电极和光电子器件以及用于制造光电子器件的方法
【技术领域】
[0001]在不同的实施方式中提供一种电极、一种光电子器件和一种用于制造光电子器件的方法。
【背景技术】
[0002]有机基础的光电子器件、例如有机发光二极管(“organic light emittingd1de"-0LED)越来越广泛地应用在普通照明中，例如作为面光源。有机光电子器件、例如0LED，能够具有阳极和阴极与位于其间的有机功能层系统。有机功能层系统能够具有:一个或多个发射体层，在所述发射体层中产生电磁辐射；一个或多个载流子对生成层结构，所述载流子对生成层结构分别由两个或更多个用于生成载流子对的载流子对生成层(“charge generating layer”_CGL)以及一个或多个也称为空穴传输层(“hole transportlayer”-HTL)的电子阻挡层还有一个或多个也称为电子传输层(“electron transportlayer”-ETL)的空穴阻挡层构成，以便定向电流流动。0LED的光密度此外通过能够流动经过二极管的最大的电流密度限制。为了提高0LED的光密度，一个或多个0LED彼此串联的组合是已知的——所谓堆叠的0LED或串联0LED (Tandem-OLED)。
[0003]在传统的有机发光二极管中，电流分布和内部的親合输出在不同的层中实现。典型地，迄今为止对于电流分布使用例如具有铟锡氧化物(ΙΤ0)或银(Ag)_纳米线渗流阳极(Perkolat1nsanoden)的第一层。为了在可见光的波长范围中(例如至少在大约380nm至大约780nm波长范围的子范围中)的所发射的光的内部的耦合输出，迄今为止形成第二层，所述第二层在低折射的基体中例如具有高折射的颗粒，如二氧化钛(Ti02)。
【发明内容】
[0004]在不同的实施方式中，提供一种电极、一种光电子器件和一种用于制造光电子器件的方法，所述电极、光电子器件和方法实现制造工艺的简化。此外，这种简化的制造过程实现制造成本的降低。
[0005]在不同的实施方式中，提供一种电极，其中电极具有带有至少一种基体材料的、光学透明的或半透明的基体。在基体中嵌入有颗粒，所述颗粒具有如下折射率，所述折射率大于至少一种基体材料的折射率。至少一种基体材料和嵌入到基体中的颗粒之间的折射率差为至少0.05。
[0006]具有基体和嵌入颗粒的电极也称为散射光的电极。光电子器件在衬底上或上方具有第一电极，所述第一电极也称为下部电极(底部电极)。在第一电极上构成有有机功能层结构。有机功能层结构具有电致发光材料用于发射电磁辐射。在有机功能层结构上构成有第二电极，所述第二电极也称为上部电极(顶部电极)。至少所述上部电极构成为散射光的电极。
[0007]这样形成的电极的优点在于至少两个特性的结合，其中至少两个特性具有光学方面和关于导电性的方面。如在上文中所描述的那样形成的、由基体和所嵌入的颗粒构成的能导电的层具有电极的功能性以转发电能，并且能够由于其光学透明的或者半透明的基体与所嵌入的高折射的颗粒(也称为高指数颗粒)同时用作为用于由光电子器件发射的光的親合输出层，所述光至少在可见光的波长范围中、例如至少在大约380nm至大约780nm波长范围的子范围中。
[0008]折射率分别涉及由光电子器件发射的电磁辐射的可见的波长光谱中的至少一个波长范围。
[0009]在一个改进方案中，光电子器件构成为是透明的或者半透明的。此外，光电子器件构成为穿过载体发光器件(底部发射体)。替选地，光电子器件构成为使得电磁辐射不穿过衬底发射、例如沿着与衬底相反的方向发射(顶部发射体)。
[0010]此外，光电子器件能够构成为全方向进行发射的器件，例如构成为双方向器件、例如构成为底部发射体并且附加地构成为顶部发射体。
[0011]在又一个改进方案中，电极具有至少一种基体材料和嵌入到基体中的颗粒，其中至少一种基体材料和嵌入到基体中的颗粒之间的折射率差至少为1。利用基体材料和嵌入到基体中的颗粒，可显著提高所发射的光至少在可见光的波长范围中的散射，例如至少在大约380nm至大约780nm波长范围的子范围中，其中这两个成分具有基体材料和所嵌入的颗粒的折射率之间的至少为1的折射率差。
[0012]在又一个改进方案中，电极具有至少一种基体材料，其中至少一种基体材料具有小于或等于1.6的折射率。电极能够利用如下基体材料形成，所述基体材料具有小于或等于1.6的折射率，其中这种折射率用于将透光性调整为，使得提高0LED的发光强度。
[0013]在又一个改进方案中，电极具有嵌入到基体中的颗粒，其中嵌入到基体中的颗粒具有大于或等于1.7的折射率。将折射率大于或等于1.7的颗粒引入到折射率小于或等于1.6的基体材料中的优点在于:光的散射在用于将至少可见光的波长范围中的、例如至少大约380nm至大约780nm波长范围的子范围中发射的光的内部耦合输出的层中增强。此夕卜，借助于基体材料和所嵌入的颗粒的这两种折射率，可如此限定光学散射特性。由此形成的内部的耦合输出层至少在可见光的波长范围中、例如至少在大约380nm至大约780nm波长范围的子范围中具有期望的光学作用。例如较强地散射较短波长的光、例如蓝光，并且减小地散射较长波长地光、例如红光；或者反之亦然。但是此外也能够借助于调整基体材料和嵌入其中的高指数颗粒来削弱或增强可见电磁光谱的任意其它区域的散射特性。
[0014]在又一个改进方案中，电极能够具有至少一种基体材料和嵌入到基体中的颗粒，其中至少一种基体材料和/或嵌入到基体中的颗粒是能导电的。如此形成的电极是有利的，因为所嵌入的、能导电的颗粒实现根据基体内部所嵌入的能导电的颗粒的浓度来调整导电性。由此在电特性方面实现对电极结构化。由此，电极能够具有导电性较高的区域和导电性较低的区域。由此实现:能够立体地设置电极内部的导电性。
[0015]在又一改进方案中，电极能够具有至少一种基体材料，其中基体的至少一种材料具有下述材料中的一种:环氧树脂、环氧树脂粘结剂、聚合物填充剂、有机半导体，所述有机半导体例如能够以所谓的非聚合物的小分子(英语是“small molecules organicsemiconductors小分子有机半导体”，例如并五苯、并四苯)或者半传导的聚合物、单体或者低聚物的形式以及以这些物质的组合的形式提供。基体材料能够具有至少一种有机半导体，其中至少一种有机半导体具有下述材料中的至少一种:蒽(聚萘)、吖啶酮(9(10H)_吖啶酮)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、对异丙基苯硫酚、Beq2、喹吖啶酮(QAC)、黄烷、阴丹酮、靛青或者2，2’ -双(2，3-吲哚-3-氧代亚吲哚基)，六苯并蔻、萘衍生物、低聚噻吩、聚苯撑基亚乙烯基、紫环、酞菁、并五苯、花、聚噻吩、聚对苯、聚吡略、聚苯胺、聚乙炔、聚硫氮化物、聚乙烯咔唑、聚(3-己基噻吩-2，5-二基)(?3肌)、四氰基1^圓络合物、3，4，9，10-茈四甲酸二酐(PTCDA)及其衍生物、4，4’，4”_三(N，N-二苯基氨基)三苯基胺(TDATA)和/ 或 MePTCDI (DiMePTCDI，英语是 N, N，-Dimethyl-3, 4, 9, 10-perylene-tetracarboxylicdiimede, (PPI))。所谓的基体材料能够根据其特性在价格和常规的作为基体材料的使用方面成本适宜地并且在没有大的耗费的情况下提供。
[0016]在又一个改进方案中，电极能够具有嵌入到基体中的颗粒，其中嵌入到基体中的颗粒具有下述材料中的一种:掺杂铝的氧化锌Α1:Ζη0、二氧化钛(钛(IV)氧化物)Ti02、氧化铝A1203、五氧化钽T205、铟锡氧化物ΙΤ0纳米颗粒、碳C纳米管、石墨烯薄片和/或银kg纳米线。
[0017]在一个改进方案中，电极能够形成为层，其中电极具有厚度为至少20nm的层厚度，例如在20nm至5 μπι的范围中、例如在大约20nm至大约300nm的范围中、优选在大约lOOnm至大约150nm的范围中。作为层形成的电极的、位于大约20nm至大约300nm的范围中的层厚度实现:该电极能够在柔性的和/或扁平的器件中使用，例如作为移动终端设备或者芯片卡中的屏幕。电极关于颗粒具有的层厚度使得颗粒在电极的表面处通过基体材料围绕成形，以至于电极具有光滑的表面。替选地，颗粒的至少一部分在电极的表面处露出。
[0018]在又一个改进方案中，电极能够作为层形成，其中电极具有在大约2欧姆/sq至大约50欧姆/sq的范围中的电导值，优选在大约10欧姆/sq至大约15欧姆/sq的范围中。电导值位于大约2欧姆/sq至大约50欧姆/sq范围中的作为层形成的电极能够根据能导电的高指数颗粒的所使用的材料减小浓度，使得以最小的材料耗费形成电极的所需要的导电性，由此例如能够减小生产成本。
[0019]在又一个改进方案中，电极能够具有嵌入到基体中的颗粒，其中嵌入到基体中的颗粒具有在至少一个尺度中的尺寸，所述尺度在大约lnm至大约3μηι的范围中、优选在大约lnm至大约lOOnm的范围中。尺寸在大约lnm至大约3 μ m范围中的至少一个尺度中的颗粒能够根据其尺寸和所使用的材料在可见光的至少一个波长范围中、例如至少在大约380nm至大约780nm波长范围的子范围中用作为散射中心。替选地或者附加地，颗粒用作为能导电和/或能导热的颗粒。由此光能够以散射的方式和/或借助于能导电的颗粒转发电能。此外，通过颗粒在基体中的浓度的局部变化能够不同地调整传导性和散射特性。
[0020]换句话说:在一个改进方案中，电极在基体中至少具有第一尺寸的颗粒和第二尺寸的颗粒，其中第一尺寸与第二尺寸不同。第一尺寸例如对于可见光是不散射的并且第二尺寸对于可见光是散射的。由此实现:电极的折射率和电极的散射光的作用能够借助于颗粒彼此独立地设定。因此附加地，除了折射率设定外，散射效果是可行的，并且反之亦然。第一尺寸和第二尺寸分别是颗粒的平均尺寸，例如第一尺寸的颗粒的颗粒尺寸的分布和第二尺寸的颗粒的颗粒尺寸的分布的d50。借助于引入和混合能导电的高指数颗粒和小的非传导性的高指数颗粒能够彼此分开地设定层的传导性和层的折射率。
[0021]附加地或者替选地，电极在基体中至少具有第一导电性的颗粒和第二导电性的颗粒，其中第一导电性与第二导电性不同。由此实现:电极能够以电的方式被结构化，如在上文中所描述的那样。具有第一导电性的颗粒例如是电绝缘的并且第二导电性的颗粒是电传导的。第一尺寸的颗粒例如具有第一导电性并且第二尺寸的颗粒具有第二导电性。
[0022]在不同的实施方式中提供一种光电子器件，其中光电子器件具有有机功能层结构；和与有机功能层结构导电耦合的、根据上述电极和其改进方案的电极。导电耦合的电极是第二电极。替选地或者附加地，导电耦合的电极是第一电极。
[0023]具有有机功能层结构和与该有机功能层结构电耦合的电极的光电子器件能够实现将两个生产步骤结合为一个共同的生产步骤，其中该电极能够如在上文中所描述的那样形成。换句话说，能够放弃形成分开的层，所述层要么用于所发射的、至少在可见光的波长范围中(例如至少在大约380nm至大约780nm波长范围的子范围中)的光的内部親合输出，要么用于供给电能，因为这两个功能能够在一个层中彼此组合，由此能够减小生产成本。
[0024]在一个改进方案中，光电子器件能够具有电极，其中电极构成为阳极或者阴极。替选地或者附加地，电极构成为，使得其具有浮动电势，例如没有器件外部的端子。因为用于光电子器件的电极不仅能够构成为阳