DE102014111037A1 - Process for producing an organic light emitting diode and organic light emitting diode - Google Patents
Process for producing an organic light emitting diode and organic light emitting diode Download PDFInfo
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Abstract
Das Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode (1) umfasst die Schritte: A) Bereitstellen eines Trägersubstrats (2) mit einer Trägeroberseite (20), B) Aufbringen einer Substratelektrode (31) und von elektrischen Kontaktflächen (30, 33), C) Aufbringen einer organischen Schichtenfolge (4) zur Strahlungserzeugung, sodass sich die Substratelektrode (31) zwischen dem Trägersubstrat (3) und der Schichtenfolge (4) befindet, D) Aufbringen einer Deckelektrode (32), E) Anbringen von elektrischen Anschlussleitungen (5) auf die Kontaktflächen (30, 33), und F) Aufbringen einer Schutzschicht (6) über der Deckelektrode (32) und den Kontaktflächen (33), wobei die Schutzschicht (6) als Flüssigkeit (60) aufgebracht wird, die Schutzschicht (6) stellenweise in direktem Kontakt zu den Kontaktflächen (33) steht und die Anschlussleitungen (5) einschließt, und ein mittlerer Abstand zwischen der Schutzschicht (6) und der Deckelektrode (32) höchstens 1 µm beträgt.The method for producing an organic light-emitting diode (1) comprises the steps: A) providing a carrier substrate (2) with a carrier top side (20), B) applying a substrate electrode (31) and electrical contact surfaces (30, 33), C) applying an organic layer sequence (4) for generating radiation, so that the substrate electrode (31) is located between the carrier substrate (3) and the layer sequence (4), D) applying a cover electrode (32), E) attaching electrical connection lines (5) to the Contact surfaces (30, 33), and F) applying a protective layer (6) over the cover electrode (32) and the contact surfaces (33), wherein the protective layer (6) is applied as a liquid (60), the protective layer (6) in places is in direct contact with the contact surfaces (33) and the connecting lines (5) includes, and a mean distance between the protective layer (6) and the cover electrode (32) is at most 1 micron.
Description
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode angegeben. Darüber hinaus wird eine organische Leuchtdiode angegeben.A process for producing an organic light-emitting diode is specified. In addition, an organic light emitting diode is specified.
Aus den Druckschriften
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine organische Leuchtdiode anzugeben, die effizient und robust verkapselt ist. An object to be solved is to provide an organic light-emitting diode which is encapsulated efficiently and sturdily.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved inter alia by a method having the features of patent claim 1. Preferred developments are the subject of the dependent claims.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Trägersubstrat mit einer Trägeroberseite bereitgestellt. Das Trägersubstrat ist bevorzugt strahlungsdurchlässig für eine im Betrieb der herzustellenden Leuchtdiode emittierte Strahlung. Beispielsweise handelt es sich bei dem Trägersubstrat um eine Glasplatte, eine Kunststoffplatte, eine Keramikplatte, eine Glasfolie oder eine Kunststofffolie. Das Trägersubstrat kann mechanisch starr oder mechanisch flexibel sein. Starr kann bedeuten, dass sich dann die organische Leuchtdiode im bestimmungsgemäßen Gebrauch nicht biegt. Mechanisch flexibel kann bedeuten, dass die fertig hergestellte organische Leuchtdiode im bestimmungsgemäßen Gebrauch zerstörungsfrei und/oder reversibel Krümmungsradien von 5 cm oder auch weniger aufweisen kann.In accordance with at least one embodiment of the method, a carrier substrate with a carrier top side is provided. The carrier substrate is preferably permeable to radiation for a radiation emitted during operation of the light-emitting diode to be produced. By way of example, the carrier substrate is a glass plate, a plastic plate, a ceramic plate, a glass foil or a plastic foil. The carrier substrate may be mechanically rigid or mechanically flexible. Rigid can mean that the organic light-emitting diode does not bend during normal use. Mechanically flexible can mean that the ready-made organic light-emitting diode in normal use can have non-destructive and / or reversible radii of curvature of 5 cm or even less.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Verfahren den Schritt des Aufbringens einer Substratelektrode auf die Trägeroberseite auf. Die Substratelektrode kann hierbei mehrere Komponenten aufweisen. Bevorzugt wird die Substratelektrode stellenweise oder ganzflächig unmittelbar auf die Trägeroberseite aufgebracht. In accordance with at least one embodiment, the method comprises the step of applying a substrate electrode to the carrier top side. The substrate electrode may in this case have a plurality of components. Preferably, the substrate electrode is applied in places or over the entire surface directly on the carrier top.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine oder werden mehrere elektrische Kontaktflächen auf der Trägeroberseite angebracht. Beispielsweise erfolgt ein Aufbringen der elektrischen Kontaktflächen über ein Aufdampfen, eine Galvanisierung und/oder ein Aufdrucken. Bevorzugt werden je eine oder mehrere elektrische Kontaktflächen für einen Anodenkontakt sowie für einen Kathodenkontakt hergestellt. Die elektrischen Kontaktflächen sind ferner bevorzugt dazu eingerichtet, mit weiteren elektrischen Leitungen kontaktiert zu werden, beispielsweise über ein Löten mittels eines Lots, über ein elektrisch leitfähiges Kleben oder über ein Ultraschallschweißen oder Ultraschalllöten. Es ist möglich, dass die elektrischen Kontaktflächen aus genau einem Metall oder aus genau einer Metalllegierung bestehen und somit dann keinen Schichtaufbau aus mehreren verschiedenen metallischen Materialien aufweisen.According to at least one embodiment, one or more electrical contact surfaces are mounted on the carrier top. By way of example, application of the electrical contact surfaces takes place via vapor deposition, electroplating and / or printing. One or more electrical contact surfaces for an anode contact and for a cathode contact are preferably produced. The electrical contact surfaces are also preferably configured to be contacted with further electrical leads, for example via soldering by means of a solder, via electrically conductive bonding or via ultrasonic welding or ultrasonic soldering. It is possible that the electrical contact surfaces consist of exactly one metal or of exactly one metal alloy and thus have no layer structure of a plurality of different metallic materials.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Verfahren den Schritt des Aufbringens einer organischen Schichtenfolge auf. Die organische Schichtenfolge umfasst mindestens eine Schicht, die zu einer Strahlungserzeugung vorgesehen ist. Bevorzugt ist die organische Schichtenfolge dazu eingerichtet, im Betrieb sichtbares Licht, beispielsweise weißes Licht oder farbiges Licht, zu erzeugen. Die organische Schichtenfolge wird an einer dem Trägersubstrat abgewandten Seite der Substratelektrode und/oder zumindest einer der elektrischen Kontaktflächen angebracht. Beispielsweise wird die organische Schichtenfolge mittels Aufdampfen oder mittels Flüssigphasenabscheidung hergestellt. Die organische Schichtenfolge steht bevorzugt in direktem Kontakt zu der Substratelektrode. In accordance with at least one embodiment, the method comprises the step of applying an organic layer sequence. The organic layer sequence comprises at least one layer which is intended for radiation generation. Preferably, the organic layer sequence is adapted to produce visible light during operation, for example white light or colored light. The organic layer sequence is applied to a side of the substrate electrode facing away from the carrier substrate and / or at least one of the electrical contact surfaces. For example, the organic layer sequence is produced by vapor deposition or by liquid phase deposition. The organic layer sequence is preferably in direct contact with the substrate electrode.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens einer Deckelektrode auf die organische Schichtenfolge. Bevorzugt weist die Deckelektrode eines oder mehrere Metalle auf. Die Deckelektrode ist bevorzugt reflektierend für die in der organischen Schichtenfolge erzeugte Strahlung eingerichtet. Weiterhin wird die Deckelektrode bevorzugt unmittelbar auf der organischen Schichtenfolge aufgebracht, beispielsweise durch ein Aufdampfen.In accordance with at least one embodiment, the method comprises the step of applying a cover electrode to the organic layer sequence. The cover electrode preferably has one or more metals. The cover electrode is preferably designed to be reflective for the radiation generated in the organic layer sequence. Furthermore, the cover electrode is preferably applied directly on the organic layer sequence, for example by vapor deposition.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens von elektrischen Anschlussleitungen auf die Kontaktflächen. Bei den elektrischen Anschlussleitungen kann es sich um elektrisch leitende Kabel handeln, die eine elektrisch leitende Ader und eine darum liegende Isolierung aufweisen. Es können mehrere einzelne elektrische Leitungen verwendet werden oder eine Mehrfachleitung oder auch ein Flachbandkabel. Die elektrischen Anschlussleitungen werden auf die Kontaktflächen beispielsweise angelötet, etwa mittels Ultraschall angeschweißt oder angeklebt. Es ist dabei möglich, dass die Anschlussleitungen die Kontaktflächen nur zum Teil bedecken, in Draufsicht auf die Trägeroberseite gesehen. Über die elektrischen Anschlussleitungen ist die fertig hergestellte organische Leuchtdiode extern elektrisch kontaktierbar und zum Beispiel an eine Stromquelle oder an einen Transformator anschließbar. In accordance with at least one embodiment, the method comprises the step of applying electrical connection lines to the contact surfaces. The electrical connection cables can be electrically conductive cables which have an electrically conductive core and an insulation lying around it. It can be used several individual electrical lines or a multiple line or a ribbon cable. The electrical connection lines are soldered to the contact surfaces, for example, welded or glued by means of ultrasound. It is possible that the connecting lines cover the contact surfaces only partially, seen in plan view of the carrier top. The ready-made organic light-emitting diode can be electrically contacted externally via the electrical connection lines and can be connected, for example, to a current source or to a transformer.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird über der Deckelektrode und/oder über den elektrischen Kontaktflächen eine Schutzschicht aufgebracht. Die Schutzschicht wird bevorzugt als Flüssigkeit aufgebracht und anschließend ausgehärtet und/oder getrocknet. Mit anderen Worten erfolgt also die Abscheidung der Schutzschicht aus einer Flüssigphase heraus. In accordance with at least one embodiment of the method, a protective layer is applied over the cover electrode and / or via the electrical contact surfaces. The protective layer is preferably applied as a liquid and then cured and / or dried. With others In other words, the deposition of the protective layer takes place from a liquid phase.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform steht die Schutzschicht stellenweise oder ganzflächig in direktem Kontakt und bevorzugt formschlüssig zu den Kontaktflächen. Ferner schließt die Schutzschicht bevorzugt die elektrischen Anschlussleitungen zumindest stellenweise ein. Das heißt, in einem Querschnitt senkrecht zu den Anschlussleitungen gesehen kann die Anschlussleitung stellenweise ringsum von der Schutzschicht umgeben sein. Insbesondere sind die elektrischen Kontaktflächen, in Draufsicht auf die Trägeroberseite gesehen, vollständig von der Schutzschicht bedeckt, ebenso wie das für die organische Schichtenfolge und/oder die Deckelektrode gelten kann. In accordance with at least one embodiment, the protective layer is in direct contact in places or over the entire area and preferably in a form-fitting manner to the contact surfaces. Furthermore, the protective layer preferably includes the electrical connection lines at least in places. That is, seen in a cross section perpendicular to the connecting lines, the connecting line may be surrounded in places around the protective layer. In particular, the electrical contact surfaces, seen in plan view of the carrier top side, completely covered by the protective layer, as well as that may apply to the organic layer sequence and / or the top electrode.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt ein mittlerer Abstand zwischen der Schutzschicht einerseits und der Deckelektrode und/oder der Trägeroberseite und/oder den elektrischen Kontaktflächen andererseits bei höchstens 5 µm oder 2 µm oder 1 µm oder 0,5 µm. Mit anderen Worten befindet sich dann die Schutzschicht nahe an dem Trägersubstrat.According to at least one embodiment, an average distance between the protective layer on the one hand and the cover electrode and / or the carrier top and / or the electrical contact surfaces on the other hand at most 5 microns or 2 microns or 1 micron or 0.5 microns. In other words, the protective layer is then located close to the carrier substrate.
In mindestens einer Ausführungsform umfasst das Verfahren, das zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode eingerichtet ist, mindestens die folgenden Schritte, bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge:
- A) Bereitstellen eines Trägersubstrats mit einer Trägeroberseite,
- B) Aufbringen einer Substratelektrode und Aufbringen von elektrischen Kontaktflächen auf die Trägeroberseite,
- C) Aufbringen einer organischen Schichtenfolge zur Strahlungserzeugung auf das Trägersubstrat, sodass sich die Substratelektrode zwischen dem Trägersubstrat und der Schichtenfolge befindet,
- D) Aufbringen einer Deckelektrode auf die Schichtenfolge,
- E) Aufbringen von elektrischen Anschlussleitungen auf die Kontaktflächen und elektrisches Verbinden der Anschlussleitungen mit den elektrischen Kontaktflächen, und
- F) Aufbringen einer Schutzschicht über der Deckelektrode und den Kontaktflächen, wobei die Schutzschicht als Flüssigkeit aufgebracht und anschließend ausgehärtet wird und mindestens stellenweise in direktem Kontakt zu den Kontaktflächen steht und die Anschlussleitungen einschließt und schließlich einen mittleren Abstand zu der Deckelektrode von höchstens 1 µm aufweist.
- A) providing a carrier substrate with a carrier top,
- B) applying a substrate electrode and applying electrical contact surfaces on the carrier top,
- C) applying an organic layer sequence for generating radiation to the carrier substrate such that the substrate electrode is located between the carrier substrate and the layer sequence,
- D) applying a cover electrode to the layer sequence,
- E) applying electrical connection lines to the contact surfaces and electrically connecting the connection lines with the electrical contact surfaces, and
- F) applying a protective layer over the cover electrode and the contact surfaces, wherein the protective layer is applied as a liquid and cured and is at least locally in direct contact with the contact surfaces and includes the leads and finally has a mean distance to the top electrode of at most 1 micron.
Zum Schutz von organischen Schichtenfolgen in organischen Leuchtdioden werden oft anorganische Verkapselungen etwa aus SiO2 verwendet. Solche Schutzschichten, die beispielsweise über Atomlagenabscheidung oder chemische Gasphasenabscheidung aufgebracht werden, bedecken normalerweise nicht elektrische Kontaktflächen einer organischen Leuchtdiode, da diese elektrischen Kontaktflächen erst nach einem Erzeugen einer solchen Verkapselung der organischen Schichtenfolge elektrisch kontaktiert werden. Ein erneutes Aufbringen einer solchen Schutzschicht durch eine Gasphasenabscheidung ist in der Regel aufwendig und kostenintensiv. Jedoch sind auch die elektrischen Kontaktflächen, die typischerweise durch wenigstens eine Metallisierung gebildet sind, korrosionsfest herzustellen. Dies gilt insbesondere, um einen ausreichenden Schutz gegen Feuchte und andere Verunreinigungen, wie etwa in der Luft enthaltene Chemikalien wie Schwefel, zu gewährleisten. Speziell sind im Automobilbereich hohe Anforderungen an die Robustheit einer organischen Leuchtdiode und damit deren elektrischen Kontaktflächen gegen eine Vielzahl von Chemikalien erforderlich. For the protection of organic layer sequences in organic light emitting diodes, inorganic encapsulations such as SiO 2 are often used. Such protective layers, which are applied, for example, via atomic layer deposition or chemical vapor deposition, normally do not cover electrical contact surfaces of an organic light-emitting diode, since these electrical contact surfaces are only electrically contacted after generating such an encapsulation of the organic layer sequence. A renewed application of such a protective layer by a vapor deposition is usually complicated and costly. However, the electrical contact surfaces, which are typically formed by at least one metallization, are corrosion resistant. This is especially true to ensure adequate protection against moisture and other contaminants, such as airborne chemicals such as sulfur. Especially in the automotive sector high demands on the robustness of an organic light emitting diode and thus their electrical contact surfaces against a variety of chemicals required.
Eine solche Robustheit ist beispielsweise dadurch gewährbar, dass hochwertige und speziell mehrlagige Metallisierungen für die elektrischen Kontaktflächen verwendet werden. Solche Metallisierungen sind beispielsweise Multi-Lagen-Metallisierungen etwa aus einer Schichtenfolge Chrom/Aluminium/Chrom oder Molybdän/Aluminium/Molybdän. Das Erzeugen solcher hochwertigen Metallisierungen ist jedoch vergleichsweise kostenintensiv.Such robustness can be ensured, for example, by using high-grade and especially multi-layer metallizations for the electrical contact surfaces. Such metallizations are, for example, multi-layer metallizations, for example from a layer sequence of chromium / aluminum / chromium or molybdenum / aluminum / molybdenum. The production of such high-quality metallizations, however, is relatively expensive.
Durch das Aufbringen der Schutzschicht auf allen Metallflächen, insbesondere auf den elektrischen Kontaktflächen, nach einem Verbinden der elektrischen Kontaktflächen mit den elektrischen Anschlussleitungen ermöglicht eine effiziente Verkapselung der organischen Leuchtdiode, speziell hinsichtlich der elektrischen Kontaktflächen. Durch das Abscheiden der Schutzschicht aus der Flüssigphase heraus ist zudem eine kostengünstige Verkapselung erreichbar. Ferner sind elektrische Kontaktflächen aus nur einem einzigen Material realisierbar, sodass auch ein Aufwand beim Erzeugen der Kontaktflächen selbst reduzierbar ist. Insbesondere können für die elektrischen Kontaktflächen reine Silberschichten oder reine Aluminiumschichten verwendet werden, die insbesondere aufdampfbar sind. By applying the protective layer on all metal surfaces, in particular on the electrical contact surfaces, after connecting the electrical contact surfaces with the electrical connection leads, efficient encapsulation of the organic light-emitting diode, in particular with regard to the electrical contact surfaces, is possible. By depositing the protective layer out of the liquid phase, in addition, a cost-effective encapsulation can be achieved. Furthermore, electrical contact surfaces made of only a single material can be realized, so that even an effort in generating the contact surfaces is itself reduced. In particular, pure silver layers or pure aluminum layers can be used for the electrical contact surfaces, which are in particular vapor-deposited.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Schutzschicht so aufgebracht, dass die Schutzschicht in der fertig hergestellten organischen Leuchtdiode auf die Trägeroberseite beschränkt ist. Bevorzugt ist dann die Schutzschicht deckungsgleich zur Trägeroberseite. Das heißt, die Schutzschicht bedeckt dann die Trägeroberseite vollständig und schließt bündig mit Stirnseiten des Trägersubstrats ab, etwa in Draufsicht gesehen. Insbesondere sind dann eine Frontseite des Trägersubstrats und die Stirnseiten des Trägersubstrats in der fertigen Leuchtdiode frei von der Schutzschicht. Die Frontseite liegt hierbei der Trägeroberseite gegenüber. Bevorzugt handelt es sich bei der Frontseite um eine Strahlungsaustrittsfläche der organischen Leuchtdiode. Es ist dabei möglich, dass die Schutzschicht die Trägeroberseite nur unmittelbar an den elektrischen Anschlussleitungen überragt.In accordance with at least one embodiment, the protective layer is applied such that the protective layer in the finished organic light-emitting diode is limited to the carrier top side. Preferably, the protective layer is then congruent to the carrier top. That is, the protective layer then completely covers the carrier top and terminates flush with end faces of the carrier substrate, as seen in plan view. In particular, a front side of the carrier substrate and the end sides of the carrier substrate in the finished light-emitting diode are then free of the protective layer. The Front is here the carrier top opposite. The front side is preferably a radiation exit surface of the organic light-emitting diode. It is possible that the protective layer projects beyond the carrier top side only directly on the electrical connection lines.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die fertig hergestellte organische Leuchtdiode als äußere Begrenzungsflächen ausschließlich das Trägersubstrat, die Schutzschicht und optional die elektrischen Anschlussleitungen auf. Insbesondere liegen von dem Trägersubstrat lediglich die Stirnseiten sowie die Frontseite frei. Das heißt, die organische Leuchtdiode weist dann insbesondere kein zweites Substrat oder Deckglas auf, insbesondere außerhalb der Schutzschicht. Ebenso kann dies bedeuten, dass die organische Leuchtdiode lediglich einen einzigen mechanischen Träger in Form des Trägersubstrats aufweist. Es ist dann keine zweite, die organische Leuchtdiode mechanisch stabilisierende Komponente vorhanden. Bevorzugt ist dabei die organische Leuchtdiode auch frei von glasförmigen Verbindungsmitteln wie Glasloten und/oder Glasfritten.In accordance with at least one embodiment, the finished organic light-emitting diode has as outer boundary surfaces exclusively the carrier substrate, the protective layer and optionally the electrical connection lines. In particular, only the front sides and the front side are exposed from the carrier substrate. That is, the organic light-emitting diode then has in particular no second substrate or cover glass, in particular outside the protective layer. Likewise, this may mean that the organic light-emitting diode has only a single mechanical carrier in the form of the carrier substrate. It is then no second, the organic light emitting diode mechanically stabilizing component present. In this case, the organic light-emitting diode is preferably also free of glass-like bonding agents such as glass solders and / or glass frits.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die elektrischen Kontaktflächen je aus einer einzigen Metallschicht gebildet. Mit anderen Worten liegt dann innerhalb der elektrischen Kontaktflächen kein Konzentrationsgradient von Materialien vor, über rein statistische Schwankungen hinausgehend. Es ist möglich, dass die elektrischen Kontaktflächen alle aus demselben Material geformt sind oder dass verschiedene elektrische Kontaktflächen durch unterschiedliche Materialien gebildet sind. According to at least one embodiment, the electrical contact surfaces are each formed from a single metal layer. In other words, there is then no concentration gradient of materials within the electrical contact surfaces, beyond purely statistical fluctuations. It is possible that the electrical contact surfaces are all formed of the same material or that different electrical contact surfaces are formed by different materials.
Alternativ können die elektrischen Kontaktflächen unmittelbar an dem Trägersubstrat eine metallische Kontaktschicht aufweisen, die eine verbesserte Haftung an das Trägersubstrat gewährleistet und bevorzugt eine Dicke von höchstens 10 nm und/oder von höchstens 10 % der Gesamtdicke der jeweiligen elektrischen Kontaktfläche aufweist. Bevorzugt weisen die elektrischen Kontaktflächen dann nur genau eine Schicht auf, die auf der Kontaktschicht aufgebracht ist und die eigentlichen elektrischen Kontaktflächen bildet.Alternatively, the electrical contact surfaces may directly on the carrier substrate have a metallic contact layer, which ensures improved adhesion to the carrier substrate and preferably has a thickness of at most 10 nm and / or at most 10% of the total thickness of the respective electrical contact surface. Preferably, the electrical contact surfaces then only exactly one layer, which is applied to the contact layer and forms the actual electrical contact surfaces.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die elektrischen Kontaktflächen jeweils eines oder mehrere Metalle auf oder bestehen aus einem oder mehreren Metallen. Insbesondere sind die elektrischen Kontaktflächen, insbesondere mit Ausnahme der metallischen Kontaktschicht, aus Silber, aus Aluminium, aus Magnesiumsilber oder aus Kupfer gebildet. Die elektrischen Kontaktflächen können je aus genau einem der genannten Materialien bestehen, wobei nicht beabsichtigte Verunreinigungen unberücksichtigt bleiben können. Die metallische Kontaktschicht kann Cr, Pt, Pd und/oder Ti aufweisen oder hieraus bestehen.According to at least one embodiment, the electrical contact surfaces each comprise one or more metals or consist of one or more metals. In particular, the electrical contact surfaces, in particular with the exception of the metallic contact layer, are formed from silver, from aluminum, from magnesium silver or from copper. The electrical contact surfaces can each consist of exactly one of the materials mentioned, whereby unintentional impurities can be disregarded. The metallic contact layer may comprise or consist of Cr, Pt, Pd and / or Ti.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Schutzschicht mittels eines Tauchverfahrens aufgebracht. Hierbei wird das Trägersubstrat samt den darauf aufgebrachten weiteren Komponenten der organischen Leuchtdiode teilweise oder vollständig in die Flüssigkeit für die Schutzschicht eingetaucht.According to at least one embodiment, the protective layer is applied by means of a dipping process. In this case, the carrier substrate together with the other components of the organic light-emitting diode applied thereto is partially or completely immersed in the liquid for the protective layer.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist während des Eintauchens auf der Frontseite und/oder auf Stirnseiten des Trägersubstrats genau eine oder zumindest eine Schutzfolie aufgebracht. Durch die Schutzfolie wird verhindert, dass die Flüssigkeit für die Schutzschicht die Frontseite und/oder die Stirnseiten erreicht. Bevorzugt wird die Schutzfolie nach dem Schritt des Eintauchens und/oder nach dem Schritt des Aushärtens zu der Schutzschicht entfernt. Mit anderen Worten ist dann die Schutzfolie in der fertigen organischen Leuchtdiode nicht mehr vorhanden.According to at least one embodiment, exactly one or at least one protective film is applied during the dipping on the front side and / or on front sides of the carrier substrate. The protective film prevents the liquid for the protective layer from reaching the front side and / or the front sides. Preferably, the protective film is removed after the step of dipping and / or after the step of curing to the protective layer. In other words, the protective film is no longer present in the finished organic light-emitting diode.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Schutzschicht vollständig oder teilweise durch ein Aufsprühen, durch ein Aufpinseln und/oder durch ein Aufdrucken aufgebracht. Ein solches Aufbringen der Schutzschicht kann insbesondere mit einem Eintauchen kombiniert werden. Dies gilt speziell dann, falls die Schutzschicht mehrere Teilbereiche oder Komponenten oder Lagen aufweist. In accordance with at least one embodiment, the protective layer is applied completely or partially by spraying, by brushing and / or by printing. Such an application of the protective layer can in particular be combined with immersion. This is especially true if the protective layer has several subregions or components or layers.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Schutzschicht in mehreren Lagen aufgebracht. Die Lagen folgen bevorzugt direkt und unmittelbar aufeinander. Es ist dabei möglich, dass eine nachfolgende Lage erst aufgebracht wird, wenn die direkt vorhergehende Lage bereits ausgehärtet ist. Die einzelnen Lagen können hierbei aus dem gleichen Material bestehen oder auch aus unterschiedlichen Materialien. In accordance with at least one embodiment, the protective layer is applied in multiple layers. The layers preferably follow each other directly and directly. It is possible that a subsequent layer is applied only when the immediately preceding layer is already cured. The individual layers may consist of the same material or of different materials.
Bevorzugt weisen die einzelnen Lagen eine Dicke von mindestens 1 µm oder 2 µm oder 4 µm und/oder von höchstens 20 µm oder 15 µm oder 8 µm auf. Eine nachfolgende Lage kann eine vorhergehende Lage dabei vollständig oder auch nur teilweise bedecken. Bevorzugt schließen alle Lagen das Trägersubstrat sowie die darauf angebrachten Komponenten vollständig ein. Abweichend hiervon ist es aber auch möglich, dass einzelne der Lagen auf bestimmte Bereiche des Trägersubstrats sowie der darauf aufgebrachten Komponenten beschränkt sind.The individual layers preferably have a thickness of at least 1 μm or 2 μm or 4 μm and / or of at most 20 μm or 15 μm or 8 μm. A subsequent layer can completely or even partially cover a preceding layer. Preferably, all layers completely enclose the carrier substrate as well as the components mounted thereon. Deviating from this, however, it is also possible that individual layers are limited to specific areas of the carrier substrate and the components applied thereto.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt das Aufbringen der Schutzschicht in einem Trägerverbund. Der Trägerverbund weist mehrere der Träger für die einzelnen organischen Leuchtdioden auf. Zum Beispiel ist der Trägerverbund eine durchgehende Glasplatte oder Glasfolie. Insbesondere erfolgt ein Vereinzeln zu den fertigen organischen Leuchtdioden dann nach dem Aufbringen der Schutzschicht. Mit anderen Worten werden dann die Stirnseiten erst nach dem Aufbringen der Schutzschicht erzeugt. In accordance with at least one embodiment, the application of the protective layer takes place in a carrier composite. The carrier composite has several of the carriers for the individual organic light-emitting diodes. For example, the carrier composite is one continuous glass plate or glass sheet. In particular, a separation to the finished organic light-emitting diodes then takes place after the application of the protective layer. In other words, the end faces are then produced only after the application of the protective layer.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt eine mittlere Dicke der Schutzschicht, in Richtung senkrecht zu der Trägeroberseite, bei mindestens 2 µm oder 3 µm oder 4 µm oder 8 µm. Alternativ oder zusätzlich liegt die mittlere Dicke der Schutzschicht bei höchstens 50 µm oder 30 µm oder 15 µm. Es ist möglich, dass eine lokal vorliegende Dicke der Schutzschicht die genannten Werte überschreitet oder unterschreitet oder auch dass die Dicke der Schutzschicht im gesamten Bereich, in dem die Schutzschicht vorliegt, innerhalb der genannten Intervalle liegt. According to at least one embodiment, an average thickness of the protective layer, in the direction perpendicular to the carrier top, is at least 2 μm or 3 μm or 4 μm or 8 μm. Alternatively or additionally, the average thickness of the protective layer is at most 50 microns or 30 microns or 15 microns. It is possible that a locally present thickness of the protective layer exceeds or falls below the stated values or else that the thickness of the protective layer lies within the stated ranges over the entire region in which the protective layer is present.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die fertig hergestellte organische Leuchtdiode eine Gesamtdicke von mindestens 200 µm oder 500 µm oder 750 µm auf. Alternativ oder zusätzlich liegt die Dicke der fertig hergestellten organischen Leuchtdiode bei höchstens 4 mm oder 2 mm oder 1,5 mm oder 0,9 mm. Mit anderen Worten ist dann die organische Leuchtdiode vergleichsweise dünn. Dies ist insbesondere durch die Verwendung der Schutzschicht erreichbar, wodurch auf ein zweites Glassubstrat etwa als Deckglas verzichtbar ist. Ebenso ist es möglich, dass die fertig hergestellte Leuchtdiode dann eine flexible Leuchtdiode ist.In accordance with at least one embodiment, the finished organic light-emitting diode has a total thickness of at least 200 μm or 500 μm or 750 μm. Alternatively or additionally, the thickness of the finished organic light emitting diode is at most 4 mm or 2 mm or 1.5 mm or 0.9 mm. In other words, then the organic light emitting diode is comparatively thin. This can be achieved, in particular, by the use of the protective layer, as a result of which it is possible to dispense with a second glass substrate, for example as a cover glass. It is also possible that the ready-made light-emitting diode is then a flexible light-emitting diode.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Schutzschicht aus einem Kunststoff und/oder einem Polymer geformt. Bevorzugt weist die Schutzschicht eines oder mehrerer der nachfolgenden Materialien oder Materialklassen auf oder besteht aus einem oder mehreren der nachfolgenden Materialien oder Materialklassen: ein Polyurethan etwa mit Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat (MDI) und/oder mit Isophorondiisocyanat (IPDI) und/oder mit Toluylendiisocyanat (TDI) und/oder mit Hexamethylendiisocyanat (HDI), ein Harz wie ein Acrylharz oder ein Epoxidharz oder ein Silikonharz, ein Fiberglasgel, ein Mehrkomponenten-Kunststoff wie ein Zwei-Komponentenkunststoff, ein Polymerisationsklebstoff wie ein Cyanacrylat oder ein Methylmethacrylat oder ein ungesättigter Polyester, ein Polykondensationsklebstoff wie ein Phenol-Formaldehydharz, ein Silikon, ein silanvernetzender Polymerklebstoff, ein Polyimid, ein Polysulfid, ein Wasserglas. Die Flüssigkeit für die Schutzschicht kann zudem ein Lösungsmittel aufweisen, sodass sich die Schutzschicht durch ein Abdampfen des Lösungsmittels ausbildet. Ebenso kann die Schutzschicht durch eine Polymerisation aus der Flüssigkeit gebildet werden. Neben dem Material für die Schutzschicht kann die Flüssigkeit optional zusätzliche Bestandteile wie Stabilisatoren, Weichmacher und/oder Bindemittel enthalten.In accordance with at least one embodiment, the protective layer is formed from a plastic and / or a polymer. The protective layer preferably comprises one or more of the following materials or classes of materials or consists of one or more of the following materials or classes of materials: a polyurethane such as diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI) and / or isophorone diisocyanate (IPDI) and / or or with tolylene diisocyanate (TDI) and / or with hexamethylene diisocyanate (HDI), a resin such as an acrylic resin or an epoxy resin or a silicone resin, a fiberglass gel, a multi-component plastic such as a two-component plastic, a polymerization adhesive such as a cyanoacrylate or a methyl methacrylate or a unsaturated polyester, a polycondensation adhesive such as a phenol-formaldehyde resin, a silicone, a silane-crosslinking polymer adhesive, a polyimide, a polysulfide, a water glass. The liquid for the protective layer may also have a solvent, so that the protective layer is formed by evaporation of the solvent. Likewise, the protective layer can be formed by a polymerization of the liquid. In addition to the material for the protective layer, the liquid may optionally contain additional ingredients such as stabilizers, plasticizers and / or binders.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird auf die Deckelektrode, insbesondere unmittelbar und direkt auf die Deckelektrode, eine Dünnfilmverkapselung aufgebracht. Eine Dicke der Dünnfilmverkapselung liegt bevorzugt bei mindestens 10 nm oder 20 nm oder 40 nm und/oder bei höchstens 500 nm oder 200 nm oder 100 nm. Die Dünnfilmverkapselung ist bevorzugt aus zumindest einem anorganischen Material gebildet, beispielsweise aus einem Oxid wie Al2O3 oder SiO2 und/oder aus einem Nitrit wie Si3N4 oder AlN. Es ist möglich, dass die Dünnfilmverkapselung eine Schichtenfolge aus sich abwechselnden Materialien aufweist.In accordance with at least one embodiment of the method, a thin-film encapsulation is applied to the cover electrode, in particular directly and directly to the cover electrode. A thickness of the thin-film encapsulation is preferably at least 10 nm or 20 nm or 40 nm and / or at most 500 nm or 200 nm or 100 nm. The thin-film encapsulation is preferably formed from at least one inorganic material, for example from an oxide such as Al 2 O 3 or SiO 2 and / or a nitrite such as Si 3 N 4 or AlN. It is possible that the thin-film encapsulation has a layer sequence of alternating materials.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bleiben die elektrischen Kontaktflächen stellenweise oder ganzflächig frei von der Dünnfilmverkapselung, in Draufsicht auf die Trägeroberseite gesehen. Hierbei ist nicht ausgeschlossen, dass die elektrischen Kontaktflächen in Zwischenschritten des Verfahrens zumindest teilweise von der Dünnfilmverkapselung bedeckt sind. In der fertig hergestellten organischen Leuchtdiode sind die elektrischen Kontaktflächen jedoch mindestens teilweise frei von der Dünnfilmverkapselung. In accordance with at least one embodiment, the electrical contact surfaces remain free in places or over the entire surface of the thin-film encapsulation, seen in plan view of the carrier top. In this case, it is not excluded that the electrical contact surfaces are at least partially covered by the thin-film encapsulation in intermediate steps of the method. In the finished organic light-emitting diode, however, the electrical contact surfaces are at least partially free of the thin-film encapsulation.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform überdeckt die Dünnfilmverkapselung die Deckelektrode und die organische Schichtenfolge zur Strahlungserzeugung vollständig und lückenlos.In accordance with at least one embodiment, the thin-film encapsulation completely and completely covers the cover electrode and the organic layer sequence for generating radiation.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Schutzschicht ganzflächig und direkt auf die Dünnfilmverkapselung aufgebracht. Das heißt, die Schutzschicht bedeckt dann die Dünnfilmverkapselung vollständig und lückenlos. In einer lateralen Richtung, senkrecht zu der Trägeroberseite, überragt die Schutzschicht bevorzugt die Dünnfilmverkapselung ringsum.In accordance with at least one embodiment, the protective layer is applied over the whole area and directly onto the thin-film encapsulation. That is, the protective layer then completely and completely covers the thin-film encapsulation. In a lateral direction, perpendicular to the carrier top, the protective layer preferably projects beyond the thin-film encapsulation all around.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Substratelektrode eine transparente leitfähige Schicht sowie mehrere Stege auf. Bei den Stegen handelt es sich dabei um metallische Stege, die von einer elektrisch isolierenden Stegabdeckung überdeckt sind. Insbesondere ist die organische Schichtenfolge zwischen und auch auf den Stegen aufgebracht. In accordance with at least one embodiment, the substrate electrode has a transparent conductive layer and a plurality of webs. The webs are metallic webs which are covered by an electrically insulating web cover. In particular, the organic layer sequence is applied between and on the webs.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Stege zusammen mit den Stegabdeckungen eine größere Dicke auf als die transparente leitfähige Schicht zusammen mit der organischen Schichtenfolge und zusammen mit der Deckelektrode. Beispielsweise sind die Stege zusammen mit den Stegabdeckungen um mindestens einen Faktor 2 oder 3 oder 5 dicker als die anderen genannten Schichten. In accordance with at least one embodiment, the webs together with the web covers have a greater thickness than the transparent conductive layer together with the organic layer sequence and together with the cover electrode. For example, the webs together with the web covers are at least a factor of 2 or 3 or 5 thicker than the other layers mentioned.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein durch die Stege und die Stegabdeckungen verursachtes Höhenprofil auf die Schutzschicht übertragen. Mit anderen Worten sind die Dickenschwankungen, hervorgerufen durch die Stege und die Stegabdeckungen, auf die Schutzschicht übertragen und in der Schutzschicht sichtbar, im Querschnitt gesehen. Hierdurch ist erreichbar, dass die organische Leuchtdiode gegebenenfalls lediglich auf den Erhebungen in der Schutzschicht über den Stegen und den Stegabdeckungen zu einem Aufliegen kommt. Bei einer mechanischen Belastung erfolgt dann eine Beschädigung oder ein Durchdrücken etwa der organischen Schichtenfolge höchstens im Bereich der Stegabdeckungen. Somit sind Kurzschlüsse durch ein Berühren der Deckelektrode und der Substratelektrode vermeidbar und die organische Leuchtdiode ist besser gegen mechanische Einflüsse geschützt. According to at least one embodiment, a height profile caused by the webs and the web covers is transferred to the protective layer. In other words, the variations in thickness, caused by the webs and the web covers, transferred to the protective layer and visible in the protective layer, seen in cross-section. This makes it possible to achieve that the organic light-emitting diode comes to rest only on the elevations in the protective layer over the webs and the web covers. In the case of a mechanical load, damage or crushing, for example, of the organic layer sequence then occurs at most in the region of the web coverings. Thus, short circuits can be avoided by touching the cover electrode and the substrate electrode, and the organic light-emitting diode is better protected against mechanical influences.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erstrecken sich die Substratelektrode und/oder die Deckelektrode durchgehend, vollständig und bevorzugt auch einstückig über die organische Schichtenfolge hinweg. Insbesondere liegt eine zusammenhängende, unstrukturierte Leuchtfläche der fertigen organischen Leuchtdiode dann bei mindestens 5 cm2 oder 25 cm2 oder 100 cm2 oder 500 cm2. Mit anderen Worten ist dann die organische Leuchtdiode nicht zu mehreren Pixeln oder leuchtenden Bereichen strukturiert. Es handelt sich dann bei der organischen Leuchtdiode nicht um ein Display, sondern bevorzugt um eine Leuchte zur Allgemeinbeleuchtung oder um eine Fahrzeugleuchte.In accordance with at least one embodiment, the substrate electrode and / or the cover electrode extend continuously, completely and preferably also integrally over the organic layer sequence. In particular, a contiguous, unstructured luminous area of the finished organic light-emitting diode is then at least 5 cm 2 or 25 cm 2 or 100 cm 2 or 500 cm 2 . In other words, then the organic light emitting diode is not structured into multiple pixels or luminous areas. It is then in the organic light emitting diode is not a display, but preferably a lamp for general lighting or a vehicle lamp.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Schutzschicht undurchlässig für die im Betrieb der Leuchtdiode erzeugte Strahlung. Beispielsweise ist die Schutzschicht reflektierend oder absorbierend für die erzeugte Strahlung gestaltet. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch der organischen Leuchtdiode tritt dann keine in der organischen Leuchtdiode erzeugte Strahlung durch die Schutzschicht hindurch.In accordance with at least one embodiment, the protective layer is impermeable to the radiation generated during operation of the light-emitting diode. For example, the protective layer is reflective or absorbing designed for the generated radiation. In the intended use of the organic light emitting diode then no radiation generated in the organic light emitting diode passes through the protective layer.
Darüber hinaus wird eine organische Leuchtdiode angegeben. Die organische Leuchtdiode ist mit einem Verfahren hergestellt, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen angegeben. Merkmale der Leuchtdiode sind daher auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.In addition, an organic light emitting diode is specified. The organic light emitting diode is fabricated by a method as recited in connection with one or more of the above embodiments. Characteristics of the light-emitting diode are therefore also disclosed for the method and vice versa.
In mindestens einer Ausführungsform ist die Leuchtdiode zum Verbauen in einem Kraftfahrzeug eingerichtet. Beispielsweise handelt es sich bei der Leuchtdiode um einen Bestandteil einer Kraftfahrzeugbeleuchtung, beispielsweise um ein Blinklicht oder um ein Rücklicht. Ebenso kann die Leuchte in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs eingesetzt sein, beispielsweise an einem Himmel oder im Bereich der Armaturen. In at least one embodiment, the light-emitting diode is configured for installation in a motor vehicle. By way of example, the light-emitting diode is a component of a motor vehicle lighting, for example a flashing light or a tail light. Likewise, the lamp can be used in an interior of the motor vehicle, for example on a sky or in the field of fittings.
Nachfolgend werden ein hier beschriebenes Verfahren und eine hier beschriebene organische Leuchtdiode unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt. Viel mehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. In the following, a method described here and an organic light-emitting diode described here will be explained in more detail with reference to the drawing with reference to exemplary embodiments. The same reference numerals indicate the same elements in the individual figures. However, no scale relationships are shown. Much more, individual elements can be exaggerated for better understanding.
Es zeigen: Show it:
In den
Gemäß
In dem Verfahrensschritt, wie in
In
Anders als in den Figuren dargestellt können die elektrischen Kontaktflächen
Im Verfahrensschritt, wie in
Bevorzugt sind die elektrischen Kontaktflächen
In
Gemäß
Anders als in
Als einzige Komponente der organischen Leuchtdiode
Optional ist es möglich, siehe
Abweichend von der Darstellung gemäß
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 angegeben ist.The invention described here is not limited by the description based on the embodiments. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- organische Leuchtdiode organic light emitting diode
- 22
- Trägersubstrat carrier substrate
- 2020
- Trägeroberseite Carrier top
- 2121
- Stirnseite front
- 2222
- Frontseite front
- 3030
- elektrische Kontaktfläche electrical contact surface
- 3131
- Substratelektrode substrate electrode
- 3232
- Deckelektrode cover electrode
- 3333
- elektrische Kontaktfläche electrical contact surface
- 3434
- transparente leitfähige Schicht transparent conductive layer
- 3535
- Steg web
- 3636
- Stegabdeckung bridge cover
- 44
- organische Schichtenfolge organic layer sequence
- 55
- elektrische Anschlussleitung electrical connection line
- 66
- Schutzschicht protective layer
- 6060
- Flüssigkeit liquid
- 6666
- Lage location
- 77
- Schutzfolie protector
- 88th
- Dünnfilmverkapselung thin-film
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 8487532 B2 [0002] US 8487532 B2 [0002]
- US 5013967 A [0002] US 5013967 A [0002]
Claims (14)
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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