigstens reduzieren sowie Substrate und Filme ergeben, die sowohl gute Transparenz als auch gute Sperreigenschaften besitzen und außerdem ohne große Gefahr einer Beeinträchtigung der Kontinuität des Substrats und seiner Sperreigenschaften gehandhabt werden können.
  • Für ein besseres Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie dieselbe ausgeführt werden kann, wird nun beispielhaft Bezug genommen auf die nachfolgenden Figuren, in welchen zeigt:
  • 1 einen schematischen Schnitt einer Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 einen schematischen Schnitt einer Anordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 einen schematischen Schnitt einer Anordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
  • 9 eine Draufsicht auf eine Anordnung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
  • 5 einen schematischen Schnitt einer „umgekehrten" Struktur.
  • 1 zeigt eine organische lichtemittierende Anordnung mit einer Kompositstruktur als ihr Substrat. In 1 wird OLED verwendet, um die organische lichtemittierende Anordnung zu bezeichnen, und CS wird verwendet, um die Kompo sitstruktur zu bezeichnen. Die Kompositstruktur enthält eine Kunststoffschicht 2 und eine Glasschicht 4. Die organische lichtemittierende Anordnung OLED enthält eine erste Elektrodenschicht 6, in diesem Fall eine aus Indiumzinnoxid gebildete Anode, einen ersten dünnen Film eines organischen lichtemittierenden Materials 8 (in diesem Fall PPV), einen zweiten dünnen Film eines organischen Materials 10 (beispielsweise MEHPPV), und eine zweite Elektrodenschicht 12, in diesem Fall eine Kathode, beispielsweise eine Kalziumschicht, abgedeckt durch eine Aluminiumschicht. Die zweite Schicht aus organischem Material kann eine lichtemittierende Schicht oder eine Ladungstransportschicht sein oder irgendeinem anderen Zweck dienen. Weitere organische lichtemittierenden Schichten können vorgesehen werden.
  • Als Alternative für die oben beschriebene Anordnung könnte die Schicht 8 eine Ladungstransportschicht sein, wie Polyethylendioxythiophen, dotiert mit Polystyrolsulfonsäure (PEDT:PSS), Polyanilin oder PPV, während die zweite dünne Filmschicht 10 die lichtemittierende Schicht sein kann, wie eine Mischung von 5% Poly(2,7-(9,9-di-n-octylfluoren)-3,6-(benzothiadiazol) mit 95% Poly(2,7-(9,9-di-n-octylfluoren) (5F8BT), Poly(2,7-(9,9-di-n-octylfluoren) (F8), Poly(2,7-(9,9-di-n-octylfluoren)-(1,4-phenylen-((4-methylphenyl)imino)-1,4-phenylen-((4-methylphenyl)imino)-1,4-phenylen))/poly(2,7-(9,9-di-n-octylfluoren) (PFM:F8), Poly(2,7-(9,9-di-n-octylfluoren)-(1,4-phenylen-((4-methoxyphenyl)imino)-1,4-phenylen-((4-methoxyphenyl)imino)-1,4-phenylen))/poly(2,7-(9,9-di-n-octylfluoren(/poly(2,7-(9,9-di-n-octylfluoren)-1,4-phenylen-((4-secbutylphenyl)imino)-1,4-phenylen)) (PFMO:F8:TFB).
  • Die die Kathode bildende Schicht 12 kann beispielsweise ein metallisches Element oder eine Legierung mit einer Arbeitsfunktion von normalerweise weniger als oder etwa 3,5 eV oder vorzugsweise sogar weniger als oder etwa 3 eV sein. Beispiele sind Ca, Ba, Li, Sm, Yb, Tb, usw. oder Legierungen von Al, Ag oder anderen mit Funktionselementen niedriger Leistung wie Ca, Ba, Li, Sm, Yb, Tb, usw.
  • Gemäß einem Herstellungsverfahren wird die Anordnung der 1 hergestellt, indem zuerst die Kompositstruktur CS ausgebildet wird. So wird zunächst ein Laminat, das die Kunststoffschicht 2 und die Glasschicht 4 enthält, gebildet und sodann als Substrat für das Aufbringen der Indium-Zinnoxid-Schicht 6 auf die Oberseite der Innenfläche der Glasschicht 4 verwendet. Die die Kunststoffschicht 2 und die Glasschicht 4 enthaltende Kompositstruktur wird zuerst durch Aufeinanderschichten einer Kunststoffschicht und einer Glasschicht gebildet. Die Glasschicht hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 200 μm und die Kunststoffschicht hat eine Dicke von etwa 200 μm. Nach der Ausbildung der Kompositstruktur CS wird eine Schicht von Indiumzinnoxid 6 auf die Innenfläche der Glasschicht 4 aufgebracht. Sodann wird eine elektrolumineszierende Schicht von Poly(phenylenvinylen) (PPV) durch spin-coating eines Vorläufers von PPV in einem geeigneten Lösungsmittel auf die ITO-Schicht 6 aufgebracht und sodann die spin-coated Schicht erhitzt, um den Vorläufer in das Polymer PPV umzuwandeln. Eine folgende elektrolumineszierende Schicht oder Ladungstransportschicht 10 wird in gleicher Weise aufgebracht. Zuletzt wird eine Schicht von Ca aufgedampft, gefolgt vom Aufdampfen einer Al-Abdeckschicht. Alternativ könnten diese Schichten durch Sprühen oder Spritzen nacheinander oder durch direktes Aufspritzen einer Ca/Al-Legierung aufgebracht werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Struktur der 1 durch ein Verfahren gebildet, bei welchem die Abfolge der Schritte verändert wird. Vor dem Ausbilden der Kompositstruktur CS wird die Glasschicht 4 auf ihrer Oberfläche mit einer Schicht von Indiumzinnoxid 6 beschichtet und nach diesem Vorgang wird die Kunststoffschicht 2 auf die Unterseite der Glasschicht 4 aufgeschichtet. Die nachfolgenden Herstellungsschritte der Anordnung erfolgen, wie oben mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben.
  • 2 stellt eine andere Struktur gemäß der Erfindung dar. Bei dieser Struktur enthält die Kompositstruktur noch eine Kunststoffschicht 2 und eine Glasschicht 4, jedoch diese Schichten sind nun mit der Glasschicht als äußere Schicht der Anordnung und der Kunststoffschicht als innere Schicht angeordnet. In anderer Hinsicht ist der Aufbau der Anordnung so wie es oben mit Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde. In gleicher Weise kann die Anordnung hergestellt werden, wie bereits beschrieben.
  • 3 zeigt eine weitere unterschiedliche Struktur gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In der Struktur der 3 enthält die Kompositstruktur drei Schichten, die aus zwei Kunststoffschichten 2 und einer Glaszwischenschicht 4 bestehen. Die Herstellung der Anordnung gemäß 3 kann nach einem der vorangehenden Verfahren erfolgen, d.h. durch Vorformen der Kompositstruktur und nachfolgendem Aufbringen der organischen lichtemittierenden Anordnungsschichten oder durch gewisse Zwischenbeschichtungsschritte und nachfolgendes Aufschichten zur Bildung der Kompositstruktur.
  • Die Struktur der 3 enthält ferner eine obere Verkapselungsschicht 14, die die Kathodenschicht 12 umschließt. Die obere Verkapselungsschicht 14 kann in gleicher Weise bei den Ausführungsformen der 1 und 2 verwendet werden. Die obere Verkapselungsschicht 14 kann von der bereits erwähnten Art sein oder kann eine Filmzusammensetzung sein, die Metall als vorherrschenden Sperrfilm aufweist, z.B. eine Metallfolie oder mit Metall beschichtete Kunststofffolie.
  • 4 zeigt eine Aufsicht auf die Anordnung, bei der die Kunststoffschicht 2 der Zusammensetzung sich etwas über die Glasschicht 4 hinaus erstreckt. Dies ergibt Kunststoffstreifen 2a, 2b, die ein Aufgreifen der Anordnung ermöglichen und somit die Wahrscheinlichkeit des Brechens der Glasschicht verringern.
  • 5 zeigt eine Anordnungsstruktur, die in „umgekehrter" Reihenfolge hergestellt wurde. Das heißt, eine metallische Verkapselungsschicht 14 bildet die Basis für das Aufbringen der nachfolgenden Schichten. In 5 bezeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Schichten wie in den 1 bis 3.
  • Die untere Verkapselungsschicht 14 kann durch eine Verkapselungsschicht mit den folgenden Strukturen ersetzt werden:
    • 1. eine Zusammensetzung einer Kunststoffschicht und einer Metallschicht;
    • 2. eine Zusammensetzung einer Kunststoffschicht, einer dünnen Glasschicht und einer Metallschicht;
    • 3. eine Zusammensetzung einer dünnen Glasschicht und einer Metallschicht.
  • Die obere Polymerschicht 8 in 5 kann ein leitendes Polymer sein, wie PEDT:PSS, die eine Ladungstransportschicht bildet. Es ist möglich, die Anordnung der 5 herzustel len, indem eine Kompositstruktur einer dünnen Glasschicht 4 und einer Kunststoffschicht 2 mit einer Schicht von ITO 6 und einer Schicht von leitendem Polymer vorbeschichtet wird. Diese Zusammensetzung kann sodann auf eine vorgeformte Struktur aufgeschichtet werden, die aus der Metallschicht 14, der Kathodenschicht 12 und der Polymerschicht 10 besteht.

Claims (16)

  1. Verwendung einer transparenten oder im Wesentlichen transparenten formbaren und/oder flexiblen Kompositstruktur, die aus einer Glasschicht (4) mit einer Dicke von ≤ 200 μm und einer Kunststoffschicht (2) besteht, als äußeres Schutzelement in einer flexiblen elektronischen oder optoelektronischen Anordnung, die wenigstens eine elektrisch aktive organische Schicht enthält.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Glasschicht weniger als 100 μm dick, vorzugsweise weniger als 50 μm dick, ist.
  3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kunststoffschicht eine Dicke von ≤ 1 mm, vorzugsweise ≤ 200 μm besitzt.
  4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Klebstoffschicht zwischen der Glasschicht und der Kunststoffschicht vorgesehen ist.
  5. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine weitere Kunststoffschicht derart vorgesehen ist, dass die Glasschicht zwischen den beiden Kunststoffschichten liegt.
  6. Verwendung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Schicht der Kompositstruktur einen Zusatz zur Veränderung der leichten Verhaltenseigenschaften enthält.
  7. Flexible elektronische oder optoelektronische Anordnung, welche aufweist: eine flexible und/oder formbare Kompositstruktur, die aus einer Glasschicht (4) mit einer Dicke von ≤ 200 μm und einer Kunststoffschicht (2) besteht; eine transparente oder im Wesentlichen transparente erste Elektrodenschicht (6), welche über der Kompositstruktur liegt; wenigstens eine Schicht eines elektrisch aktiven organischen Materials (8, 10), die über der ersten Elektrodenschicht liegt; und eine zweite Elektrodenschicht (12), die über den Schichten aus organischem Material liegt.
  8. Anordnung nach Anspruch 7, bei welcher die Kompositstruktur eine weitere Kunststoffschicht (2) derart aufweist, dass die Glasschicht zwischen den beiden Kunststoffschichten liegt.
  9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, welche eine weitere Einkapselungsschicht (14) anliegend an der zweiten Elektrodenschicht enthält.
  10. Verfahren zum Aufbau einer elektronischen oder optoelektronischen Anordnung, welches umfasst: a) Herstellen einer Kompositstruktur, die aus einer Glasschicht (4) mit einer Dicke von ≤ 200 μm und einer Kunststoffschicht (2) besteht; b) Aufbringen einer transparenten oder im Wesentlichen transparenten Elektrodenschicht (6) auf die Kompositstruktur; c) Aufbringen wenigstens einer elektrisch aktiven organischen Schicht (8, 10); und d) Aufbringen einer zweiten Elektrodenschicht (12) auf die organischen Schicht(en).
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem Schritt a) durch Aufschichten der Kunststoffschicht auf die Glasschicht in einem beschickungsweisen, halbkontinuierlichen oder kontinuierlichen Verfahren ausgeführt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem Schritt a) durch Beschichten der Glasschicht mit einer Kunststoffbeschichtung zur Bildung der Kunststoffschicht beschichtet wird.
  13. Verfahren zur Herstellung einer elektronischen oder optoelektronischen Anordnung, welches umfasst: Beschichten einer Kunststoffschicht (2) mit einem ersten transparenten oder im Wesentlichen transparenten Elektrodenmaterial (6); Aufbringen wenigstens einer Schicht eines elektrisch aktiven organischen Materials (8, 10) auf das erste Elektrodenmaterial; Aufbringen einer zweiten Elektrodenschicht (12) auf die Schicht en) aus organischem Material; und Aufschichten der durch die vorangehenden Schritte gebildeten Struktur auf eine Glasschicht (4) mit einer Dicke von ≤ 200 μm.
  14. Verfahren zur Herstellung einer elektronischen oder optoelektronischen Anordnung, welches umfasst: Beschichten einer Glasschicht (4) mit einer Dicke ≤ 200 μm mit einem ersten transparenten oder im Wesentlichen transparenten Elektrodenmaterial (6); Aufbringen wenigstens einer Schicht aus einem elektrisch aktiven organischen Material (8, 10) auf das erste Elektrodenmaterial; Aufbringen einer zweiten Elektrodenschicht (12) auf die Schicht en) aus organischem Material; und Aufschichten der durch die vorangehenden Schritte gebildeten Struktur auf eine Kunststoffschicht (2).
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei welchem eine zusätzliche Verkapselungsschicht (14) anliegend an der zweiten Elektrodenschicht vorgesehen ist.
  16. Verfahren zur Herstellung einer elektronischen oder optoelektronischen Anordnung, welches umfasst: Vorbereiten einer metallischen Einkapselungsschicht (14); Aufbringen einer Kathodenschicht (12) auf die metallische Verkapselungsschicht; Aufbringen wenigstens einer elektrisch aktiven organischen Schicht (8, 10) auf die Kathodenschicht; Herstellen einer Kompositstruktur, die eine Glasschicht (4) mit einer Dicke von ≤ 200 μm, eine Kunststoffschicht (2) und eine Beschichtung aus einem Anodenmaterial (6) aufweist.
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