DE102014100770A1

DE102014100770A1 - Licht emittierendes Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements

Info

Publication number: DE102014100770A1
Application number: DE102014100770.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dechand; Sarah Seidel; Dieter Musa; Michael Popp
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Osram Oled GmbH
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2015-07-23
Also published as: DE112015000473A5; US20160343971A1; DE112015000473B4; WO2015110417A1

Abstract

Es wird ein Licht emittierendes Bauelement (100) mit einem Substrat (1) und einer Substratoberseite (11) angegeben. Auf der Substratoberseite (11) ist eine Schichtenfolge (2) angeordnet, die zumindest eine aktive, Licht emittierende, organische Schicht (20) aufweist. Daneben umfasst die Schichtenfolge (2) mehrere Emissionsbereiche (5), die zur Emission von Licht vorgesehen sind. Ferner umfasst die Schichtenfolge (2) Stromleitschienen (210), wobei in Draufsicht auf die Substratoberseite (11) die Emissionsbereiche (5) der Schichtenfolge (2) zwischen oder neben den Stromleitschienen (210) angeordnet sind. Des Weiteren umfasst das Licht emittierende Bauelement (100) ein Kapselglas (3), wobei die Schichtenfolge (2) zwischen dem Substrat (1) und dem Kapselglas (3) angeordnet ist. Auf dem Kapselglas (3) sind Abstandshalter (4) aufgebracht, wobei die Abstandshalter (4) als Erhebungen auf einer der Schichtenfolge (2) zugewandten Kapselglasunterseite (31) ausgebildet sind. In Draufsicht auf die Substratoberseite (11) überlappen die Abstandshalter (4) zumindest teilweise mit den Stromleitschienen (210) der Schichtenfolge (2). Die Abstandshalter (4) sind dazu eingerichtet, einen direkten Kontakt zwischen dem Kapselglas (3) und der Schichtenfolge (2) im Bereich der Emissionsbereiche (5) zu verhindern.

Description

Es wird ein Licht emittierendes Bauelement angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Licht emittierendes Bauelement anzugeben, welches bei mechanischer Belastung möglichst wenig beschädigt wird. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements anzugeben, bei dem das Bauelement während des Herstellungsprozesses möglichst wenig beschädigt wird.
Diese Aufgaben werden unter anderem durch ein Licht emittierendes Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements mit den Merkmalen gemäß der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Licht emittierenden Bauelements umfasst dieses ein Substrat mit einer Substratoberseite. Das Substrat weist bevorzugt ein strahlungsdurchlässiges, insbesondere transparentes oder milchig-trübes Material, beispielsweise Glas oder Kunststoffe, auf. Bevorzugt besteht das Substrat aus einem solchen Material. Insbesondere kann das Substrat dafür vorgesehen sein, dass über dieses Licht aus dem Licht emittierenden Bauelement ausgekoppelt wird. Die Substratoberseite ist beispielsweise eine Hauptseite des Substrats.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Licht emittierenden Bauelements umfasst dieses eine auf der Substratoberseite angeordnete Schichtenfolge. Die Schichtenfolge kann zum Beispiel zumindest eine aktive, Licht emittierende, organische Schicht aufweisen. Die Schichtenfolge weist ferner einen oder mehrere Emissionsbereiche auf, die zur Emission von Licht vorgesehen sind. Mit den Emissionsbereichen können hier und im Folgenden die Bereiche gemeint sein, die in Draufsicht auf das Bauelement Licht emittierend erscheinen. Insbesondere kann die gesamte, aktive, organische Schicht Licht emittierend sein, aber nur aus einigen Bereichen gelangt das Licht tatsächlich zum Betrachter. Diese Bereiche sind dann zum Beispiel die Emissionsbereiche. Die verschiedenen Emissionsbereiche werden bevorzugt parallel beziehungsweise gleichzeitig betrieben. Mit anderen Worten werden die verschiedenen Emissionsbereiche bevorzugt nicht separat sondern gemeinsam angesteuert, zum Beispiel über einen einzigen Schalter.
Die Schichtenfolge hat beispielsweise eine laterale Ausdehnung parallel zur Substratoberseite von ≥ 2 cm oder ≥ 5 cm oder ≥ 10 cm. Alternativ oder zusätzlich ist die laterale Ausdehnung der Schichtenfolge ≤ 35 cm, zum Beispiel ≤ 30 cm oder ≤ 20 cm. Die Emissionsbereiche haben zum Beispiel jeweils eine laterale Ausdehnung von zumindest 100 µm oder 1 mm oder 2 mm. Alternativ oder zusätzlich ist die laterale Ausdehnung der Emissionsbereiche ≤ 5 mm oder ≤ 4 mm oder ≤ 3 mm.
Neben der aktiven organischen Schicht kann die Schichtenfolge auch weitere organische Schichten, wie zum Beispiel Elektroneninjektionsschichten oder Lochinjektionsschichten, aufweisen. Ferner ist es möglich, dass die Schichtenfolge eine Mehrzahl von aktiven organischen Schichten aufweist, die alle zur Emission von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen sind, und beispielsweise unterschiedliche Emitter aufweisen, die in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen emittieren. Die Dicken der einzelnen organischen Schichten betragen dabei zum Beispiel zumindest 10 nm oder ≥ 100 nm oder ≥ 200 nm. Alternativ oder zusätzlich sind die Dicken der einzelnen organischen Schichten ≤ 500 nm oder ≤ 200 nm oder ≤ 100 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Licht emittierenden Bauelements weist dieses Stromleitschienen auf. Die Stromleitschienen sind dabei ein Teil der Schichtenfolge. Betrachtet man das Licht emittierende Bauelement in Draufsicht auf die Substratoberseite, so sind die Emissionsbereiche der Schichtenfolge bevorzugt neben oder zwischen den Stromleitschienen angeordnet. Die Stromleitschienen können in Draufsicht auf die Substratoberseite zum Beispiel ein Gitter, beispielsweise ein rechteckiges oder hexagonales Gitter, bilden. Die Stromleitschienen schließen dann rechteckige oder hexagonale Bereiche der Schichtenfolge ein. Diese Bereiche können Emissionsbereiche sein. Insbesondere ist es möglich, dass aus den Bereichen der aktiven organischen Schicht, die in Draufsicht mit den Stromleitschienen überlappen, kein Licht zum Betrachter kommt, zum Beispiel weil die aktive organische Schicht in diesen Bereichen kein Licht emittiert oder weil die Stromleitschienen Licht absorbierend wirken.
Die Stromleitschienen weisen bevorzugt ein metallisches Material wie Gold oder Silber oder Aluminium oder Platin auf, oder bestehen zumindest aus einem solchen. Insbesondere ist es möglich, dass die Stromleitschienen eine Schichtenfolge von mehreren metallischen Materialien, zum Beispiel eine Chrom-Aluminium-Chrom-Schichtenfolge aufweisen. Aber auch eine Molybdän-Aluminium-Schichtenfolge ist denkbar. Die Stromleitschienen weisen ferner beispielsweise eine Breite von ≥ 60 µm oder ≥ 70 µm oder ≥ 80 µm auf. Alternativ oder zusätzlich ist die Breite der Stromleitschienen ≤ 150 µm oder ≤ 90 µm oder ≤ 95 µm. Die Dicke der Stromleitschienen beträgt dabei beispielsweise zumindest 3 µm oder ≥ 3,5 µm oder ≥ 4 µm. Alternativ oder zusätzlich ist die Dicke der Stromleitschienen ≤ 6 µm oder ≤ 5,5 µm oder ≤ 5 µm. Unter der Breite oder der Dicke der Stromleitschienen kann hier und im Folgenden jeweils die mittlere oder maximale oder minimale Breite oder Dicke verstanden werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Licht emittierenden Bauelements weist dieses ein Kapselglas auf. Zwischen dem Kapselglas und dem Substrat ist die Schichtenfolge eingeschlossen. In Draufsicht auf die Substratoberseite überdeckt also das Kapselglas zum Teil oder vollständig die Schichtenfolge. Das Kapselglas kann ein lichtdurchlässiges, beispielsweise milchig-trübes oder transparentes Material, zum Beispiel ein Silikatglas oder ein Kunststoff, aufweisen oder aus einem solchen bestehen. Bevorzugt ist das Kapselglas als Plättchen ausgebildet, das zwei planparallele Hauptseiten aufweist. Die Hauptseiten verlaufen dann beispielsweise parallel zur Substratoberseite.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Licht emittierenden Bauelements umfasst dieses Abstandshalter. Die Abstandshalter sind als Erhebungen auf einer der Schichtenfolge zugewandten Kapselglasunterseite, zum Beispiel einer Hauptseite, des Kapselglases ausgebildet. In Draufsicht auf die Substratoberseite überlappen die Abstandshalter bevorzugt teilweise oder vollständig mit den Stromleitschienen. Insbesondere sind die Abstandshalter dafür vorgesehen, einen direkten Kontakt zwischen dem Kapselglas und der Schichtenfolge, speziell in den Emissionsbereichen der Schichtenfolge, zu verhindern.
Die Abstandshalter können beispielsweise eine Strukturierung des Kapselglases sein. Insbesondere können die Abstandshalter aber auch direkt auf das Kapselglas aufgebracht werden und aus einem anderen Material als dem Material des Kapselglases bestehen.
In mindestens einer Ausführungsform des Licht emittierenden Bauelements weist dieses ein Substrat mit einer Substratoberseite auf. Auf der Substratoberseite ist eine Schichtenfolge angeordnet, die zumindest eine aktive, Licht emittierende, organische Schicht aufweist. Die Schichtenfolge umfasst außerdem einen oder mehrere Emissionsbereiche, die zur Emission von Licht vorgesehen sind. Ferner umfasst die Schichtenfolge Stromleitschienen, wobei in Draufsicht auf die Substratoberseite die Emissionsbereiche der Schichtenfolge zwischen oder neben den Stromleitschienen angeordnet sind. Des Weiteren umfasst das Licht emittierende Bauelement ein Kapselglas, wobei die Schichtenfolge zwischen dem Substrat und dem Kapselglas angeordnet ist. Auf dem Kapselglas sind Abstandshalter aufgebracht, wobei die Abstandshalter als Erhebungen auf einer der Schichtenfolge zugewandten Kapselglasunterseite ausgebildet sind. In Draufsicht auf die Substratoberseite überlappen die Abstandshalter zumindest teilweise mit den Stromleitschienen der Schichtenfolge. Die Abstandshalter sind dazu eingerichtet, einen direkten Kontakt zwischen dem Kapselglas und der Schichtenfolge im Bereich der Emissionsbereiche zu verhindern.
Bei dem hier beschriebenen Licht emittierenden Bauelement ist die Schichtenfolge bevorzugt in keinem direkten Kontakt mit dem Kapselglas. Stattdessen ist es möglich, dass zwischen der Schichtenfolge und dem Kapselglas im Bereich der Emissionsbereiche ein Hohlraum ausgebildet ist, der zum Beispiel mit einem Gas gefüllt ist. Bei der Produktion des Licht emittierenden Bauelements werden somit Fremdpartikel, die zwischen der Schichtenfolge und dem Kapselglas eingeschlossen sind, nicht oder weniger stark in die Schichtenfolge eingedrückt. Dies reduziert die Beschädigung des Licht emittierenden Bauelements während des Produktionsprozesses. Auch nach dem Produktionsprozess ist das Licht emittierende Bauelement weniger schadanfällig. Dadurch, dass die Abstandshalter bevorzugt über oder gegenüber den Stromleitschienen angebracht werden, werden bei einer mechanischen Belastung des Licht emittierenden Bauelements die Abstandshalter bevorzugt nur auf die Bereiche der Schichtenfolge aufgedrückt, in denen Stromleitschienen angebracht sind. In diesen Bereichen kann es zwar dann zu einer Beeinträchtigung der Schichtenfolge, insbesondere der aktiven organischen Schicht, kommen, diese Bereiche sind aber bevorzugt nicht für die Emission von Licht vorgesehen. Stattdessen liegen die Licht emittierenden Emissionsbereiche vorteilhafterweise neben den Stromleitschienen. Die Emissionsbereiche werden daher bei einer mechanischen Belastung nicht in Kontakt mit den Abstandshaltern gebracht und damit auch nicht beschädigt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Licht emittierenden Bauelements sind die Abstandshalter als Pufferpunkte ausgebildet. Bei den Pufferpunkten handelt es sich dabei um voneinander beabstandete, kuppelartige Erhebungen auf der Kapselglasunterseite.
Die Pufferpunkte auf der Kapselglasunterseite haben zum Beispiel eine laterale Ausdehnung entlang der Kapselglasunterseite von zumindest 50 µm oder 100 µm oder 150 µm. Alternativ oder zusätzlich ist die laterale Ausdehnung der Pufferpunkte ≤ 300 µm oder ≤ 250 µm oder ≤ 200 µm. Die Dicke der Pufferpunkte senkrecht zur Kapselglasunterseite beträgt bevorzugt zumindest 10 µm oder 20 µm oder 30 µm. Alternativ oder zusätzlich ist die Dicke der Pufferpunkte ≤ 50 µm oder ≤ 40 µm oder ≤ 30 µm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform schneiden sich die Stromleitschienen in Kreuzungspunkten. In einem solchen Kreuzungspunkt schneiden sich mindestens zwei oder drei oder vier oder fünf Stromleitschienen. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Kreuzungspunkten der Stromleitschienen beträgt beispielsweise zumindest 1 mm oder 2 mm oder 3 mm. Alternativ oder zusätzlich ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Kreuzungspunkten ≤ 5 mm oder ≤ 4 mm oder ≤ 3 mm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind in Draufsicht auf die Substratoberseite die Pufferpunkte auf der Kapselglasunterseite bevorzugt so angeordnet, dass sie mit den Kreuzungspunkten der Stromleitschienen zumindest teilweise überlappen.
Eine solche Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, wenn es zu einer mechanischen Belastung des Licht emittierenden Bauelements kommt. Wird zum Beispiel Druck auf das Kapselglas oder auf das Substrat ausgeübt, drücken die Abstandshalter in Form von Pufferpunkten bevorzugt nur auf Bereiche der Schichtenfolge, in denen sich die Stromleitschienen kreuzen. Diese Kreuzungspunkte können auf der einen Seite mechanisch besonders stabile Bereiche des Bauelements bilden, auf der anderen Seite sind diese Bereiche im Allgemeinen nicht zur Emission von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen. Eine Beschädigung der aktiven organischen Schicht im Bereich der Kreuzungspunkte bleibt daher bevorzugt ohne Auswirkung auf die optischen Eigenschaften des Licht emittierenden Bauelements.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Stromleitschienen zwischen der aktiven organischen Schicht und dem Substrat angeordnet. Die Stromleitschienen können dabei auf der Substratoberseite aufliegen, wobei sich zwischen den Stromleitschienen und dem Substrat durchaus weitere Schichten oder Materialien befinden können. Die aktive organische Schicht ist beispielsweise auf die Stromleitschienen aufgelegt und kann sich der Struktur der Stromleitschienen anpassen. Mit anderen Worten kann die aktive organische Schicht im Bereich der Stromleitschienen von der Substratoberseite aus gesehen höher liegen als in den Bereichen zwischen den Stromleitschienen, beispielsweise in den Emissionsbereichen. Alternativ ist es auch vorstellbar, dass die Stromleitschienen in dem Substrat versenkt sind, sodass die Stromleitschienen und das Substrat an der Substratoberseite bündig miteinander abschließen. In diesem Fall kann die aktive organische Schicht beispielsweise durch zwei Hauptseiten charakterisiert sein, die eben und parallel zur Substratoberseite verlaufen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Schichtenfolge eine Anode auf. Die Anode ist beispielsweise zwischen den Stromleitschienen und dem Substrat angeordnet. Die Anode kann dabei das gleiche oder ein anderes Material als die Stromleitschienen aufweisen. Insbesondere weist die Anode ein transparentes leitfähiges Material, zum Beispiel ein transparentes oxidisches Material, kurz TCO, wie zum Beispiel Indiumzinnoxid, kurz ITO, auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Schichtenfolge eine Kathode auf. Die Kathode kann beispielsweise der aktiven organischen Schicht in eine Richtung weg von der Substratoberseite nachgeordnet sein. In diesem Fall liegt die aktive organische Schicht zwischen der Kathode und dem Substrat. Die Kathode kann beispielsweise ein Metall wie Gold oder Silber oder Aluminium aufweisen, oder aus einem solchen bestehen. Insbesondere kann die Kathode ein Material aufweisen, das für das von der aktiven organischen Schicht emittierte Licht reflektierend ist.
In den beiden obigen Ausführungsformen ist das Licht emittierende Bauelement bevorzugt als Bottom-Emitter ausgebildet. Mit anderen Worten wird das Licht aus der aktiven organischen Schicht über die transparente leitfähige Anode und über das in diesem Fall transparente Substrat aus dem Licht emittierenden Bauelement ausgekoppelt.
Es ist aber auch möglich, dass die Kathode ein leitfähiges transparentes Material aufweist und die Anode ein reflektierendes Material aufweist. Ferner ist es vorstellbar, dass das Licht emittierende Bauelement als Top-Emitter ausgebildet ist, wobei beispielsweise eine zwischen der aktiven organischen Schicht und dem Substrat angeordnete Elektrode reflektierend ausgebildet ist, und dementsprechend eine in Richtung weg von der Substratoberseite der aktiven organischen Schicht nachgeordnete Elektrode transparent für das von der aktiven organischen Schicht emittierte Licht sein kann. In diesem Fall wird das Licht der aktiven organischen Schicht beispielsweise über das Kapselglas aus dem Licht emittierenden Bauelement ausgekoppelt.
Die Dicken der Anode und der Kathode betragen dabei zum Beispiel jeweils zumindest 50 nm oder 100 nm oder 200 nm. Alternativ oder zusätzlich sind die Dicken der Anode und der Kathode jeweils ≤ 500 nm oder ≤ 300 nm oder ≤ 250 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Pufferpunkte auf der Kapselglasunterseite des Kapselglases matrixartig angeordnet. Eine solche Anordnung erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn die Stromleitschienen ein regelmäßiges Gitter bilden. Damit die Pufferpunkte in Draufsicht auf die Substratoberseite beispielsweise mit den Kreuzungspunkten der Stromleitschienen überlappen, können die Pufferpunkte ebenfalls eine regelmäßige, insbesondere matrixartige Anordnung aufweisen. Dabei sind beispielsweise hexagonale oder rechteckige Matrixmuster vorstellbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Abstandshalter auf dem Kapselglas zumindest zeitweise in keinem direkten Kontakt mit der Schichtenfolge. Insbesondere kann das Licht emittierende Bauelement so ausgeführt sein, dass ein direkter Kontakt zwischen den Abstandshaltern und der Schichtenfolge erst dann auftritt, wenn das Licht emittierende Bauelement unter einer mechanischen Belastung steht, beispielsweise unter einem Druck auf das Kapselglas oder auf das Substrat. Ferner kann das Licht emittierende Bauelement aber auch so ausgeführt sein, dass zumindest in manchen Bereichen die Abstandshalter auch ohne mechanische Belastung des Bauelements dauerhaft in direktem Kontakt mit der Schichtenfolge stehen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Substratoberseite einen Randbereich auf, der zumindest teilweise frei von der Schichtenfolge ist. Der Randbereich der Substratoberseite kann beispielsweise ein Bereich sein, der an Seitenflächen des Substrats grenzt, wobei die Seitenflächen quer zur Substratoberseite verlaufen und das Substrat in Richtung parallel zur Substratoberseite begrenzen. Auf dem Randbereich der Substratoberseite ist bevorzugt eine Kleberschicht aufgebracht. Die Kleberschicht bedeckt dabei vorzugsweise die Bereiche des Randbereichs, die frei von der Schichtenfolge sind. Die Kleberschicht steht ferner mit der Kapselglasunterseite des Kapselglases in Kontakt, insbesondere in direktem Kontakt, und erzeugt dadurch eine mechanische Verbindung zwischen dem Substrat und dem Kapselglas. In Draufsicht auf die Substratoberseite bildet die Kleberschicht zum Beispiel eine durchgehende zusammenhängende Bahn um die Schichtenfolge. Die Schichtenfolge ist also beispielsweise in alle Richtungen parallel zur Substratoberseite von der Kleberschicht begrenzt, muss dabei aber nicht zwangsläufig in direktem Kontakt mit der Klebeschicht sein. Insbesondere kann die Kleberschicht dazu vorgesehen sein, das Kapselglas und das Substrat so miteinander zu verbinden, dass ein luftdichter Zwischenraum zwischen dem Kapselglas und dem Substrat entsteht. In dem Zwischenraum ist dann zum Beispiel die Schichtenfolge angeordnet.
Die Kleberschicht weist beispielsweise ein Harz auf, insbesondere kann es sich bei der Kleberschicht um einen UV-härtenden Kleber handeln. Die Kleberschicht weist außerdem bevorzugt eine Dicke senkrecht zur Substratoberseite von zumindest 10 µm oder 30 µm oder 50 µm auf. Alternativ oder zusätzlich ist die Dicke der Kleberschicht ≤ 80 µm, zum Beispiel ≤ 70 µm oder ≤ 60 µm. Die laterale Ausdehnung der Kleberschicht parallel zur Substratoberseite, insbesondere die Breite der Bahn aus der Kleberschicht, die um die Schichtenfolge verläuft, beträgt beispielsweise zumindest 1 mm oder 5 mm oder 1 cm. Alternativ oder zusätzlich ist die laterale Ausdehnung der Kleberschicht ≤ 2 cm, beispielsweise ≤ 1,5 cm oder ≤ 1,2 cm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zwischen der Schichtenfolge und dem Kapselglas ein Absorptionsmaterial eingebracht. Das Absorptionsmaterial kann dazu dienen, Wassermoleküle und/oder Sauerstoffmoleküle, die die Schichtenfolge, insbesondere die organische aktive Schicht, beschädigen könnten, aufzufangen und zu absorbieren. Das Absorptionsmaterial kann dazu ein oxidierbares Material, wie zum Beispiel ein Alkali- oder Erdalkalimetall aufweisen. Beispielsweise kann das Absorptionsmaterial Magnesium, Kalzium, Barium, Cäsium, Kobalt, Yttrium, Lanthan und/oder Metalle der seltenen Erden aufweisen. Insbesondere können auch Metalloxidverbindungen, wie Kalziumoxid, Bariumoxid oder Magnesiumoxid, als Absorptionsmaterial verwendet werden. Bei dem Absorptionsmaterial handelt es sich bevorzugt um ein flüssiges Absorptionsmaterial, das beispielsweise in Tropfenform zwischen die Schichtenfolge und das Kapselglas eingebracht wird. Durch Verwendung eines solchen flüssigen Absorptionsmaterials kann verhindert werden, dass bei einer mechanischen Belastung des Licht emittierenden Bauelements das Absorptionsmaterial in die Schichtenfolge gedrückt wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Kleberschicht und die Abstandshalter aus demselben Material gefertigt. Insbesondere unterscheidet sich das Material der Kleberschicht und der Abstandshalter dabei von dem Material des Kapselglases. Durch die Verwendung desselben Materials für die Kleberschicht und die Abstandshalter können die Kleberschicht und die Abstandshalter beispielsweise während des Produktionsprozesses in einem gemeinsamen Schritt auf das Kapselglas aufgebracht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Schichtenfolge eine Dünnfilmverkapselung auf. Die Dünnfilmverkapselung bedeckt dabei teilweise oder vollständig alle Seiten der Schichtenfolge, die nicht von der Substratoberseite des Substrats überdeckt sind. Insbesondere werden dabei die Seiten der Schichtenfolge soweit vollständig mit der Dünnfilmverkapselung bedeckt, dass nur die Bereiche, die zur Kontaktierung der Schichtenfolge frei sein müssen, unbedeckt von der Dünnfilmverkapselung bleiben. Die Dünnfilmverkapselung wirkt dadurch als zusätzlicher Schutz der Schichtenfolge, insbesondere der aktiven organischen Schicht, vor Reaktionen und/oder Oxidationsprozessen mit der Umgebung.
Die Dünnfilmverkapselung ist dabei beispielsweise eine Schicht aus Siliziumoxid oder Siliziumnitrid oder Aluminiumnitrid, die bevorzugt über Chemische Gasphasenabscheidung, kurz CVD, oder Physikalische Gasphasenabscheidung, kurz PVD, oder Sputtern auf die Schichten der Schichtenfolge abgeschieden wird. Insbesondere weist die Dünnfilmverkapselung eine Schichtdicke von höchstens 50 nm oder 100 nm oder 200 nm auf. Alternativ oder zusätzlich ist die Dicke der Dünnfilmverkapselung ≤ 1000 nm oder ≤ 400 nm oder ≤ 300 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Stromleitschienen zumindest teilweise mit einem isolierenden Material bedeckt. Insbesondere ist die vom Substrat abgewandte Seite einer jeden Stromleitschiene dabei zu zumindest 80 % oder 90 % oder 95 % mit dem isolierenden Material bedeckt. Ferner ist es auch möglich, dass Seitenflächen der Stromleitschienen, die quer zur Substratoberseite verlaufen, zumindest teilweise mit dem isolierenden Material überzogen sind. Werden beispielsweise aufgrund von einem mechanischen Druck auf das Licht emittierende Bauelement die Abstandshalter auf die Schichtenfolge aufgedrückt, so könnte die metallische Kathode durch die aktive organische Schicht hindurch auf die Stromleitschienen gedrückt werden. Ohne das isolierende Material auf den Stromleitschienen könnte es dabei eventuell zu einem Kurzschluss und einem Ausfall des Licht emittierenden Bauelements kommen.
Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements angegeben. Das hier beschriebene Licht emittierende Bauelement kann mittels des hier beschriebenen Verfahrens hergestellt werden. Das heißt, sämtliche in Verbindung mit dem Herstellungsverfahren offenbarten Merkmale sind auch für das Licht emittierende Bauelement offenbart und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Substrat mit einer Substratoberseite bereitgestellt. In einem darauffolgenden Schritt wird eine Schichtenfolge auf die Substratoberseite aufgebracht. Ein Randbereich der Substratoberseite soll dabei zumindest teilweise frei von der Schichtenfolge bleiben. In diesem Bereich wird daher keine Schichtenfolge aufgebracht oder die Schichtenfolge wird in einem späteren Schritt wieder entfernt.
Das Aufbringen der Schichtenfolge kann mehrere Zwischenschritte umfassen. Beispielsweise werden auf die Substratoberseite nacheinander eine transparente leitfähige Anode, ein Gitter aus Stromleitschienen, eine oder mehrere aktive organische Schichten, eine reflektierende Kathode und eine Dünnfilmverkapselung aufgebracht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Kapselglas mit einer Kapselglasunterseite bereitgestellt. Auf die Kapselglasunterseite kann eine Kleberschicht aufgebracht werden. Ferner können auf die Kapselglasunterseite Abstandshalter aufgebracht werden. Anschließend werden dann zum Beispiel das Substrat und das Kapselglas zusammengefügt, wobei die Substratoberseite und die Kapselglasunterseite einander zugewandt sind. Das Zusammenfügen erfolgt dabei bevorzugt so, dass die Kleberschicht in dem Randbereich der Substratoberseite angeordnet wird.
Vorteilhafterweise werden bei dem Verfahren die Abstandshalter so aufgebracht, dass sie nach dem Zusammenfügen des Substrats und des Kapselglases in Draufsicht auf die Substratoberseite die Stromleitschienen der Schichtenfolge teilweise überdecken.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Abstandhalter und die Kleberschicht in einem gemeinsamen Siebdruckprozess oder Inkjetprozess oder Tampondruckprozess auf die Kapselglasunterseite aufgebracht. Bevorzugt weisen dabei die Abstandshalter und die Kleberschicht dasselbe Material auf. Es ist aber auch vorstellbar, dass die Abstandshalter direkt in das Kapselglas eingebracht werden, zum Beispiel durch Strukturierung des Kapselglases.
Nachfolgend werden ein hier beschriebenes Licht emittierendes Bauelement sowie ein hier beschriebenes Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:
1 und 2 schematische Seitenansichten von Ausführungsbeispielen des hier beschriebenen Licht emittierenden Bauelements,
3a und 3b schematische Draufsichten auf Ausführungsbeispiele des hier beschriebenen Licht emittierenden Bauelements,
4a bis 4c schematische Darstellungen einzelner Verfahrensschritte des hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements.
In 1 ist eine Schnittdarstellung eines hier beschriebenen Licht emittierenden Bauelements 100 gezeichnet.
Auf einer Substratoberseite 11 eines Substrats 1 ist eine Schichtenfolge 2 aufgebracht. Das Substrat 1 kann zum Beispiel transparent für sichtbares Licht sein. Die Schichtenfolge 2 umfasst dabei eine transparente leitfähige Elektrode 21, beispielsweise eine Anode 21, die auf die Substratoberseite 11 aufgebracht ist. Die transparente leitfähige Anode 21 besteht beispielsweise aus Indiumzinnoxid, kurz ITO.
In einer Richtung weg von der Substratoberseite 11 sind der Anode 21 Stromleitschienen 210 nachgeordnet. Die Stromleitschienen 210 haben jeweils eine Haupterstreckungsrichtung T_S, die in 1 jeweils senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Die Haupterstreckungsrichtungen T_S der Stromleitschienen 210 verlaufen dabei parallel zur Substratoberseite 11 des Substrats 1. In 1 betragen die Breiten B_S der Stromleitschienen 210 in Richtung senkrecht zu den Haupterstreckungsrichtungen T_S beispielsweise 60 µm. Die Dicken der Stromleitschienen 210 senkrecht zur Substratoberseite 11 sind zum Beispiel jeweils 4 µm. Ferner sind die Stromleitschienen zum Beispiel aus einer Chrom-Aluminium-Chrom-Schichtenfolge gefertigt.
In einer Richtung weg von der Substratoberseite 11 ist den Stromleitschienen 210 jeweils eine Schicht eines isolierenden Materials 25 nachgeordnet. Das isolierende Material 25 bedeckt dabei die von dem Substrat 11 abgewandte Seite der Stromleitschienen 210, beispielsweise zu zumindest 99 %. Zusätzlich können aber auch quer zur Substratoberseite 11 verlaufende Seitenflächen der Stromleitschienen 210 mit dem isolierenden Material 25, beispielsweise zu zumindest 95 %, bedeckt sein. Das isolierende Material 25 dient dazu, einen möglichen Kurzschluss zwischen der Anode 21 und einer weiteren Elektrode bei einer mechanischen Belastung des Licht emittierenden Bauelements 100 zu verhindern. Bei dem isolierenden Material 25 handelt es sich beispielsweise um eine Schicht aus einem Fotolack oder einem Epoxidharz. Die mittlere oder maximale oder minimale Dicke der Schicht aus dem isolierenden Material 25 beträgt beispielsweise 1 µm bis 6 µm.
In eine Richtung weg von der Substratoberseite 11 ist der transparenten Anode 21 und den Stromleitschienen 210 eine aktive organische Schicht 20 nachgeordnet. Die aktive organische Schicht 20 ist dabei so über die Stromleitschienen 210 gelegt, dass in Bereichen der Stromleitschiene 210 die aktive organische Schicht 20 von der Substratoberseite 11 aus gesehen höher liegt als in den Bereichen zwischen den Stromleitschienen 210. In 1 sind zur Lichtemission vorgesehenen Emissionsbereiche 5 der Schichtenfolge 2 zwischen den Stromleitschienen 210 angeordnet. Licht, welches von der aktiven organischen Schicht 20 in den Emissionsbereichen 5 erzeugt wird, kann beispielsweise über die transparente Anode 21 und über das transparente Substrat 1 aus dem Licht emittierenden Bauelement 100 ausgekoppelt werden. Mit anderen Worten ist das Bauelement 100 in 1 als Bottom-Emitter ausgebildet. Insbesondere sind die Bereiche der organischen aktiven Schicht 20, die von der Substratoberseite 11 aus gesehen über den Stromleitschienen 210 angeordnet sind, nicht für die Emission von Licht vorgesehen.
In 1 weist die Schichtenfolge 2 des Weiteren eine zweite Elektrode 22, beispielsweise eine Kathode 22, auf. Die Kathode 22 ist der aktiven organischen Schicht 20 in eine Richtung weg von der Substratoberseite 11 nachgeordnet. In 1 weist die Kathode 22 beispielsweise ein reflektierendes Metall wie Aluminium oder Silber auf.
Ferner ist die Schichtenfolge 2 in der 1 mit einer Dünnfilmverkapselung 23, zum Beispiel aus Siliziumoxid, versehen. Die Dünnfilmverkapselung 23 bedeckt dabei bevorzugt alle Seiten der Schichtenfolge 2, die nicht von der Substratoberseite 11 überdeckt sind. Insbesondere kann die Dünnfilmverkapselung 23 alle Seiten der Schichtenfolge 2 in den Bereichen vollständig überdecken, die nicht zur externen elektrischen Kontaktierung unbedeckt bleiben müssen. Die Schichtdicke der Dünnfilmverkapselung 23 beträgt zum Beispiel 100 nm. Die Dünnfilmverkapselung 23 dient insbesondere zum Schutz der Schichten in der Schichtenfolge 2, zum Beispiel der aktiven organischen Schicht 20, vor Reaktionen und Oxidationsprozessen mit der Umgebung.
Die Schichtenfolge 2 in 1 umfasst also die Anode 21, die Stromleitschienen 210, das isolierende Material 25, die aktive organische Schicht 20, die Kathode 22 und die Dünnfilmverkapselung 23. Dabei hat die Schichtenfolge 2 beispielsweise eine laterale Ausdehnung entlang der Substratoberseite 11 von 20 cm auf, die laterale Ausdehnung der Emissionsbereiche 5 beträgt zum Beispiel jeweils 3 mm.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 bedeckt die Schichtenfolge 2 nicht die gesamte Substratoberseite 11. Vielmehr ist die Substratoberseite 11 in Randbereichen 12 frei von der Schichtenfolge 2. Die Randbereiche 12 der Substratoberseite 11 grenzen dabei an Seitenflächen des Substrats 1, wobei die Seitenflächen des Substrats 1 das Substrat 1 in Richtung parallel zur Substratoberseite 11 begrenzen. Auf den Randbereichen 12 der Substratoberseite 11 ist jeweils eine Kleberschicht 6 angebracht. Die Kleberschicht 6 hat dabei zum Beispiel jeweils eine laterale Ausdehnung parallel zur Substratoberseite 11 von 0,5 cm. Die Dicke der Kleberschichten 6 senkrecht zur Substratoberseite 11 beträgt beispielsweise 50 µm. Die Kleberschichten 6 in 1 bilden eine mechanische Verbindung zwischen dem Substrat 1 und einem Kapselglas 3, welches der Schichtenfolge 2 in eine Richtung weg von der Substratoberseite 11 nachgeordnet ist. Insbesondere können die Kleberschichten 6 dafür vorgesehen sein, das Kapselglas 3 in einem festen Abstand zur Schichtenfolge 2 zu halten.
In 1 ist das Kapselglas 3 durch die Kleberschichten 6 soweit vom Substrat 2 beabstandet, dass das Kapselglas 3 und die Schichtenfolge 2 in keinem direkten Kontakt stehen. Insbesondere gibt es keinen direkten Kontakt zwischen dem Kapselglas 3 und der Schichtenfolge 2 in den Emissionsbereichen 5. Vielmehr befindet sich zwischen dem Kapselglas 3 und der Schichtenfolge 2 ein Zwischenraum. Der Zwischenraum kann zum Beispiel mit einem Inertgas, wie Argon, gefüllt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Zwischenraum ein Absorptionsmaterial, insbesondere ein flüssiges Absorptionsmaterial, aufweisen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 ist das Kapselglas 3 als Plättchen ausgebildet, das zwei planparallele Hauptseiten umfasst. Die Hauptseiten verlaufen parallel zur Substratoberseite 11. Eine dem Substrat 1 zugewandte Kapselglasunterseite 31 steht in 1 in direktem Kontakt mit den Kleberschichten 6. Ferner sind auf der Kapselglasunterseite 31 Abstandshalter 4 aufgebracht. Die Abstandshalter 4 sind dabei zum Beispiel aus demselben Material gefertigt, wie die Kleberschicht 6. Ferner sind in 1 die Abstandshalter 4 so auf der Kapselglasunterseite 31 angeordnet, dass in Draufsicht auf die Substratoberseite 11 die Abstandshalter 4 mit den Stromleitschienen 210 überlappen. In 1 ist ferner die mittlere oder maximale oder minimale Breite B_A der Abstandshalter 4 größer als die Breite B_S der Stromleitschienen 210. Alternativ kann die Breite B_A der Abstandshalter 4 aber auch kleiner als die Breite B_S der Stromleitschienen 210 sein. Die Breite B_A der Abstandshalter 4 ist dabei beispielsweise als die Ausdehnung der Abstandshalter 4 senkrecht zu der Haupterstreckungsrichtung T_S der Stromleitschienen 210 definiert.
Die Abstandshalter 4 können insbesondere als Pufferpunkte 41 ausgebildet sein, wobei ein Pufferpunkt 41 eine kuppelartige Erhebung von der Kapselglasunterseite 31 ist.
In 1 weist die Klebeschicht 6 eine derartige Dicke auf, dass die Abstandshalter 4 in keinem direkten Kontakt mit der Schichtenfolge 2 stehen. Die Abstandshalter 4 haben dabei beispielsweise eine mittlere oder maximale oder minimale Dicke senkrecht zur Kapselglasunterseite 31 von 20 µm. Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Abstandshalter 4 in direktem Kontakt mit der Schichtenfolge 2 stehen, zum Beispiel indem die Abstandshalter 4 auf die Dünnfilmverkapselung 23 aufdrücken.
In 2 ist eine weitere Ausführungsform des Licht emittierenden Bauelements 100 gezeigt. Im Vergleich zu 1 sind im Ausführungsbeispiel gemäß der 2 die Stromleitschienen 210 in dem Substrat 1 eingelassen, sodass die Stromleitschienen 210 mit dem Substrat 1 an der Substratoberseite 11 bündig abschließen. Die transparente Anode 21 ist dabei in eine Richtung weg von der Substratoberseite 11 auf die Stromleitschienen 210 aufgelegt, sodass ein direkter Kontakt zwischen den Stromleitschienen 210 und der Anode 21 sichergestellt ist. Der Anode 21 ist die aktive organische Schicht 20 nachgeordnet, wobei die aktive organische Schicht parallel zur Substratoberseite 11 verläuft. Anders als in 1 verläuft die aktive organische Schicht 20 bis auf kleinere Aufrauhungen oder Strukturierungen, die beispielsweise durch die transparente Anode 21 vorgegeben sind, plan oder eben und insbesondere planparallel zur Substratoberseite 11.
Das isolierende Material 25 ist in 2 nicht auf die Stromleitschienen 210 aufgebracht, sondern ist in Form von Schienen zwischen der aktiven organischen Schicht 20 und der Kathode 22 angeordnet. In Draufsicht auf die Substratoberseite 11 sind die Schienen aus dem isolierenden Material 25 mit den Stromleitschienen 210 beispielsweise deckungsgleich oder überlappen zu zumindest 95 %. Die Kathode 22 ist dabei so über die Schienen aus dem isolierenden Material 25 gelegt, dass die Kathode 22 in den Emissionsbereichen 5 auf der aktiven organischen Schicht 20 aufliegt und im Bereich der Schienen aus dem isolierenden Material 25 auf den genannten Schienen aufliegt.
In 3a ist ein Ausschnitt des Licht emittierenden Bauelements 100 in einer Draufsicht auf die Substratoberseite 11 gezeigt. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 3a sind die Stromleitschienen 210 in einem Gitter angeordnet, wobei sich drei Stromleitschienen 210 in einem gemeinsamen Kreuzungspunkt 211 schneiden. Die drei Stromleitschienen 210 verlaufen dabei jeweils parallel zu ihren jeweiligen Haupterstreckungsrichtung T_S. Senkrecht zu den Haupterstreckungsrichtungen T_S weisen die Stromleitschienen 210 eine Breite B_S auf. Ferner zeigt das Ausführungsbeispiel in 3a Abstandshalter 4, die die Stromleitschienen 210 teilweise überdecken. Die Breite B_A der Abstandshalter 4, gemessen senkrecht zu der jeweiligen Haupterstreckungsrichtung T_S, ist dabei größer als die Breite B_S der Stromleitschienen 210. Insbesondere überdecken die Abstandshalter 4 in dem Ausführungsbeispiel der 3a die Stromleitschienen 210 in ihrer gesamten Breite B_S. Die Breite B_A der Abstandshalter 4 ist dabei höchstens das Zweifache oder höchstens das 1,5-Fache oder höchstens das 1,3-Fache der Breite B_S der Stromleitschienen 210. Alternativ oder zusätzlich beträgt die Breite B_A der Abstandshalter 4 zumindest das 0,5-Fache oder das 0,7-Fache oder das 0,9-Fache der Breite B_S der Stromleitschienen 210.
In 3a überdecken die Abstandshalter 4 die Stromleitschienen 210 nur in Teilbereichen. Alternativ ist es aber auch vorstellbar, dass die Abstandshalter 4 alle Stromleitschienen 210 zum Beispiel zu zumindest 90 % überdecken. Die Abstandshalter 4 könnten dafür eine Gitterstruktur aufweisen, die identisch oder ähnlich der Gitterstruktur der Stromleitschienen 210 ist. Beispielsweise wäre also eine hexagonale Gitterstruktur für die Abstandshalter 4 denkbar.
In 3b ist ein Ausführungsbeispiel des gesamten Licht emittierenden Bauelements 100 dargestellt, wobei das Bauelement 100 in Draufsicht auf die Substratoberseite 11 betrachtet wird. Das Substrat 1 weist eine sechseckige Querschnittsform auf. Auf der Substratoberseite 11 ist die Schichtenfolge 2 aufgebracht, wobei Randbereiche 12 der Substratoberseite 11 frei von der Schichtenfolge 2 sind. Die Schichtenfolge 2 bildet eine zusammenhängende Fläche ohne Unterbrechungen oder Einschlüsse und weist eine runde Querschnittsform auf. Die Randbereiche 12 der Substratoberseite 11 sind mit einer Kleberschicht 6 bedeckt. Die Kleberschicht 6 bildet dabei eine um die gesamte Schichtenfolge 2 umlaufende Bahn ohne Unterbrechungen, sodass die Schichtenfolge 2 in alle Richtungen parallel zur Substratoberseite 11 von der Kleberschicht 6 begrenzt ist. Auf die Kleberschicht 6 ist das Kapselglas 31 (nicht in 3b gezeigt) aufgelegt. Dadurch wird aus dem von der Kleberschicht 6 umgebenen Bereich, in dem auch die Schichtenfolge 2 angeordnet ist, zum Beispiel ein abgeschlossener luftdichter Bereich.
In 3b sind in die Schichtenfolge 2 Stromleitschienen 210 eingebracht, die in einem hexagonalen Gitter angeordnet sind und sich in Kreuzungspunkten 211 schneiden. Ferner sind in 3b die Abstandshalter 4 als Pufferpunkte 41 ausgebildet, die in Draufsicht auf die Substratoberseite 11 insbesondere eine runde Querschnittsform aufweisen. Jeweils zwei benachbarte Pufferpunkte 41 sind voneinander getrennt und beabstandet, beispielsweise mit 3 mm beabstandet. Ferner sind die Pufferpunkte 41 matrixartig auf der Kapselglasunterseite 31 angeordnet, sodass in Draufsicht auf die Substratoberseite 11 die Pufferpunkte 41 die Kreuzungspunkte 211 der Stromleitschienen 210 vollständig überdecken.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 3b ist die laterale Ausdehnung der Pufferpunkte 41 parallel zur Kapselglasunterseite 31 beispielsweise jeweils 100 µm. Bei einer mechanischen Belastung des Bauelements 100 in 3b kommt es vorteilhafterweise nur im Bereich der Kreuzungspunkte 211 der Stromleitschienen 210 zu einem Kontakt zwischen den Pufferpunkten 41 und der Schichtenfolge 2. Hier kann zum einen die Stabilität des Bauelements 100 besonders groß sein, andererseits sind diese Bereiche bevorzugt nicht zur Strahlungsemission vorgesehen. Die Emissionsbereiche 5, die zwischen den Stromleitschienen 210 angeordnet sind und in 3b hexagonale Querschnittsformen haben, bleiben vorteilhafterweise frei von Beschädigungen.
Die in 1 und 2 sowie in den 4a bis 4c dargestellten Seitenansichten von Ausführungsbeispielen des Bauelements 100 werden beispielsweise entlang der Querschnittslinie AA' in 3b betrachtet.
4a zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrensschritts zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements 100. Auf die Substratoberseite 11 des Substrats 1 wird eine Schichtenfolge 2 aufgebracht. Randbereiche 12, die an die Seitenflächen des Substrats 1 grenzen, bleiben dabei frei von der Schichtenfolge 2. Anders als im Ausführungsbeispiel der 4a gezeigt, werden die Schichten der Schichtenfolge 2 im Allgemeinen nicht in einem Verfahrensschritt aufgebracht, sondern nacheinander.
In 4b ist ein weiterer Verfahrensschritt zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements 100 dargestellt. Dabei werden die Kleberschicht 6, sowie die Abstandshalter 4 beziehungsweise die Pufferpunkte 41 auf der Kapselglasunterseite 31 des Kapselglases 3 abgeschieden. Die Kleberschicht 6 und die Abstandshalter 4 können dabei in einem gemeinsamen Siebdruckverfahren gleichzeitig aufgebracht werden. Dies ist insbesondere möglich, wenn die Kleberschicht 6 und die Abstandshalter 4 dasselbe Material aufweisen oder aus demselben Material bestehen.
Nach dem Aufbringen der Kleberschicht 6 und der Abstandshalter 4 auf das Kapselglas 3 werden das Kapselglas 3 und das Substrat 1 wie in 4c gezeigt miteinander verbunden. Dabei werden die Substratoberseite 11 und die Kapselglasunterseite 31 einander zugewandt. Bei dem Zusammenfügen des Substrats 1 und des Kapselglases 31 wird insbesondere die Kleberschicht 6 im Randbereich 12 der Substratoberseite 11 angeordnet. Ferner erfolgt das Zusammenfügen derart, dass die Abstandshalter 4 in Draufsicht auf die Substratoberseite 11 teilweise die Stromleitschienen 210 überdecken. Das Zusammenfügen des Kapselglases 3 und des Substrats 1 erfolgt bevorzugt unter Inertgasatmosphäre, zum Beispiel in Gegenwart eines Edelgases wie Argon oder Helium. Dadurch wird vorteilhafterweise vermieden, dass unerwünschte Fremdpartikel in einem Zwischenraum zwischen dem Substrat 1 und dem Kapselglas 3 eingeschlossen werden.
Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen aufgeführt ist.

Claims

Licht emittierendes Bauelement (100) aufweisend: – ein Substrat (1) mit einer Substratoberseite (11) – eine auf der Substratoberseite (11) angeordnete Schichtenfolge (2) mit zumindest einer aktiven, Licht emittierenden, organischen Schicht (20), wobei die Schichtenfolge (2) mehrere Emissionsbereiche (5) umfasst, die zur Emission von Licht vorgesehen sind, – Stromleitschienen (210), die ein Teil der Schichtenfolge (2) sind, wobei in Draufsicht auf die Substratoberseite (11) die Emissionsbereiche (5) der Schichtenfolge (2) neben den Stromleitschienen (210) angeordnet sind, – ein Kapselglas (3), wobei die Schichtenfolge (2) zwischen dem Substrat (1) und dem Kapselglas (3) angeordnet ist, – Abstandshalter (4), die als Erhebungen auf einer der Schichtenfolge (2) zugewandten Kapselglasunterseite (31) des Kapselglases (3) ausgebildet sind, wobei die Abstandshalter (4) in Draufsicht auf die Substratoberseite (11) zumindest teilweise mit den Stromleitschienen (210) überlappen, und wobei die Abstandshalter (4) dazu eingerichtet sind, einen direkten Kontakt zwischen dem Kapselglas (3) und der Schichtenfolge (2) in den Emissionsbereichen (5) zu verhindern.
Licht emittierendes Bauelement (100) nach Anspruch 1, wobei – die Abstandshalter (4) als Pufferpunkte (41) ausgebildet sind, wobei die Pufferpunkte (41) voneinander beabstandete, kuppelartige Erhebung sind, – die Stromleitschienen (210) sich an Kreuzungspunkten (211) kreuzen und in Draufsicht auf die Substratoberseite (11) die Pufferpunkte (41) mit den Kreuzungspunkten (211) der Stromleitschienen (210) zumindest teilweise überlappen.
Licht emittierendes Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromleitschienen (210) zwischen der aktiven organischen Schicht (20) und dem Substrat (1) angeordnet sind.
Licht emittierendes Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Schichtenfolge (2) eine Anode (21) umfasst, wobei die Anode (21) zwischen den Stromleitschienen (210) und dem Substrat (1) angeordnet ist, wobei die Anode (21) ein anderes Material als die Stromleitschienen (210) aufweist und transparent für das von der aktiven organischen Schicht (20) emittierte Licht ist, und wobei – die Schichtenfolge (2) eine Kathode (22) umfasst, wobei die Kathode (22) der aktiven organischen Schicht (20) in Richtung weg von der Substratoberseite (11) nachgeordnet ist und reflektierend für das von der aktiven organischen Schicht (20) emittierte Licht ausgebildet ist.
Licht emittierendes Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pufferpunkte (41) matrixartig in einem regelmäßigen Muster auf der Kapselglasunterseite (31) angeordnet sind.
Licht emittierendes Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abstandshalter (4) zumindest zeitweise nicht in direktem Kontakt mit der Schichtenfolge (2) sind.
Licht emittierendes Bauelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Abstandshalter (4) im Bereich der Stromleitschienen (210) zumindest teilweise in direktem Kontakt mit der Schichtenfolge (2) stehen.
Licht emittierendes Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Schichtenfolge (2) eine laterale Ausdehnung parallel zur Substratoberseite (11) zwischen 2 cm und 35 cm hat, wobei – die Pufferpunkte (41) eine laterale Ausdehnung entlang der Kapselglasunterseite (31) zwischen 50 µm und 300 µm und eine Dicke zwischen 10 µm und 50 µm haben, und wobei – die Stromleitschienen (210) eine Breite (B_S) zwischen 60 µm und 150 µm und eine Dicke zwischen 3 µm und 6 µm haben, und wobei – der Abstand zwischen zwei benachbarten Kreuzungspunkten (211) der Stromleitschienen (210) zwischen 1 mm und 5 mm beträgt.
Licht emittierendes Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend – einen Randbereich (12) der Substratoberseite (11), der zumindest teilweise frei von der Schichtenfolge (2) ist, – eine Kleberschicht (6), die im Randbereich (12) auf die Substratoberseite (11) aufgebracht ist, wobei die Kleberschicht (6) in Kontakt mit der Kapselglasunterseite (31) steht und das Substrat (1) mechanisch mit dem Kapselglas (3) verbindet.
Licht emittierendes Bauelement (100) nach Anspruch 9, wobei die Kleberschicht (6) eine Dicke zwischen 10 µm und 80 µm aufweist und eine laterale Ausdehnung entlang der Substratoberseite (11) zwischen 1 mm und 2 cm hat.
Licht emittierendes Bauelement (100) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Kleberschicht (6) und die Abstandshalter (4) aus demselben Material bestehen, wobei das Material der Kleberschicht (6) und der Abstandshalter (4) von dem Material des Kapselglases (3) verschieden ist.
Licht emittierendes Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen der Schichtenfolge (2) und dem Kapselglas (3) ein Absorptionsmaterial eingebracht ist, das dazu eingerichtet ist, Sauerstoff und/oder Wasser zu absorbieren.
Licht emittierendes Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schichtenfolge (2) eine Dünnfilmverkapselung (23) aufweist, die alle Seiten der Schichtenfolge (2), die nicht von der Substratoberseite (11) überdeckt sind, zumindest teilweise bedeckt, wobei die Dünnfilmverkapselung (23) eine Schichtdicke zwischen 50 nm und 1000 nm aufweist und dazu eingerichtete ist, die Schichtenfolge (2) vor Reaktionen mit der Umgebung zu schützen.
Licht emittierendes Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine dem Substrat (1) abgewandte Seite der Stromleitschienen (210) mit einem isolierenden Material (25) bedeckt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements (100) nach den Ansprüchen 1 bis 14 mit den Schritten: – Bereitstellen eines Substrats (1) mit einer Substratoberseite (11), – Aufbringen einer Schichtenfolge (2) auf die Substratoberseite (11), wobei ein Randbereich (12) der Substratoberseite (11) zumindest teilweise dafür vorgesehen ist, frei von der Schichtenfolge (2) zu sein, – Bereitstellen eines Kapselglases (3) mit einer Kapselglasunterseite (31), – Aufbringen einer Kleberschicht (6) auf die Kapselglasunterseite (31), – Aufbringen von Abstandshaltern (4) auf die Kapselglasunterseite (31), sodass die Abstandshalter (4) von der Kleberschicht (6) umrandet werden, – Zusammenfügen des Substrats (1) und des Kapselglases (3), sodass die Substratoberseite (11) und die Kapselglasunterseite (31) einander zugewandt sind, und sodass die Kleberschicht (6) in dem Randbereich (12) der Substratoberseite (11) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Abstandshalter (4) und die Kleberschicht (6) das gleiche Material aufweisen und in einem gemeinsamen Siebdruckprozess auf die Kapselglasunterseite (31) aufgebracht werden.