DE10045204A1 - Träger für eine OLED und Verfahren zur Herstellung eines Trägers für eine OLED - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung einer Lichtquelle auf der Basis von organischen licht-emittierenden Dioden (OLED). Dabei wird der üblicherweise auf der dem Betrachter zugewandten Seite der OLED auftretende Blend- und/oder Spiegeleffekt durch Behandlung der Oberfläche unterdrückt oder verhindert.

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung blend- und spiegel­ freier Lichtquellen auf der Basis von organischen licht­ emittierenden Dioden (OLED).

Die Verwendung von OLEDs als Lichtquellen in Leuchtreklamen, Anzeigetafeln oder ähnlichem ist eines der großen Wachstums­ gebiete der Wirtschaft. Dabei gelingt es zunehmend, großflä­ chige OLEDs herzustellen. So verschärft sich ein Problem, das bei den bisherigen, kleinflächigen OLEDs eine nur untergeord­ nete Rolle gespielt hat; gemeint ist das Phänomen der Spiege­ lung/Blendung des Betrachters durch Reflexion des Trägers der OLED, der bevorzugt aus Glas oder einer transparenten Poly­ merfolie ist.

Um die Leuchtdiode bzw. Lichtquelle an Luft betreiben zu kön­ nen, ist eine Verkapselung notwendig. Das Verkapseln ist z. B. aus den Druckschriften DE 199 43 149.3 und DE 199 43 148.5 (noch nicht veröffentlicht) bekannt.

Organische lichtemittierende Dioden (OLED) sind aus mehreren Funktionsschichten aufgebaut. Ein typischer Aufbau umfasst ("Philips Journal of Research, Vol. 51 (1998), Seiten 467 bis 477) eine Schicht ITO (Indium Tin Oxide) als transparente Elektrode (Anode), eine leitende Polymerschicht, eine e­ lektrolumineszierende Schicht, d. h. eine Schicht aus einem lichtemittierenden Material, insbesondere aus einem licht­ emittierendem Polymer, und eine Elektrode aus einem Metall mit geringer Austrittsarbeit (Kathode).

Der Betrachter der Lichtquelle schaut auf die Seite des Trä­ germaterials, aus der das Licht austritt und deren Oberfläche nur den unbehandelten Träger zeigt. Aufgrund der geforderten Transparenz des Trägers und der üblichen Glattheit des Trä­ germaterials, tritt auf der dem Betrachter zugewandten Seite des Trägers oft ein Spiegel- und/oder Blendeffekt auf, der den Blick durch den Träger auf die OLED empfindlich stören kann und als nachteilig empfunden wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Träger für eine OLED zu schaffen, der frei von Blend- und/oder Spiegeleffekten be­ trachtet werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist ein Träger für eine OLED, der auf der dem Betrachter zugewandten Seite zumindest in Teilbe­ reichen mattiert ist. Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer OLED auf einem Träger, das zumindest einen Arbeitsschritt umfasst, durch den die Re­ flexion der dem Betrachter zugewandten Seite des Trägers ver­ mindert wird.

Ein mattierter Bereich eines Trägers einer OLED zeichnet sich dadurch aus, dass er keine Reflexionen, also Spiegel und/oder Blendeffekte zulässt. Die Mattierung kann nur wirkungsvoll auf einer Seite eines Trägers einer OLED angebracht werden, die direkt dem Betrachter zugewandt ist.

Die Mattierung bzw. die Verminderung der Lichtreflexion auf der dem Betrachter zugewandten Seite der OLED erfolgt bevor­ zugt mittels mechanischer Aufrauung (Sandstrahlen) und/oder mittels einer mattierenden Beschichtung.

Hier wird mit "Beschichtung" nicht eine, den OLED Aufbau betreffende, Beschichtung bezeichnet, sondern ausschließlich eine Beschichtung, die eine Mattierung und/oder Verminderung der Reflexion auf der dem Betrachter zugewandten Seite einer OLED bewirkt.

Die Beschichtung kann Teilbereiche umfassen/partiell bestehen oder ganzflächig die dem Betrachter zugewandte Seite bede­ cken.

Die Beschichtung kann eine oder mehrere Beschichtungskompo­ nenten umfassen gleich und/oder ungleich in verschiedenen Teilbereichen sein.

Es können verschiedene Beschichtungsverfahren wie Besprühen, Bedrucken, sowie alle Arten des Coatings zum Einsatz kommen.

Das Aufrauen der Oberfläche kann z. B. mittels Sandstrahlen erfolgen.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die unerwünschten Lichtreflexionen der Oberfläche durch eine Auf­ rauung des Trägersubstrates auf dessen lichtemittierender Seite vermindert und/oder beseitigt. Das Aufrauen erfolgt z. B. mittels eines Sandstrahlprozesses. Durch diesen Prozess wird eine mattierte Oberfläche erhalten. Die Mattierung wird durch mikroskopisch kleine Vertiefungen in der Oberfläche er­ zeugt. Jede solche Vertiefung wirkt für sich als Streuzentrum für das emittierte Licht. Durch die diffuse Verteilung des Lichts wird der störende Blend- und/oder Spiegeleffekt besei­ tigt.

Die Rauigkeit und damit die Blend- und/oder Spiegelfreiheit kann durch verschiedene Verfahrensparameter gesteuert werden, z. B. durch die Größe des verwendeten Strahlguts, den Strahl­ druck, die Strahldauer und/oder den Bestrahlungsbereich auf der Oberfläche.

Die mechanische Aufrauung und/oder Beschichtung kann flächig und/oder strukturiert erfolgen. Ebenso können auf der dem Betrachter zugewandten Seite aufgeraute und/oder beschichtete Bereiche nebeneinander vorliegen.

Falls die Aufrauhung/Beschichtung zu einer Beeinträchtigung der Leistung der OLED führt, kann eine strukturierte Aufrau­ ung/Beschichtung der reflektierenden Oberfläche zu einer Be­ schränkung dieses unerwünschten Nebeneffekts führen.

Die Strukturierung wird durch teilweises Abdecken der Ober­ fläche und/oder Maskierung erreicht und/oder durch die Füh­ rung des Sandstrahles und/oder Führung des Substrates während des Aufrauungs- und/oder Beschichtungsprozesses. So können auch verschiedene Muster und dekorative Effekte hergestellt werden.

Die Anti-Reflex-Behandlung der dem Betrachter zugewandten Trägeroberfläche ist z. B. erster und/oder letzter Arbeits­ schritt beim Herstellungsprozess einer OLED.

Im folgenden soll die Erfindung noch anhand zweier Beispiele, von denen eines eine vollflächige Mattierung und eines eine strukturierte Mattierung betrifft, näher erläutert werden.

Als Träger werden beschichtete Gläser oder flexible Substrate wie Polymerfolien verwendet.

Als Träger werden z. B. 1 mm dicke planparallele Glasplatten eingesetzt. Die Aufrauung der dem Betrachter zugewandten Sei­ te des Trägers erfolgt z. B. durch Strahlspanen. Beschrieben ist dieses Fertigungsverfahren in der DIN (Deutsche Industrie Norm) 8200. Hier werden das Verfahren und die verwendeten Strahlmittel beschrieben. Die durch dieses Verfahren erziel­ bare Rauigkeit ist abhängig von der Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der Strahldüse, von der Art des Strahlmit­ tels, seinem mittleren Durchmesser, dem Strahldruck und schließlich dem Abstand der Düse vom Substrat.

Zum Aufrauen wird als Strahlmittel nach einer bevorzugten Ausführungsform Edelkorund des Typs Rhinolax (Fa. Stark) mit einer mittleren Korngröße on 30 µm verwendet. Bei einem Strahldruck von vorzugsweise 3 bar, einer Injektorstrahldüse, einem Abstand Düse/Werkstück von 80 mm und einer angepassten Relativbewegung zwischen Werkstück und Strahldüse ist bei ei­ ner überstrahlten Fläche von 100 × 100 mm eine mittlere Aufrau­ ung von ca. 15 rms zu erzielen. Die Strahlzeit beträgt z. B. 1 min. Die Strahldüse streicht in x-Richtung hin und her über das Glassubstrat (Werkstück), das in y-Richtung bewegt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Durchlaufgeschwindig­ keit in beiden Fällen gleich und beträgt 1 mm/s. Die Durch­ laufgeschwindigkeit kann natürlich auch verschieden sein. Die gewünschte Aufrauung der Oberfläche und damit die Wirkung des Entspiegelungseffekts kann allerdings durch die Korngröße und die Strahlzeit in weiten Grenzen variiert werden.

Die Schritte zum Aufbau der OLED entsprechen dem Stand der Technik.

Ein Trägersubstrat mit strukturierter Mattierung besitzt ne­ ben entspiegelten Bereichen auch solche, die reflektierend, also z. B. glatt und/oder unbehandelt sind.

Die Strukturierung kann durch eine entsprechende Bewegung entweder der Strahl- und/oder Beschichtungsdüse oder des Werkstücks erreicht werden.

Eine weitere Möglichkeit ist in der Photostrukturierung der Glasoberfläche gegeben. Hierzu wird eine photostrukturierbare Folie beispielsweise auf Acrylharzbasis, bei 100°C unter mo­ deratem Druck auflaminiert. Anstelle der Folie kann aber auch alternativ ein Photolack mittels Spincoating oder Siebdruck aufgebracht werden. Anschließend wird durch eine Cr-Belich­ tungsmaske mit UV-Licht belichtet. Die Belichtungszeit wird so gewählt, dass das Material noch weich bleibt.

Eine vollständig ausgehärtete Folie wäre spröde und würde beim Sandstrahlen geschädigt. Die Entwicklung erfolgt im vor­ liegenden Fall alkalisch, z. B. mit wässriger Na₂CO₃-Lösung (1%). Hierbei werden die nicht belichteten Stellen abgelöst. Diese Stellen entsprechen den aufzurauhenden Bereichen. Die Glasplatte ist nun dort wo keine Aufrauung beim Strahlenpro­ zess erfolgen soll durch eine elastische Kunststoffmaske ge­ schützt. Danach erfolgt eine Mattierung z. B. durch Sand­ strahlten wie oben beschrieben.

Im letzten Schritt erfolgt dann, falls erforderlich, die Ver­ einzelung der Trägerglasplatten nach bekannten Verfahren z. B. Sägen oder Brechen.

Die beschriebenen Mattierungsverfahrensschritte durch Aufrau­ ung und/oder Beschichtung können vor der Herstellung der OLED auf dem Substrat oder auf der fertigen OLED, also als erster und/oder letzter Arbeitsschritt beim Herstellungsprozess er­ folgen.

Claims (10)

1. Träger für eine OLED, der auf einer dem Betrachter zuge­ wandten Seite zumindest in Teilbereichen mattiert ist.

2. Träger nach Anspruch 1, bei dem die Seite durch Oberflä­ chenbehandlung und/oder Beschichtung mattiert ist.

3. Träger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Mat­ tierung strukturiert ist.

4. Träger nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zu­ mindest ein Teil der Mattierung durch Aufrauung und/oder durch Beschichtung erfolgt ist.

5. Träger nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Beschichtung eine oder mehrere Beschichtungskomponenten um­ fasst und gleich und/oder ungleich in verschiedenen Teilbe­ reichen ist.

6. Träger nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die zumindest teilweise Mattierung dekorative Effekte des OLEDs bewirkt.

7. Verfahren zur Herstellung eines Trägers für eine OLED, das zumindest einen Arbeitsschritt umfasst, durch den die Refle­ xion auf einer dem Betrachter zugewandten Seite des Trägers vermindert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Oberfläche der Sei­ te durch Aufrauen und/oder Beschichten mattiert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem zumindest ein Teil der Oberfläche der Seite durch eines der Beschichtungs­ verfahren wie Besprühen, Bedrucken, sowie alle Arten des Coa­ tings mattiert wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem das Aufrauen der Oberfläche mittels Sandstrahlverfahren erfolgt.