DE102014222920A1 - Licht emittierendes Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements - Google Patents

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Dominik Pentlehner
Arne Fleissner
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Abstract

Es wird ein Licht emittierendes Bauelement angegeben, das einen funktionellen Schichtenstapel (3) mit zumindest einer Licht emittierenden Schicht, eine erste Elektrode (2) und eine zweite Elektrode (4) und eine Verkapselungsanordnung (7) mit einem Verkapselungsmaterial aufweist, wobei zumindest eine der Elektroden (2, 4) und/oder das Verkapselungsmaterial transparent ausgebildet ist und einen Wellenlängenkonversionsstoff (9) enthält. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements angegeben.

Description

  • Es werden ein Licht emittierendes Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements angegeben.
  • Um die Emissionsfarbe einer organischen Licht emittierenden Diode (OLED) anzupassen, kann ein Leuchtstoff verwendet werden, um das emittierte Spektrum der OLED zu verändern. Leuchtstoffe können beispielsweise in Form von Folien aufgebracht werden.
  • Weiterhin ist es aus der Druckschrift EP 2 040 316 A1 bekannt, Leuchtstoffschichten, die durch einen Leuchtstoff in einem Kunststoffmaterial gebildet werden, in eine Verkapselung einer OLED derart zu integrieren, dass sich Barriereschichten und Leuchtstoffschichten abwechseln.
  • Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Licht emittierendes Bauelement mit einem Wellenlängenkonversionsstoff anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements anzugeben.
  • Diese Aufgaben werden durch einen Gegenstand und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein Licht emittierendes Bauelement einen funktionellen Schichtenstapel auf, der zumindest eine Licht emittierende Schicht enthält, die dazu eingerichtet ist, im Betrieb des Bauelements Licht zu erzeugen. Weiterhin weist das Bauelement eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode auf, die dazu eingerichtet sind, im Betrieb Ladungsträger in den funktionellen Schichtenstapel zu injizieren. Insbesondere können eine der Elektroden als Anode und die andere der Elektroden als Kathode ausgebildet sein, die jeweils Löcher beziehungsweise Elektronen, insbesondere von verschiedenen Seiten aus, in die zumindest eine Licht emittierende Schicht injizieren. Durch eine Rekombination von Löchern und Elektronen kann in der Licht emittierenden Schicht durch Elektrolumineszenz im Betrieb des Bauelements Licht erzeugt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Licht emittierende Bauelement eine Verkapselungsanordnung auf, die ein Verkapselungsmaterial aufweist. Die Verkapselungsanordnung kann insbesondere über mindestens einer der Elektroden, bevorzugt über beiden Elektroden, und dem funktionellen Schichtenstapel angeordnet sein. Das Verkapselungsmaterial ist dazu geeignet, den funktionellen Schichtenstapel und mindestens eine der ersten und zweiten Elektrode, bevorzugt beide Elektroden, vor schädigenden Stoffen aus der Umgebung, beispielsweise Feuchtigkeit, Sauerstoff und/oder Schwefelwasserstoff, zu schützen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Licht emittierende Bauelement zumindest eine Schicht auf, die transparent ausgebildet ist und die einen Wellenlängenkonversionsstoff enthält. Die transparente Schicht mit dem Wellenlängenkonversionsstoff ist insbesondere ausgewählt aus den Elektroden und zumindest einer Verkapselungsschicht der Verkapselungsanordnung. In die den Wellenlängenkonversionsstoff enthaltende transparente Schicht ist der Wellenlängenkonversionsstoff eingebettet. Das bedeutet, dass die Schicht im Wesentlichen ein funktionelles Material aufweist oder dadurch gebildet wird, das die Funktionalität der Schicht bestimmt und das transparent ist und in dem der Wellenlängenkonversionsstoff eingebettet sind. Handelt es sich bei der Schicht mit dem Wellenlängenkonversionsstoff um eine Elektrode, so ist der Wellenlängenkonversionsstoff in einem Elektrodenmaterial eingebettet, also einem elektrisch leitenden Material. Handelt es sich bei der Schicht mit dem Wellenlängenkonversionsstoff um eine Verkapselungsschicht der Verkapselungsanordnung, so ist der Wellenlängenkonversionsstoff in einem Verkapselungsmaterial eingebettet, also einem Material, das eine Barriere oder einen Teil einer Barriere gegenüber schädigenden Stoffen aus der Umgebung darstellt. Das Licht emittierende Bauelement kann somit zumindest eine Elektrode, die transparent ausgebildet ist und einen Wellenlängenkonversionsstoff enthält, und/oder eine Verkapselungsschicht mit einem Verkapselungsmaterial, das transparent ausgebildet ist und einen Wellenlängenkonversionsstoff enthält, aufweisen. Das bedeutet mit anderen Worten, dass das Licht emittierende Bauelement zumindest eine Elektrode und/oder zumindest eine Verkapselungsschicht aufweist, die gleichzeitig als Wellenlängenkonversionsschicht ausgebildet ist. Bei dem hier beschriebenen Licht emittierenden Bauelement kann es somit insbesondere möglich sein, dass es nicht wie im Stand der Technik notwendig ist, eine zusätzliche Wellenlängenkonversionsschicht zu verwenden, um das vom Bauelement emittierte Lichtspektrum zu beeinflussen.
  • Dass der Wellenlängenkonversionsstoff im funktionellen Material der betreffenden transparenten Schicht eingebettet ist, kann insbesondere bedeuten, dass das funktionelle Material den Wellenlängenkonversionsstoff umgibt und umschließt. Das funktionelle Material kann somit eine Art Matrixmaterial für den Wellen Konversionsstoff bilden. Beispielsweise kann der Wellenlängenkonversionsstoff Partikel im funktionellen Material der transparenten Schicht aufweisen, beispielsweise in Form eines Leuchtstoffs oder in Form von so genannten Quantenpunkten („quantum dots“). Für den Fall, dass der Wellenlängenkonversionsstoff organische Moleküle aufweist, kann der Wellenlängenkonversionsstoff auch chemisch an das funktionelle Material gebunden sein. Enthält das Verkapselungsmaterial einen Wellenlängenkonversionsstoff, so kann dieser insbesondere vom Verkapselungsmaterial verkapselt sein und damit durch das Verkapselungsmaterial vor schädigenden Umwelteinflüssen geschützt sein. Dasselbe kann auch für den Fall gelten, dass in einem Elektrodenmaterial ein Wellenlängenkonversionsstoff eingebettet ist. Entsprechend kann es möglich sein, Konvertermaterialien, die empfindlich gegenüber äußeren Einflussfaktoren wie Feuchtigkeit, Licht und/oder Sauerstoff sind, durch das einbetten vor diesen schädigenden Umwelteinflüssen zu schützen. Beispielsweise kann dies vorteilhaft im Falle von Quantenpunkten als Wellenlängenkonversionsstoff sein, da diese im Hinblick auf die genannten Umwelteinflüsse nur eine geringe Stabilität aufweisen können.
  • Mit „transparent“ wird hier und im Folgenden eine Schicht, die auch eine Folge von Schichten sein kann, bezeichnet, die zumindest teilweise durchlässig für sichtbares Licht ist, insbesondere für Licht, das im Betrieb des Bauelements in der Licht emittierende Schicht erzeugt wird. Dabei kann eine transparente Schicht klar durchscheinend oder auch zumindest teilweise Licht streuend und/oder teilweise Licht absorbierend sein, so dass eine als transparent bezeichnete Schicht beispielsweise auch diffus oder milchig durchscheinend und damit transluzent sein kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements während der Ausbildung zumindest einer transparenten Schicht, die ausgewählt ist aus zumindest einer der Elektroden und zumindest einer Verkapselungsschicht der Verkapselungsanordnung, ein Wellenlängenkonversionsstoff in ein funktionelles Material der Schicht eingebettet. Mit anderen Worten wird der Wellenlängenkonversionsstoff zusammen mit dem funktionellen Material der betreffenden Schicht aufgebracht, wodurch der Wellenlängenkonversionsstoff unmittelbar in die transparente Schicht eingebettet wird. Das funktionelle Material kann entsprechend ein Elektrodenmaterial oder ein Verkapselungsmaterial sein. Der Wellenlängenkonversionsstoff befindet sich damit unmittelbar in dem Material, das die charakteristischen Eigenschaften der transparenten Schicht aufweist, im Falle einer Elektrode also eingebettet in einem elektrisch leitenden, löcherinjizierenden oder elektroneninjizierenden Material und im Falle einer Verkapselungsschicht eingebettet in einem Material, das eine Barriere oder einen Teil einer Barriere gegenüber Umgebungsgasen bilden kann.
  • Die vorab und im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale beziehen sich gleichermaßen auf das Licht emittierende Bauelement und auf das Verfahren zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verkapselungsanordnung in Form einer Dünnfilmverkapselung ausgeführt. Unter einer als Dünnfilmverkapselung ausgebildeten Verkapselungsanordnung wird vorliegend eine Vorrichtung verstanden, die dazu geeignet ist, eine Barriere gegenüber atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff und/oder gegenüber weiteren schädigenden Substanzen wie etwa korrosiven Gasen, beispielsweise Schwefelwasserstoff, zu bilden. Mit anderen Worten ist die Dünnfilmverkapselung derart ausgebildet, dass sie von atmosphärischen Stoffen höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann. Diese Barrierewirkung wird bei der Dünnfilmverkapselung im Wesentlichen durch als dünne Schichten ausgeführte Verkapselungsschichten erzeugt, die Teil der Verkapselungsanordnung sind beziehungsweise die die Verkapselungsanordnung bilden.
  • Die Verkapselungsschichten können beispielsweise mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens („atomic layer deposition“, ALD) oder eines Moleküllagenabscheideverfahrens („molecular layer deposition“, MLD) aufgebracht werden. Derart hergestellte Verkapselungsschichten der Verkapselungsanordnung weisen in der Regel eine Dicke von kleiner oder gleich einigen 100 nm auf. Bevorzugt weist die Verkapselungsanordnung eine Schichtenfolge mit einer Mehrzahl der dünnen Verkapselungsschichten auf, die jeweils eine Dicke von größer oder gleich einer Atomlage oder größer oder gleich 1 nm oder größer oder gleich 5 nm und kleiner oder gleich 100 nm oder kleiner oder gleich 70 nm oder kleiner oder gleich 50 nm oder kleiner oder gleich 20 nm oder kleiner oder gleich 10 nm aufweisen können. Geeignete Verkapselungsmaterialien für die Verkapselungsschichten der Verkapselungsanordnung sind Oxide, Nitride oder Oxinitride, so beispielsweise Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid.
  • Alternativ oder zusätzlich zu mittels ALD oder MLD hergestellten Verkapselungsschichten kann die Verkapselungsanordnung zumindest eine oder eine Mehrzahl weiterer Schichten, also insbesondere Barriereschichten und/oder Passivierungsschichten, aufweisen, die durch thermisches Aufdampfen, mittels eines plasmagestützten Prozesses, etwa Sputtern oder plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung („plasma-enhanced chemical vapor deposition“, PECVD), oder mittels plasmaloser Gasphasenabscheidung wie etwa chemischer Gasphasenabscheidung („chemical vapor deposition“, CVD) abgeschieden werden. Geeignete Materialien dafür können die vorab in Verbindung mit ALD und MLD genannten Materialien sowie Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid sowie Mischungen und Legierungen der genannten Materialien sein. Die eine oder die mehreren weiteren Schichten können beispielsweise jeweils eine Dicke von größer oder gleich 1 nm und kleiner oder gleich 20 µm oder kleiner oder gleich 10 µm oder kleiner oder gleich 1 µm oder kleiner oder gleich 500 nm aufweisen.
  • Im Fall, dass die Verkapselungsanordnung einen Wellenlängenkonversionsstoff enthält, ist die Verkapselungsanordnung bevorzugt als Dünnfilmverkapselung mit zumindest einer Verkapselungsschicht aus einem Oxid, Nitrid oder Oxinitrid, insbesondere einen oder mehreren der vorab genannten Materialien, als Verkapselungsmaterial ausgebildet, wobei der Wellenlängenkonversionsstoff in das Verkapselungsmaterial der Verkapselungsschicht eingebettet sind. Die Verkapselungsschicht weist im Fall eines Wellenlängenkonversionsstoffs in Form von Partikeln bevorzugt eine Dicke auf, die größer oder gleich der Größe der Konversionsstoffpartikel ist. Darüber hinaus kann die Dünnfilmverkapselung auch eine Mehrzahl von Verkapselungsschichten aufweisen, in die die Partikel entsprechend eingebettet sind. Hierbei können mehrere Verkapselungsschichten jeweils für sich genommen eine Dicke aufweisen, die größer oder gleich der Größe der Konversionsstoffpartikel ist, so dass in jeder der betreffenden Verkapselungsschichten Partikel eines Wellenlängenkonversionsstoffs eingebettet sind. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass mehrere Verkapselungsschichten jeweils für sich allein genommen dünner sind als die Größe der Partikel, die mehreren Verkapselungsschichten zusammen genommen aber eine Dicke aufweisen, die größer oder gleich der Größe der Partikel ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Licht emittierende Bauelement als organisches Licht emittierendes Bauelement ausgebildet, das ein Substrat aufweist, auf dem die Elektroden, der funktionelle Schichtenstapel und die Verkapselungsanordnung angeordnet sind. Insbesondere können auf dem Substrat die erste Elektrode, darüber der funktionelle Schichtenstapel, darüber die zweite Elektrode und darüber die Verkapselungsanordnung angeordnet sein. Zumindest eine der ersten und zweiten Elektrode ist transparent ausgebildet. Der funktionelle Schichtenstapel ist in diesem Fall als organischer funktioneller Schichtenstapel ausgebildet und weist zumindest eine organische Licht emittierende, elektrolumineszierende Schicht auf. Das organische Licht emittierende Bauelement kann insbesondere als organische Licht emittierende Diode (OLED) ausgebildet sein.
  • Der organische funktionelle Schichtenstapel kann Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren, organischen Monomeren, organischen kleinen, nicht-polymeren Molekülen („small molecules“) oder Kombinationen daraus aufweisen. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn der organische funktionelle Schichtenstapel eine funktionelle Schicht aufweist, die als Lochtransportschicht ausgeführt ist, um eine effektive Löcherinjektion in die Licht emittierende Schicht zu ermöglichen. Als Materialien für eine Lochtransportschicht können sich beispielsweise tertiäre Amine, Carbazolderivate, leitendes Polyanilin oder Polyethylendioxythiophen als vorteilhaft erweisen. Als Materialien für die Licht emittierende Schicht eignen sich Materialien, die eine Strahlungsemission aufgrund von Fluoreszenz oder Phosphoreszenz aufweisen, beispielsweise Polyfluoren, Polythiophen oder Polyphenylen oder Derivate, Verbindungen, Mischungen oder Copolymere davon. Weiterhin kann der organische funktionelle Schichtenstapel eine funktionelle Schicht aufweisen, die als Elektronentransportschicht ausgebildet ist. Darüber hinaus kann der Schichtenstapel auch Elektronen- und/oder Löcherblockierschichten aufweisen. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann auch eine Mehrzahl von organischen Licht emittierenden Schichten aufweisen, die zwischen den Elektroden angeordnet sind.
  • Im Hinblick auf den prinzipiellen Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements, dabei beispielsweise im Hinblick auf den Aufbau, die Schichtzusammensetzung und die Materialien des organischen funktionellen Schichtenstapels, wird auf die Druckschrift WO 2010/066245 A1 verwiesen, die insbesondere in Bezug auf den Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements hiermit ausdrücklich durch Rückbezug aufgenommen wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Substrat eines oder mehrere Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder einem Laminat auf, die ausgewählt sind aus Glas, Quarz, Kunststoff, Metall, Siliziumwafer. Im Falle eines transparenten Substrats weist dieses bevorzugt Glas oder einen transparenten Kunststoff, beispielsweise in Form einer Glasschicht, Glasfolie, Kunststofffolie, Kunststoffplatte oder Glasplatte, auf oder ist daraus. Im Falle eines nicht-transparenten Substrats kann dieses beispielsweise einen opaken Kunststoff, ein opakes Glas oder ein Metall aufweisen oder daraus sein, etwa eine opake Kunststofffolie oder -platte, eine opake Glasfolie oder -platte oder eine Metallfolie. Für den Fall, dass das Substrat Kunststoff aufweist oder aus Kunststoff ist, kann es vorteilhaft sein, wenn vom funktionellen Schichtenstapel ausgesehen auf der Substratseite des Bauelements eine weitere Verkapselungsanordnung angeordnet ist, die wie die vorab beschriebene Verkapselungsanordnung ausgebildet sein kann. Die weitere Verkapselungsanordnung kann beispielsweise zwischen der ersten Elektrode und dem Substrat und/oder auf der von der ersten Elektrode abgewandten Seite des Substrats angeordnet sein. Hierbei ist es auch möglich, dass die weitere Verkapselungsanordnung zumindest eine transparente Verkapselungsschicht aufweist, die wie oben beschrieben einen Wellenlängenkonversionsstoff enthält.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das Substrat und die zwischen dem Substrat und dem funktionellen Schichtenstapel angeordnete erste Elektrode transparent ausgebildet, so dass in der Licht emittierenden Schicht erzeugtes Licht durch die transparente erste Elektrode und das Substrat abgestrahlt werden können. Ein derartiges organisches Licht emittierendes Bauelement kann auch als so genannter "bottom emitter" bezeichnet werden. Insbesondere kann die transparente erste Elektrode in diesem Fall wie oben beschrieben einen Wellenlängenkonversionsstoff enthalten. Die zweite Elektrode kann im Fall eines als Bottom-Emitter ausbildeten Bauelements reflektierend ausgebildet sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Verkapselungsanordnung und die vom Substrat aus gesehen über dem funktionellen Schichtenstapel angeordnete zweite Elektrode transparent ausgebildet, sodass in der Licht emittierenden Schicht erzeugtes Licht durch die transparente Elektrode und die Verkapselungsanordnung abgestrahlt werden kann. Ein derartiges organisches Licht emittierendes Bauelement kann auch als so genannter „top emitter“ bezeichnet werden. Insbesondere können in diesem Fall die transparente zweite Elektrode und/oder zumindest eine Verkapselungsschicht der Verkapselungsanordnung wie oben beschrieben einen Wellenlängenkonversionsstoff enthalten. Die erste Elektrode kann im Fall eines als Top-Emitter ausbildeten Bauelements reflektierend ausgebildet sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Licht emittierende Bauelement gleichzeitig als Bottom-Emitter und Top-Emitter ausgebildet und weist somit eine transparente erste Elektrode und eine transparente zweite Elektrode auf, die zwischen einem transparenten Substrat und einer transparenten Verkapselungsanordnung angeordnet sind. Insbesondere kann das Licht emittierende Bauelement in diesem Fall transparent ausgebildet sein. Ein Wellenlängenkonversionsstoff kann hierbei von der Licht emittierende Schicht aus gesehen auf einer oder beiden Seiten enthalten sein, also in einer oder mehreren Schichten ausgewählt aus der ersten Elektrode, der zweiten Elektrode und zumindest einer Verkapselungsschicht einer Verkapselungsanordnung, die vom Substrat aus gesehen über der zweiten Elektrode oder unter der ersten Elektrode angeordnet sein kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine transparent ausgebildete Elektrode als funktionelles Material, also Elektrodenmaterial ein transparentes leitendes Oxid auf oder besteht aus einem transparenten leitenden Oxid. Transparente leitende Oxide („transparent conductive oxide“, TCO) sind transparente, leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid oder Indiumzinnoxid (ITO). Neben binären Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise ZnO, SnO2 oder In2O3 gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 oder In4Sn3O12 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs. Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können auch p- oder n-dotiert sein. Das Elektrodenmaterial kann beispielsweise mittels ALD, MLD, Sputtern oder einem anderen vorab in Verbindung mit der Verkapselungsanordnung genannten Verfahren aufgebracht werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine reflektierend ausgebildete Elektrode ein Metall auf, das ausgewählt sein kann aus Aluminium, Barium, Indium, Silber, Gold, Magnesium, Calcium und Lithium sowie Verbindungen, Kombinationen und Legierungen daraus. Insbesondere kann die reflektierende weitere Elektrode Ag, Al oder Legierungen mit diesen aufweisen, beispielsweise Ag:Mg, Ag:Ca, Mg:Al.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Licht emittierende Bauelement als anorganisches Licht emittierendes Bauelement ausgebildet, bei dem der funktionelle Schichtenstapel als anorganische Halbleiterschichtenfolge mit zumindest einer Licht emittierenden Schicht ausgebildet ist. Beispielsweise kann das anorganische Licht emittierende Bauelement als anorganischer Licht emittierender Halbleiterchip ausgebildet sein, beispielsweise als Leuchtdiodenchip oder Laserdiodenchip. Das anorganische Licht emittierende Bauelement kann je nach abgestrahlter Wellenlänge eine Halbleiterschichtenfolge auf Basis von verschiedenen Halbleitermaterialsystemen aufweisen. Für eine langwellige, infrarote bis rote Strahlung ist beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge auf Basis von InxGayAl1-x-yAs, für rote bis gelbe Strahlung beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge auf Basis von InxGayAl1-x-yP und für kurzwellige sichtbare, also insbesondere im Bereich von grünem bis blauem Licht, und/oder für UV-Strahlung beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge auf Basis von InxGayAl1-x-yN geeignet, wobei jeweils 0 ≤ x ≤ 1 und 0 ≤ y ≤ 1 gilt.
  • Insbesondere kann das anorganische Licht emittierende Bauelement eine epitaktisch gewachsene Halbleiterschichtenfolge aufweisen. Dazu kann die Halbleiterschichtenfolge mittels eines Epitaxieverfahrens, beispielsweise metallorganischer Gasphasenepitaxie (MOVPE) oder Molekularstrahlepitaxie (MBE), auf einem Aufwachssubstrat aufgewachsen und mit elektrischen Kontakten in Form der ersten und zweiten Elektrode versehen werden. Durch Vereinzelung des Aufwachssubstrats mit der aufgewachsenen Halbleiterschichtenfolge kann eine Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen bereitgestellt werden.
  • Weiterhin kann die Halbleiterschichtenfolge vor dem Vereinzeln auf ein Trägersubstrat übertragen werden und das Aufwachssubstrat kann gedünnt oder ganz entfernt werden. Derartige Halbleiterchips, die als Substrat ein Trägersubstrat anstelle des Aufwachssubstrats aufweisen, können auch als so genannte Dünnfilm-Halbleiterchips bezeichnet werden. Das Grundprinzip eines Dünnschicht-Leuchtdiodenchips ist beispielsweise in der Druckschrift I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174–2176 beschrieben.
  • Besonders bevorzugt kann ein als anorganisches Licht emittierendes Bauelement ausgebildetes Bauelement eine Verkapselungsanordnung mit zumindest einer Verkapselungsschicht aufweisen, in der ein Wellenlängenkonversionsstoff eingebettet ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Wellenlängenkonversionsstoff zumindest einen anorganischen Leuchtstoff, zumindest einen organischen Leuchtstoff und/oder ein durch Quantenpunkte gebildetes Material auf.
  • Beispielsweise weist der Wellenlängenkonversionsstoff eines oder mehrere der folgenden Materialien auf: Mit Metallen der seltenen Erden dotierte Granate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Silikate, wie Orthosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisiliziumnitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Oxynitride und mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminiumoxinitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Siliziumnitride, Sialone. Der Wellenlängenkonversionsstoff kann beispielsweise mit einem der folgenden Aktivatoren dotiert sein: Cer, Europium, Terbium, Praseodym, Samarium, Mangan. Weiterhin kann der Wellenlängenkonversionsstoff zusätzlich oder alternativ ein organisches Material umfassen, das aus einer Gruppe ausgewählt sein kann, die Perylene, Fluoresceine, Stilbenderivate, Porphyrinderivate, Phthalocyaninderivate, Benzopyrene, Coumarine, Rhodamine und Azo-Farbstoffe umfasst. Die Quantenpunkte können zum Beispiel eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: GaAs, GaP, GaN, Sulfide wie ZnS oder CdS, Selenide wie ZnSe oder CdSe. Der Wellenlängenkonversionsstoff kann geeignete Mischungen und/oder Kombinationen der genannten Leuchtstoffe und Quantenpunkte aufweisen.
  • Im Wellenlängenkonversionsstoff enthaltene Leuchtstoffe können in Form von Partikeln ausgeformt sein, die beispielsweise eine Größe von 1 bis 10 μm aufweisen können. Enthält der Wellenlängenkonversionsstoff Quantenpunkte oder wird der Wellenlängenkonversionsstoff durch diese gebildet, können die Quantenpunkte eine Größe von größer oder gleich 1 nm oder größer oder gleich 2 nm oder größer oder gleich 5 nm und kleiner oder gleich 50 nm oder kleiner oder gleich 20 nm oder kleiner oder gleich 10 nm aufweisen. Insbesondere können die Quantenpunkte beispielsweise eine Größe im Bereich von 10 nm aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Wellenlängenkonversionsstoff in der transparenten, den Wellenlängenkonversionsstoff enthaltenden Schicht, also beispielsweise in einer Elektrode und/oder in einer Verkapselungsschicht, homogen verteilt. Das bedeutet mit anderen Worten, dass der Wellenlängenkonversionsstoff innerhalb der transparenten Schicht eine im Wesentlichen gleichmäßige Konzentrationsverteilung aufweisen kann. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass der Wellenlängenkonversionsstoff eine Konzentrationsgradienten aufweist. Der Wellenlängenkonversionsschicht kann hierbei beispielsweise mit größer werdender Entfernung zur Licht emittierenden Schicht des funktionellen Schichtenstapels eine sich verringernde Konzentration oder eine sich erhöhende Konzentration innerhalb der den Wellenlängenkonversionsstoff enthaltenden transparenten Schicht aufweisen. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass der Wellenlängenkonversionsstoff innerhalb der transparenten Schicht nur in einem Teilbereich oder einer Teilschicht homogen oder mit einem Konzentrationsgradienten angeordnet ist, während ein übriger Bereich oder eine übrige Teilschicht der transparenten Schicht frei vom Wellenlängenkonversionsstoff ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Schicht, die einen Wellenlängenkonversionsstoff enthält, also beispielsweise eine Elektrode oder eine Verkapselungsschicht, unter Verwendung eines ALD-Verfahrens, eines MLD-Verfahrens oder eines anderen vorab genannten Verfahrens wie etwa einem CVD-Verfahren hergestellt. Beispielsweise kann der Wellenlängenkonversionsstoff zusammen mit zumindest einem Ausgangsmaterial zur Herstellung des funktionellen Materials der betreffenden den Wellenlängenkonversionsstoff enthaltenden transparenten Schicht einer Beschichtungskammer zugeführt werden, in der die transparente Schicht mit dem Wellenlängenkonversionsstoff hergestellt wird. Dies kann insbesondere im Falle eines ALD-Verfahrens oder MLD-Verfahrens erfolgen, bei denen die unterschiedlichen Ausgangsmaterialien wechselweise der Beschichtungskammer zugeführt werden. Der Wellenlängenkonversionsstoff kann zumindest einem der Ausgangsmaterialien beigemischt sein und so während des Aufwachsens der Schicht in die wachsende Schicht eingebettet werden. Weiterhin ist es auch möglich, unter Zuhilfenahme eines Direktflüssigkeitseinspritzungsverfahrens („direct liquid injection“, DLI) einen partikelförmigen Wellenlängenkonversionsstoff in einer Flüssigkeit bereitzustellen. Durch eine gepulste Zuleitung eines geeigneten Trägergases wie beispielsweise Helium mit einem geeigneten Druck kann die Flüssigkeit zusammen mit den Konversionsstoffpartikeln in kleine Tröpfchen überführt werden, die dann der Beschichtungskammer zugeführt werden. Das DLI-Verfahren kann in Kombination mit dem ALD- oder MLD-Verfahren oder in Kombination mit einem anderen Verfahren wie etwa einem CVD-Verfahren durchgeführt werden, das geeignet ist, die Schicht mit dem Wellenlängenkonversionsstoff herzustellen. Die beschriebenen Verfahren können dazu verwendet werden, den Wellenlängenkonversionsstoff homogen in der transparenten Schicht einzubetten. Weiterhin kann es möglich sein, durch entsprechendes Einstellen von Pulsen, während derer der Wellenlängenkonversionsstoff der Beschichtungskammer zugeführt wird, einen Konzentrationsgradienten wie etwa ein Konzentrationsgefälle in der transparenten Schicht zu erzeugen.
  • Bei dem hier beschriebenen Licht emittierenden Bauelement ist es möglich, einen Wellenlängenkonversionsstoff direkt in eine transparente Elektrode und/oder eine transparente Verkapselungsschicht einzubringen, die somit gleichzeitig die Funktion einer Wellenlängenkonversionsschicht erfüllen können. Durch das Einbetten ist es möglich, die Leuchtstoffmaterialien vor äußeren Einflüssen wie etwa Feuchtigkeit ohne gesonderte Verkapselung zu schützen, was insbesondere im Fall von Quantenpunkten vorteilhaft ist, da diese üblicherweise eine Verkapselung erfordern. Da kein gesonderter Prozessschritt zum Aufbringen einer zusätzlichen Konverterschicht erforderlich ist, ist es möglich, die Prozesskomplexität und die Kosten bei der Herstellung des Licht emittierenden Bauelements zu reduzieren. Da der Wellenlängenkonversionsstoff als optisch integraler Bestandteil des Licht emittierenden Bauelements vorliegt, kann sich ein angenehmerer und hochwertigerer Farbeindruck des Bauelements im ausgeschalteten Zustand im Vergleich zu einem Bauelement mit einer zusätzlichen Konverterfolie ergeben. Insbesondere im Fall eines organischen Licht emittierenden Bauelements können auch so genannte Organik- und Substratmoden, also Licht, das durch Totalreflexion innerhalb des organischen funktionelle Schichtenstapels beziehungsweise des Substrats geführt wird, genutzt werden, da der Wellenlängenkonversionsstoff in einer Schicht mit einem hohen Brechungsindex angeordnet ist. Dies kann eine höhere Konversionseffizienz zur Folge haben. Weiterhin können oftmals geringe Mengen eines Wellenlängenkonversionsstoffs ausreichen, um beispielsweise den Farbwidergabeindex („color rendering index“, CRI) zu erhöhen. Dies kann beispielsweise durch die Erhöhung der roten Flanke im Spektrum erfolgen oder indem eine Lücke im Emissionsspektrum des funktionellen Schichtenstapels aufgefüllt wird. Insbesondere für den Fall, dass der Wellenlängenkonversionsstoff in der Verkapselungsanordnung eingebettet ist, kann es möglich sein, dass die Verkapselungsanordnung oder zumindest eine Verkapselungsschicht mit dem Wellenlängenkonversionsstoff erst nach der Prozessierung des restlichen Bauelements aufgebracht wird. Dadurch ist es möglich, durch ein entsprechendes Vermessen des Emissionsspektrums des funktionellen Schichtenstapels die Konzentration des Wellenlängenkonversionsstoffs entsprechend der Messdaten genau festzulegen. Dadurch kann beispielsweise ein feineres Binning erreicht werden oder es ist auch möglich, gezielt den Farbort zu verändern.
  • Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein Licht emittierendes Bauelement,
  • 2A bis 2C schematische Darstellungen eines Licht emittierenden Bauelements und eines Verfahrens zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel,
  • 3A bis 3C schematische Darstellungen einer Verkapselungsschicht mit einem Wellenlängenkonversionsstoff gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und
  • 4 bis 9 schematische Darstellungen von Licht emittierenden Bauelement gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.
  • In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
  • In Verbindung mit den Figuren werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von Licht emittierenden Bauelementen 100 und Verfahren zur Herstellung von Licht emittierenden Bauelementen 100 beschrieben. Die Licht emittierenden Bauelemente 100 der in den 1 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiele sind dabei beispielhaft als organische Licht emittierende Bauelemente ausgebildet, während in Verbindung mit 9 ein anorganisches Licht emittierendes Bauelement beschrieben ist.
  • In 1 ist der prinzipielle Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements 100 gezeigt, das als organische Licht emittierende Diode (OLED) ausgebildet ist.
  • Das organische Licht emittierende Bauelement 100, das im Folgenden auch als OLED 100 bezeichnet sein kann, weist ein Substrat 1 auf, auf dem zwischen einer ersten Elektrode 2 und einer zweiten Elektrode 4 ein funktioneller Schichtenstapel 3 in Form eines organischen funktionellen Schichtenstapels mit zumindest einer Licht emittierenden Schicht angeordnet ist, so dass im Betrieb der OLED 100 im funktionellen Schichtenstapel 3 Licht erzeugt wird. Zumindest eine der Elektroden 2, 4 ist transparent ausgebildet. Je nachdem, welche der Elektroden 2, 4 und gegebenenfalls weitere Elemente des Bauelements 100 transparent ausgebildet sind, strahlt das Licht emittierende Bauelement 100 im Betrieb Licht durch die erste Elektrode 2 und das Substrat 1 und/oder durch die zweite Elektrode 4 und die darüber liegende Schichten bzw. Elemente ab.
  • Soll die OLED 100 beispielsweise durch das Substrat 1 Licht abstrahlen und ist als sogenannter Bottom-Emitter ausgebildet, so ist das Substrat 1 transparent und beispielsweise in Form einer Glasplatte oder Glasschicht ausgeführt. Alternativ hierzu kann das Substrat 1 beispielsweise auch einen transparenten Kunststoff oder ein Glas-Kunststoff-Laminat aufweisen. Gegebenenfalls kann das Substrat 1 mit einer Verkapselungsanordnung verkapselt sein, die zwischen dem Substrat 1 und der ersten Elektrode 2 und/oder auf der der ersten Elektrode 2 abgewandten Seite des Substrats 1 angeordnet sein kann.
  • Soll die OLED 100 Licht in die vom Substrat 1 abgewandte Richtung durch die zweite Elektrode 4 hindurch abstrahlen und ist als sogenannter Top-Emitter ausgebildet, kann das Substrat 1 auch ein opakes Material aufweisen, beispielsweise eine Metallfolie, wenn keine Abstrahlung durch das Substrat 1 erwünscht ist. In diesem Fall können das Substrat 1 und die erste Elektrode 2 auch gemeinsam als Metallfolie ausgebildet sein.
  • Somit ist zumindest eine der Elektroden 2, 4 transparent ausgebildet und weist als Elektrodenmaterial beispielsweise ein transparentes leitendes Oxid wie beispielsweise Indiumzinnoxid oder Aluminiumzinnoxid auf. Wenn Licht nur durch eine der Elektroden 2, 4 abgestrahlt werden soll, kann die andere Elektrode bevorzugt reflektierend ausgebildet sein und beispielsweise ein Metall wie etwa Silber oder Aluminium aufweisen.
  • Die Elektroden 2, 4 sind bevorzugt großflächig und zusammenhängend ausgebildet, so dass die OLED 100 als Leuchtquelle, insbesondere als Flächenlichtquelle, ausgeformt sein kann. „Großflächig“ kann dabei bedeuten, dass das organische Licht emittierende Element 100 eine Fläche von größer oder gleich einigen Quadratmillimetern, bevorzugt größer oder gleich einem Quadratzentimeter und besonders bevorzugt größer oder gleich einem Quadratdezimeter aufweist. Alternativ hierzu kann es auch möglich sein, das zumindest eine der Elektroden 2, 4 des Licht emittierenden Bauelements 100 strukturiert ausgebildet ist, wodurch mittels des Licht emittierten Bauelements 100 ein räumlich und/oder zeitlich strukturierter und/oder veränderbarer Leuchteindruck, beispielsweise für eine strukturierte und/oder mehrfarbige Beleuchtung oder für eine Anzeigevorrichtung, ermöglicht werden kann.
  • Zur elektrischen Kontaktierung der Elektroden 2, 4 können, wie in 1 gezeigt ist, auch Elektrodenanschlussstücke 5 vorgesehen sein, die unter der weiter unten beschriebenen Verkapselungsanordnung 7 hindurch von den Elektroden 2, 4 nach außen reichen. Die als elektrische Kontaktzuführungen ausgebildeten Elektrodenanschlussstücke 5 können transparent oder nicht-transparent ausgebildet sein und beispielsweise ein TCO und/oder ein Metall aufweisen oder daraus sein.
  • Der im gezeigten Beispiel als organischer funktioneller Schichtenstapel ausgebildete funktionelle Schichtenstapel 3 kann zusätzlich zur zumindest einen organischen Licht emittierenden Schicht weitere organische Schichten aufweisen, beispielsweise eine oder mehrere ausgewählt aus einer Lochinjektionsschicht, einer Lochtransportschicht, einer Elektronenblockierschicht, einer Löcherblockierschicht, einer Elektronentransportschicht, einer Elektroneninjektionsschicht und einer ladungserzeugenden Schicht („charge generation layer“, CGL), die geeignet sind, Löcher beziehungsweise Elektronen zur organischen Licht emittierenden Schicht zu leiten beziehungsweise den jeweiligen Transport zu blockieren.
  • Weiterhin können, wie in 1 gezeigt ist, Isolatorschichten 6 vorhanden sein, beispielsweise mit oder aus Polyimid, die beispielsweise die Elektroden 2, 4 gegeneinander elektrisch isolieren können. Je nach Ausgestaltung der einzelnen Schichten der OLED 100 müssen Isolatorschichten 6 auch nicht zwingend erforderlich sein und können nicht vorhanden sein, etwa bei entsprechenden Maskenprozessen zur Aufbringung der Schichten.
  • Über dem funktionellen Schichtenstapel 3 und den Elektroden 2, 4 ist eine Verkapselungsanordnung 7 zum Schutz des funktionelle Schichtenstapels 3 und der Elektroden 2, 4 angeordnet. Die Verkapselungsanordnung 7 ist dabei besonders bevorzugt als Dünnfilmverkapselung ausgeführt, die zumindest eine oder eine Mehrzahl von Verkapselungsschichten aus einem oder mehreren Verkapselungsmaterialien aufweist. Die Verkapselungsschichten können beispielsweise mittels eines ALD- oder MLD-Verfahrens aufgebracht werden. Geeignete Materialien für die Schichten der Verkapselungsanordnung 7, die bevorzugt eine Dicke von größer oder gleich einer Atomlage und kleiner oder gleich 100 nm aufweisen kann, sind beispielsweise Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid. Alternativ oder zusätzlich zu mittels ALD oder MLD hergestellten Verkapselungsschichten kann die Verkapselungsanordnung 7 zumindest eine oder eine Mehrzahl weiterer Schichten, also insbesondere Barriereschichten und/oder Passivierungsschichten, aufweisen, die durch andere, oben im allgemeinen Teil beschriebene Verfahren aufgebracht werden können.
  • Alternativ oder zusätzlich zu einer Dünnfilmverkapselung kann die Verkapselungsanordnung 7 auch einen Glasdeckel aufweisen, der beispielsweise in Form eines Glassubstrats mit einer Kavität mittels einer Klebstoffschicht auf dem Substrat 1 aufgeklebt wird. In die Kavität kann weiterhin ein Feuchtigkeit absorbierender Stoff (Getter), beispielsweise aus Zeolith, eingeklebt sein, um Feuchtigkeit, Sauerstoff oder andere schädigenden Gase, die durch den Klebstoff eindringen können, zu binden. Weiterhin kann auch die Klebstoffschicht zur Befestigung des Deckels auf dem Substrat selbst absorbierend für schädigende Substanzen sein und/oder es können Klebstoffschichtstrukturen vorhanden sein.
  • Weiterhin kann vom Substrat 1 aus gesehen auf der Verkapselungsanordnung 7, wie in 1 gezeigt ist, eine Schutzschicht 8 angeordnet sein, die einen Kratzschutz bilden kann und die beispielsweise einen Lack, eine aufgeklebte oder auflaminierte Folie, eine aufgeklebte oder auflaminierte Glasplatte oder eine Kombination daraus aufweisen kann.
  • Die Elemente der OLED 100 können weiterhin zusätzlich oder alternativ entsprechende Merkmale der oben im allgemeinen Teil beschriebenen Ausführungsformen aufweisen.
  • Die im Folgenden in Verbindung mit den 2 bis 8 beschriebenen Licht emittierenden Bauelemente 100 sind gemäß dem Beispiel der 1 ausgebildet, können jedoch auch, insbesondere was den prinzipiellen Aufbau des Licht emittierenden Bauelements 100 angeht, Modifikationen oder Variationen zum in 1 gezeigten Aufbau aufweisen. Insbesondere sind die in 1 gezeigten Merkmale des prinzipiellen Aufbaus des organischen Licht emittierenden Bauelements 100 nicht einschränkend für die nachfolgenden Ausführungsbeispiele zu verstehen.
  • In 2A ist ein Ausführungsbeispiel für ein Licht emittierendes Bauelement 100 gezeigt, das als Top-Emitter ausgebildet ist und das im Betrieb Licht durch die zweite Elektrode 4, die Verkapselungsanordnung 7 und die Schutzschicht 8 abstrahlt. Die zweite Elektrode 4 und die Verkapselungsanordnung 7 sowie gegebenenfalls die Schutzschicht 8 sind daher transparent ausgebildet. Das Substrat 1 kann opak ausgebildet sein. Es kann auch möglich sein, dass keine Schutzschicht 8 vorhanden ist. Weiterhin kann auch eine Folie oder Schicht mit lichtstreuenden Eigenschaft und/oder zur Verbesserung der Lichtauskopplung, beispielsweise in Form einer Streu- oder Auskoppelfolie oder -schicht, auf der Verkapselungsanordnung 7 oder der Schutzschicht 8 angeordnet sein.
  • Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dass das in 2A gezeigte Licht emittierende Bauelement 100 transparent ausgebildet ist und somit Licht auch zusätzlich durch die erste Elektrode 2 und das Substrat 1 abgestrahlt.
  • Die transparente Verkapselungsanordnung 7 ist wie oben beschrieben als Dünnfilmverkapselung ausgebildet und weist eine Mehrzahl von transparenten Verkapselungsschichten 71, 72, 73 auf, die eines oder mehrere der oben beschriebenen Verkapselungsmaterialien aufweisen. Rein beispielhaft sind im gezeigten Ausführungsbeispiel drei Verkapselungsschichten 71, 72, 73 gezeigt, wobei die Verkapselungsanordnung 7 auch mehr oder weniger Verkapselungsschichten aufweisen kann. Insbesondere weist die Verkapselungsanordnung 7 im gezeigten Ausführungsbeispiel eine transparente Verkapselungsschicht 71 auf, die einen Wellenlängenkonversionsstoff 9 enthält. Das bedeutet mit anderen Worten, dass in dem transparent ausgebildeten Verkapselungsmaterial der Verkapselungsschicht 71 der Wellenlängenkonversionsstoff 9 eingebettet ist. Die weiteren Verkapselungsschichten 72, 73 sind ebenfalls transparent ausgebildet. Der Wellenlängenkonversionsstoff 9 kann beispielsweise in Form von Partikeln oder Quantenpunkten ausgebildet sein und eines der oben im allgemeinen Teil beschriebenen Leuchtstoffmaterialien aufweisen oder daraus sein. Weiterhin ist es auch möglich, dass der Wellenlängenkonversionsstoff 9 organische Leuchtstoffmoleküle wie oben im allgemeinen Teil beschrieben aufweist.
  • Die Verkapselungsanordnung 7 wirkt durch die Verkapselungsschicht 71 mit dem eingebetteten Wellenlängenkonversionsstoff 9 gleichzeitig als Wellenlängenkonversionsschicht und ist damit bifunktional ausgebildet, so dass eine Lichtkonvertierung und Farbmischung in der Verkapselungsanordnung 7 erfolgt. Dadurch ist es möglich, ohne zusätzlichen Prozessschritt bei einem als Top-Emitter ausgebildeten Licht emittierenden Bauelement 100 eine Wellenlängenkonversionsschicht zu verwenden, obwohl das Licht emittierende Bauelement 100 frei von einer zusätzlich aufgebrachten Wellenlängenkonversionsschicht ist. Die im gezeigten Ausführungsbeispiel verwendete Wellenlängenkonversionsschicht ist somit Teil der Verkapselungsanordnung 7 oder kann alternativ auch die Verkapselungsanordnung bilden.
  • In 2B ist ein Verfahren zur Herstellung des in 2A gezeigten Licht emittierenden Bauelements 100 dargestellt. Hierbei werden, dargestellt durch einen Verfahrensschritt 11, auf dem Substrat 1 die erste Elektrode 2, darüber der funktionelle Schichtenstapel 3 und darüber die zweite Elektrode 4 aufgebracht. In einem weiteren Verfahrensschritt 12 wird die Verkapselungsanordnung 7 mit der zumindest einen Verkapselungsschicht 71, in die der Wellenlängenkonversionsstoff 9 eingebettet ist, hergestellt. Darüber wird gegebenenfalls in einem weiteren Verfahrensschritt 13 die Schutzschicht 8 und/oder eine oder mehrere weitere Schichten wie beispielsweise eine Streu- oder Auskoppelschicht aufgebracht.
  • Werden die Verkapselungsschichten 71, 72, 73 der Verkapselungsanordnung 7 mittels ALD oder MLD aufgebracht, weisen die Verkapselungsschichten 71, 72, 73, wie oben beschrieben ist, typischerweise eine Dicke von kleiner oder gleich 100 nm auf. Als Wellenlängenkonversionsstoff 9 eignen sich daher in Verbindung mit derartigen Verkapselungsschichten Leuchtstoffe mit einer Größe von kleiner oder gleich 50 nm, beispielsweise organische Leuchtstoffe mit einer typischen Molekülgröße von weniger als 10 nm oder Quantenpunkte mit einer typischen Größe im Bereich von 10 nm, so dass der Wellenlängenkonversionsstoff 9 im Verkapselungsmaterial der Verkapselungsschicht 71 eingebettet werden kann. Wird zumindest die Verkapselungsschicht 71 beispielsweise mittels CVD mit einer Dicke im Bereich mehrerer Mikrometer oder mehr aufgebracht, so eignen sich als Wellenlängenkonversionsstoff 9 auch Partikel aus anorganischen Leuchtstoffen, die eine typische Größe im Mikrometerbereich aufweisen können.
  • Zur Herstellung der Verkapselungsschicht 71 mit dem Wellenlängenkonversionsstoff 9 wird dieser während der Ausbildung der Verkapselungsschicht 71 durch eines der beschriebenen Verfahren in das Verkapselungsmaterial eingebettet. Wie in 2C gezeigt ist, werden hierzu Ausgangsmaterialien 21, 22, 23 („precursor“) bereitgestellt, die wechselweise einer Beschichtungskammer 20 zugeführt werden. Soll beispielsweise als Verkapselungsmaterial der Verkapselungsschichten 71, 72, 73 Al2O3 mittels ALD hergestellt werden, können als Ausgangsmaterial 21 Trimethylaluminium (TMA) und als weiteres Ausgangsmaterial 22 H2O verwendet werden. Zusätzlich wird als weiteres Ausgangsmaterial 23 beispielsweise H2O bereitgestellt, das den Wellenlängenkonversionsstoff 9 enthält. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen wasserlöslichen organischen Leuchtstoff wie etwa Rhodamin oder um eine Dispersion mit Quantenpunkten handeln. Je nach herzustellendem Material und Löslichkeit des Wellenlängenkonversionsstoffs 9 kann alternativ zu Wasser auch ein anderes Lösungsmittel verwendet werden, beispielsweise Ethylenglykol.
  • Über die Abfolge der verwendeten Ausgangsmaterialien 21, 22, 23 kann gezielt gesteuert werden, ob eine Verkapselungsschicht oder eine Teilschicht dieser nur aus dem Verkapselungsmaterial Al2O3 oder aus dem Verkapselungsmaterial Al2O3 mit eingebettetem Wellenlängenkonversionsstoff 9 abgeschieden wird. Werden nur die Ausgangsmaterialien 21 und 22 wechselweise verwendet, bildet sich Leuchtstoff-freies Verkapselungsmaterial. Werden hingegen die Ausgangsmaterialien 21 und 23 verwendet, also anstelle des Ausgangsmaterials 22 das mit dem Wellenlängenkonversionsstoff 9 versetzte Ausgangsmaterial 23, wird während des Aufwachsens des Verkapselungsmaterials der Wellenlängenkonversionsstoff 9 in die aufwachsende Verkapselungsschicht eingebettet. Es kann hierbei beispielsweise vorteilhaft sein, in einem Zyklus eine Teilschicht mit Wellenlängenkonversionsstoff 9 abzuscheiden und anschließend mehrere Teilschichten ohne Wellenlängenkonversionsstoff 9, um diesen in der sich bildenden Verkapselungsschicht 71 einzubetten. Es kann hierbei unter Umständen vorteilhaft sein, nach der Verwendung des Ausgangsmaterials 23 mit dem Wellenlängenkonversionsstoff 9 eine Reinigung der Beschichtungskammer 20 durchzuführen, um gegebenenfalls mögliche „lose“ Partikel zu entfernen. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wie in 2A gezeigt ist, über der Leuchtstoff-haltigen Verkapselungsschicht 71 weitere Leuchtstoff-freie Verkapselungsschichten 72, 73 aufzubringen.
  • Anstelle der Bereitstellung eines Ausgangsmaterials, das den Wellenlängenkonversionsstoff 9 enthält, kann zur Zuführung dieses in die Beschichtungskammer 20 auch ein Direktflüssigkeitseinspritzungsverfahren (DLI-Verfahren) verwendet werden. Dies kann beispielsweise für den Fall vorteilhaft sein, wenn die Ausgangsmaterialien gasförmig sind. Jedoch ist es nicht erforderlich, dass bei der Verwendung eines DLI-Verfahrens zur Zuführung des Wellenlängenkonversionsstoffs 9 die Ausgangsmaterialien gasförmig bereitgestellt werden. Um beispielsweise eine Verkapselungsschicht mit Siliziumnitrid als Verkapselungsmaterial herzustellen, können als Ausgangsmaterial 21 SiH4 und als weiteres Ausgangsmaterial 22 NH3 bereitgestellt werden. Diese können mittels eines ALD-Verfahrens, mittels eines MLD-Verfahrens, mittels eines CVD-Verfahrens oder mittels eines anderen geeigneten Abscheideverfahrens aufgewachsen werden. Neben den Prozessgasen, also den Ausgangsmaterialien 21, 22 sowie gegebenenfalls weiteren Gasen, die für den Abscheideprozess notwendig sind, kann als weiteres Ausgangsmaterial 23 über eine zusätzliche Leitung mithilfe eines DLI-Systems ein Gasstrom mit einem Trägergas und dem Wellenlängenkonversionsstoff 9 in die Beschichtungskammer 20 geleitet werden. Als Trägergas kann beispielsweise Helium verwendet werden. Dadurch kann eine Verkapselungsschicht mit Siliziumnitrid als Verkapselungsmaterial und darin eingebettetem Wellenlängenkonversionsstoff 9 hergestellt werden.
  • Für das DLI-Verfahren ist es notwendig, den Wellenlängenkonversionsstoff 9 in eine Gasphase zu überführen, damit dieser mit dem Trägergasstrom in die Beschichtungskammer 20 transportiert werden kann. Viele organische Leuchtstoffe sind hierzu verdampfbar, wohingegen Quantenpunkte und Partikel anorganischer Leuchtstoffe beispielsweise durch ein Sprühverfahren zerstäubt und somit in die Gasphase überführt werden können.
  • Wie bereits vorab beschrieben ist, kann es vorteilhaft sein, eine Teilschicht mit dem Wellenlängenkonversionsstoff 9 und darauf mehrere Teilschichten ohne den Wellenlängenkonversionsstoff 9 abzuscheiden, um den Wellenlängenkonversionsstoff 9 in dem aufwachsenden Verkapselungsmaterial einzubetten. Weiterhin kann es unter Umständen vorteilhaft sein, nach der Abscheidung des Wellenlängenkonversionsstoff 9 eine Reinigung der Beschichtungskammer 20 durchzuführen, um gegebenenfalls mögliche „lose“ Partikel des Wellenlängenkonversionsstoffs 9 aus der Beschichtungskammer 20 zu entfernen.
  • In Verbindung mit den 3A bis 3C sind Ausführungsbeispiele für Konzentrationsverteilungen des Wellenlängenkonversionsstoffs 9 rein beispielhaft in Verbindung mit der Verkapselungsschicht 71 gezeigt. So kann der Wellenlängenkonversionsstoff 9 beispielsweise, wie in 3A gezeigt ist, homogen verteilt sein. Eine derartige homogene oder quasi-homogene Verteilung des Konvertermaterials kann durch wiederkehrende Pulse bei der Zuführung des Ausgangsmaterials 23 mit dem Wellenlängenkonversionsstoff 9 erreicht werden. Der Wellenlängenkonversionsstoff 9 kann bevorzugt eine Konzentration von kleiner oder gleich 50 Vol.-% bezogen auf das Gesamtschichtvolumen aufweisen. Eine derartige Konzentration kann insbesondere in Verbindung mit mittels ALD oder MLD hergestellten Schichten vorteilhaft sein.
  • Durch eine Variation der Pulsrate bei der Zuführung des Ausgangsmaterials 23 mit dem Wellenlängenkonversionsstoff 9 können unterschiedliche Konzentrationsgradienten des Wellenlängenkonversionsstoffs 9 in der aufwachsenden Schicht erzeugt werden. Beispielsweise kann durch eine Verringerung der Pulsrate ein Konzentrationsgefälle erzeugt werden, wie in 3B gezeigt ist. Ein derartiges Konzentrationsgefälle kann vorteilhaft im Hinblick auf die Verkapselungswirkung sowie auch im Hinblick auf die Konversionseffizienz sein.
  • Weiterhin ist es auch möglich, in einer abschließenden Phase während der Herstellung einer Schicht mit einem Wellenlängenkonversionsstoff 9 kein Ausgangsmaterial mit dem Wellenlängenkonversionsstoff 9 zu verwenden, so dass die hergestellte Schicht eine Teilschicht mit dem Wellenlängenkonversionsstoff 9 und eine weitere Teilschicht ohne den Wellenlängenkonversionsstoff 9 aufweist. Eine derartige Anordnung des Wellenlängenkonversionsstoffs 9, die auch als Grenzfall des Konzentrationsgefälles in 3B verstanden werden kann, beispielsweise in der Verkapselungsschicht 71 kann die Verkapselungswirkung in zweifacher Hinsicht verbessern: Zum einen kann sichergestellt werden, dass der gesamte Wellenlängenkonversionsstoff 9 von reinem Verkapselungsmaterial bedeckt ist, so dass kein Leuchtstoff potenziell ungeschützt an einer Oberfläche der Verkapselungsschicht 71 liegt. Zum anderen kann sichergestellt werden, dass der äußere, vom funktionellen Schichtenstapel 3 abgewandte Teil der Verkapselungsschicht 71 als reines Verkapselungsmaterial vorliegt. Falls die Verkapselungswirkung durch die Zugabe des Wellenlängenkonversionsstoffs 9 beeinträchtigt wird, kann durch dieses reine Verkapselungsmaterial weiterhin eine starke Verkapselungswirkung gegeben sein.
  • Die in Verbindung mit den 3A bis 3C gezeigten Konzentrationsverteilungen des Wellenlängenkonversionsstoffs 9 sind nicht nur auf Verkapselungsschichten beschränkt, sondern können auch in Verbindung mit Elektroden verwendet werden, in die ein Wellenlängenkonversionsstoff 9 eingebettet ist.
  • In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Licht emittierendes Bauelement 100 gezeigt, das im Vergleich zum vorherigen Ausführungsbeispiel eine Verkapselungsanordnung 7 aufweist, die mehrere Verkapselungsschichten 71, 72 mit eingebettetem Wellenlängenkonversionsstoff 9 aufweist. Rein beispielhaft sind zwei Verkapselungsschichten 71, 72 gezeigt, die einen Wellenlängenkonversionsstoff 9 enthalten. Beispielsweise kann es sich bei der Verkapselungsschicht 71 um eine mittels CVD hergestellte Schicht mit einem anorganischen Leuchtstoff als Wellenlängenkonversionsstoff 9 handeln, der über ein DLI-Verfahren während der Schichtherstellung zugeführt wird, während es sich bei der Verkapselungsschicht 72 um eine mittels ALD oder MLD hergestellte Verkapselungsschicht mit einem organischen Leuchtstoff als Wellenlängenkonversionsstoff 9 handeln kann. Durch die Kombination mehrerer Verkapselungsschichten mit unterschiedlichen Wellenlängenkonversionsstoffen 9 können auf einfache Weise mehrere unterschiedliche Wellenlängenbereiche konvertiert werden.
  • Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dass mehr als zwei Verkapselungsschichten oder sogar alle Verkapselungsschichten einer Verkapselungsanordnung einen Wellenlängenkonversionsstoff 9 enthalten. Die den Wellenlängenkonversionsstoff 9 enthaltenden Verkapselungsschichten können ein gleiches Verkapselungsmaterial oder auch unterschiedliche Verkapselungsmaterialien sowie gleiche oder unterschiedliche Leuchtstoffe als Wellenlängenkonversionsstoff 9 aufweisen. Die Verkapselungsschichten 71, 72 mit dem Wellenlängenkonversionsstoff 9 können, wie in 4 gezeigt ist, unmittelbar übereinander angeordnet sein. Weiterhin ist es auch möglich, dass zwischen Verkapselungsschichten mit einem Wellenlängenkonversionsstoff 9 Verkapselungsschichten ohne Wellenlängenkonversionsstoff 9 angeordnet sind.
  • In 5 ist ein Licht emittierendes Bauelement 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, das im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der 2A als transparente OLED und damit als beidseitig Licht emittierendes Bauelement 100 ausgebildet ist. Insbesondere kann das Licht emittierende Bauelement 100 des Ausführungsbeispiels der 5 als flexibles Bauelement ausgebildet sein, dass beispielsweise ein Kunststoffsubstrat 1 aufweist. Zur Verkapselung der Elektroden 2, 4 und des funktionellen Schichtenstapels 3 von der Substratseite her weist das Licht emittierende Bauelement 100 des gezeigten Ausführungsbeispiels eine weitere Verkapselungsanordnung 10 mit zumindest einer Verkapselungsschicht 101 auf, in die ein Wellenlängenkonversionsstoff 9 eingebettet sein kann. Insbesondere kann die Verkapselungsanordnung 10 Merkmale aufweisen, die im Zusammenhang mit der Verkapselungsanordnung 7 und deren Verkapselungsschichten beschrieben sind. Bei dem transparenten, flexiblen Bauelement 100 der 5 ist somit eine Lichtauskopplung und Lichtkonversion beidseitig über die bifunktionalen Verkapselungsschichten 7, 10 möglich.
  • In 6 ist ein Licht emittierendes Bauelement 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, das im Vergleich zu den vorherigen Ausführungsbeispielen der 2A, 3 und 4 als reiner Bottom-Emitter ausgebildet ist. Dementsprechend sind bei dem Licht emittierenden Bauelement 100 der 6 die erste Elektrode 2 und das Substrat 1 transparent ausgebildet. Die zweite Elektrode 4 kann beispielsweise reflektierend ausgebildet sein.
  • Die erste Elektrode 2 weist als funktionelles Material ein transparentes Elektrodenmaterial wie beispielsweise ein TCO, etwa Indiumzinnoxid oder Aluminiumzinnoxid, auf, in das ein Wellenlängenkonversionsstoff 9 eingebettet ist. Dadurch kann die leitfähige erste Elektrode 2 gleichzeitig als Wellenlängenkonversionsschicht verwendet werden. Die Funktionalität einer Wellenlängenkonversionsschicht und einer Elektrode werden somit in einer einzigen bifunktionalen Schicht verbunden. Der Wellenlängenkonversionsstoff 9 kann wie in Verbindung mit den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben ausgebildet sein. Weiterhin kann die erste Elektrode 2 mit dem Wellenlängenkonversionsstoff 9 gemäß einem der oben in Bezug auf die Verkapselungsanordnung beschriebenen Verfahren herstellbar sein.
  • In 7 ist ein Licht emittierendes Bauelement 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, das im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der 6 als Top-Emitter ausgebildet ist und einen Wellenlängenkonversionsstoff 9 im Elektrodenmaterial der zweiten Elektrode 4 aufweist.
  • In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Licht emittierende Bauelement 100 transparent ausgebildet ist und das einen Wellenlängenkonversionsstoff 9 sowohl in der ersten Elektrode 2 als auch in der Verkapselungsanordnung 7 aufweist.
  • In 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Licht emittierendes Bauelement 100 gezeigt, das als anorganisches Licht emittierendes Bauelement ausgebildet ist und das eine funktionelle Schichtenfolge 3 in Form einer anorganischen Halbleiterschichtenfolge aufweist. Insbesondere kann die Halbleiterschichtenfolge mit den Elektroden 2, 4 als Licht emittierende Halbleiterchip ausgebildet sein, der beispielsweise in einem Package 90, also etwa einem Gehäuse mit oder ohne Verguss, angeordnet sein kann. Auf dem Halbleiterchip ist eine Verkapselungsanordnung 7 mit zumindest einer Verkapselungsschicht 71 aufgebracht, in die ein Wellenlängenkonversionsstoff 9 eingebettet ist. Die Verkapselungsanordnung 7 bildet einen Schutz des Wellenlängenkonversionsstoffs vor schädigenden Umwelteinflüssen. Die Verkapselungsanordnung 7 kann wie in Verbindung mit den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben ausgebildet sein.
  • Durch die Einbettung des Wellenlängenkonversionsstoffs 9 in die Verkapselungsanordnung 7, die auf Wafer-, Chip- oder Packagelevel aufgebracht werden kann, ist es möglich, in Verbindung mit üblichen Packages auch empfindliche Leuchtstoffe wie beispielsweise Quantenpunkte zu verwenden, für die üblicherweise nicht auf Standardprozesse wie beispielsweise eine Volumenkonversion im Verguss oder eine ungeschützte Konversionsschicht auf dem Chip zurückgegriffen werden kann.
  • Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren einzelne Merkmale können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn solche Kombinationen nicht explizit in Verbindung mit den Figuren beschrieben sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele zusätzliche oder alternative Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese 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.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2040316 A1 [0003]
    • WO 2010/066245 A1 [0019]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174–2176 [0028]

Claims (14)

  1. Licht emittierendes Bauelement, aufweisend – einen funktionellen Schichtenstapel (3) mit zumindest einer Licht emittierenden Schicht, die dazu eingerichtet ist, im Betrieb des Bauelements Licht zu erzeugen, – eine erste Elektrode (2) und eine zweite Elektrode (4), die dazu eingerichtet sind, im Betrieb Ladungsträger in den funktionellen Schichtenstapel (3) zu injizieren, – eine Verkapselungsanordnung (7) mit einem Verkapselungsmaterial, die über mindestens einer der Elektroden (2, 4) und dem funktionellen Schichtenstapel (3) angeordnet ist, wobei – zumindest eine der Elektroden (2, 4) transparent ausgebildet ist und einen Wellenlängenkonversionsstoff (9) enthält und/oder – das Verkapselungsmaterial transparent ausgebildet ist und einen Wellenlängenkonversionsstoff (9) enthält.
  2. Bauelement nach Anspruch 1, wobei der Wellenlängenkonversionsstoff (9) in die zumindest eine Elektrode (2, 4) und/oder das Verkapselungsmaterial eingebettet ist.
  3. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verkapselungsanordnung (7) als Dünnfilmverkapselung mit zumindest einer Verkapselungsschicht (71, 72) aus einem Oxid, Nitrid oder Oxinitrid als Verkapselungsmaterial ausgebildet ist und der Wellenlängenkonversionsstoff (9) in das Verkapselungsmaterial der Verkapselungsschicht (71, 72) eingebettet sind.
  4. Bauelement nach Anspruch 3, wobei die Verkapselungsanordnung (7) eine Mehrzahl von Verkapselungsschichten (71, 72) aufweist, in die ein Wellenlängenkonversionsstoff (9) eingebettet sind.
  5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Wellenlängenkonversionsstoff (9) homogen verteilt ist.
  6. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Wellenlängenkonversionsstoff (9) einen Konzentrationsgradienten aufweist.
  7. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Licht emittierende Bauelement als organisches Licht emittierendes Bauelement ausgebildet ist, bei dem der funktionelle Schichtenstapel (3) als organischer funktioneller Schichtenstapel mit zumindest einer organischen Licht emittierenden Schicht ausgebildet ist und das auf einem Substrat (1) die erste Elektrode (2), darüber den funktionellen Schichtenstapel (3), darüber die zweite Elektrode (4) und darüber die Verkapselungsanordnung (7) aufweist.
  8. Bauelement nach Anspruch 7, wobei das Licht emittierende Bauelement zwischen dem Substrat (1) und der ersten Elektrode (2) eine weitere Verkapselungsanordnung (10) aufweist, die einen Wellenlängenkonversionsstoff (9) in einem Verkapselungsmaterial aufweist.
  9. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Licht emittierende Bauelement als anorganisches Licht emittierendes Bauelement ausgebildet ist, bei dem der funktionelle Schichtenstapel (3) als anorganische Halbleiterschichtenfolge mit zumindest einer Licht emittierenden Schicht ausgebildet ist.
  10. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Elektrode (2) transparent ausgebildet ist und einen Wellenlängenkonversionsstoff (9) enthält.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem während der Ausbildung zumindest einer transparenten Schicht ausgewählt aus zumindest einer der Elektroden (2, 4) und/oder einer Verkapselungsschicht (71, 72) der Verkapselungsanordnung (7) ein Wellenlängenkonversionsstoff (9) in ein funktionelles Material der Schicht eingebettet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Schicht zusammen mit dem eingebetteten Wellenlängenkonversionsstoff (9) unter Verwendung eines Atomlagenabscheideverfahrens, eines Moleküllagenabscheideverfahrens oder eines chemischen Gasphasenabscheideverfahrens hergestellt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem der Wellenlängenkonversionsstoff (9) zusammen mit zumindest einem Ausgangsmaterial (21, 22, 23) zur Herstellung der Schicht mit dem Wellenlängenkonversionsstoff (9) einer Beschichtungskammer (20) zugeführt werden, in der die Schicht mit dem Wellenlängenkonversionsstoff (9) hergestellt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem der Wellenlängenkonversionsstoff (9) mittels eines Direktflüssigkeitseinspritzungsverfahrens der Beschichtungskammer (20) zugeführt wird.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101874187B1 (ko) * 2016-08-24 2018-07-03 한양대학교 산학협력단 조건 반사 동작을 수행하는 신경 소자 및 이의 구동 방법
DE102018118962A1 (de) * 2018-08-03 2020-02-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Elektromagnetische strahlung emittierendes bauelement und verfahren zum aufbringen einer konverterschicht auf ein elektromagnetische strahlung emittierendes bauelement
CN109148728B (zh) * 2018-08-31 2019-10-29 昆山国显光电有限公司 一种显示面板及显示装置
CN109346622A (zh) * 2018-10-19 2019-02-15 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled阵列基板及其制作方法
CN117214982A (zh) 2018-11-13 2023-12-12 株式会社大赛璐 光学构件、包含该光学构件的激光模块及激光设备
JP6966517B2 (ja) * 2018-11-13 2021-11-17 株式会社ダイセル 光学部材、該光学部材を含むレーザーモジュール及びレーザーデバイス
KR20210030538A (ko) 2019-09-09 2021-03-18 삼성디스플레이 주식회사 컬러 필터 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070085086A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 Fuji Electric Holdings Co., Ltd. Organic light emitting device
EP2040316A1 (de) 2007-09-20 2009-03-25 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
DE102007052181A1 (de) * 2007-09-20 2009-04-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
WO2010066245A1 (de) 2008-12-11 2010-06-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organische leuchtdiode und beleuchtungsmittel
WO2014062135A1 (en) * 2012-10-18 2014-04-24 Tera-Barrier Films Pte Ltd Encapsulation barrier stack
WO2014128559A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-28 Cooledge Lighting, Inc. Engineered-phosphor led packages and related methods

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3378465B2 (ja) * 1997-05-16 2003-02-17 株式会社東芝 発光装置
US20080297878A1 (en) * 2003-10-01 2008-12-04 Board Of Regents, The University Of Texas System Compositions, methods and systems for making and using electronic paper
DE102005046450A1 (de) 2005-09-28 2007-04-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip, Verfahren zu dessen Herstellung und optoelektronisches Bauteil
US7969085B2 (en) * 2006-08-18 2011-06-28 Global Oled Technology Llc Color-change material layer
JP4949525B2 (ja) * 2010-03-03 2012-06-13 シャープ株式会社 波長変換部材、発光装置および画像表示装置ならびに波長変換部材の製造方法
DE102011005612A1 (de) 2011-03-16 2012-09-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organisches Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Optoelektronischen Bauelements
DE102011111917A1 (de) 2011-08-30 2013-02-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Licht emittierendes Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Halbleiterbauelements
DE102011113777A1 (de) 2011-09-19 2013-03-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Wellenlängenkonversionselement und Licht emittierendes Halbleiterbauelement mit Wellenlängenkonversionselement
DE102013110449B4 (de) * 2013-09-20 2019-10-24 Osram Oled Gmbh Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines Bauelementes
KR102167932B1 (ko) * 2015-03-10 2020-10-21 한국전자통신연구원 복합 표시 소자

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070085086A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 Fuji Electric Holdings Co., Ltd. Organic light emitting device
EP2040316A1 (de) 2007-09-20 2009-03-25 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
DE102007052181A1 (de) * 2007-09-20 2009-04-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
WO2010066245A1 (de) 2008-12-11 2010-06-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organische leuchtdiode und beleuchtungsmittel
WO2014062135A1 (en) * 2012-10-18 2014-04-24 Tera-Barrier Films Pte Ltd Encapsulation barrier stack
WO2014128559A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-28 Cooledge Lighting, Inc. Engineered-phosphor led packages and related methods

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174-2176

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170083062A (ko) 2017-07-17
KR102431235B1 (ko) 2022-08-09
US10403842B2 (en) 2019-09-03
US20170331064A1 (en) 2017-11-16
WO2016074970A1 (de) 2016-05-19

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