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Es wird eine organische Leuchtdiode sowie ein organisches Leuchtmodul angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode angegeben.
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Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine organische Leuchtdiode mit einer strahlungsemittierenden Leuchtfläche anzugeben, die bis an die Ränder der organischen Leuchtdiode reicht. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Leuchtdiode anzugeben.
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Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände und das Verfahren der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die organische Leuchtdiode ein Substrat mit einer Oberseite und einer oder mehreren quer zur Oberseite verlaufenden Substratseitenflächen. Die Oberseite bildet beispielsweise eine Hauptseite des Substrats. Ferner sind die Oberseite und die Substratseitenflächen jeweils über eine Substratkante miteinander verbunden. Der Einschlusswinkel zwischen Substratseitenflächen und Oberseite im Bereich der Substratkanten beträgt beispielsweise zwischen einschließlich 60° und 120°.
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Bei dem Substrat kann es sich um ein strahlungsdurchlässiges, insbesondere transparentes, klarsichtiges oder milchig trübes Substrat handeln. Das Substrat kann ein Glas oder einen Kunststoff aufweisen oder daraus bestehen. Auch ist es möglich, dass das Substrat strahlungsundurchlässig, zum Beispiel reflektierend, spiegelnd oder diffus streuend, ist. Dazu weist das Substrat beispielsweise eines oder mehrere Metalle, wie Ag oder Al oder Cu oder Zinn oder Zink oder Magnesium oder Eisenlegierungen oder eine entsprechende Legierung daraus auf oder besteht daraus.
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Die laterale Ausdehnung des Substrats entlang der Oberseite beträgt zum Beispiel zumindest 1 cm oder ≥ 10 cm oder ≥ 20 cm. Alternativ oder zusätzlich ist die laterale Ausdehnung ≤ 50 cm oder ≤ 10 cm oder ≤ 1 cm. Eine laterale Richtung ist im Folgenden eine Richtung parallel oder im Wesentlichen parallel zur Oberseite des Substrats oder zu einer Hauptseite der organischen Leuchtdiode.
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Ferner kann es sich bei dem Substrat um ein flexibles Substrat handeln, das beispielsweise aufrollbar ist oder bei dem Bereiche von gegenüberliegenden Substratseitenflächen um mindestens 60° oder 100° oder 140° zueinander verkippt werden können, ohne dass das Substrat dabei dauerhaft deformiert wird. Dazu kann das Substrat beispielsweise eine Dicke von höchstens 500 µm oder höchstens 100 µm oder höchstens 10 µm haben.
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Es ist aber auch denkbar, dass es sich bei dem Substrat um ein starres Substrat handelt, bei dem Bereiche von gegenüberliegenden Substratseitenflächen zum Beispiel um höchstens 5° oder höchstens 10° oder höchstens 20° zueinander verkippt werden können, bevor das Substrat dauerhaft seine Form verliert, zum Beispiel bricht. Dazu kann das Substrat insbesondere eine Dicke von ≥ 100 µm oder ≥ 300 µm oder ≥ 500 µm haben.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist auf die Oberseite des Substrats eine organische Schichtenfolge aufgebracht. Die organische Schichtenfolge umfasst zumindest eine Emitterschicht, die im vorgesehenen Betrieb der Leuchtdiode elektromagnetische Strahlung, bevorzugt für den Menschen sichtbare Strahlung, erzeugt. Die von der Emitterschicht im Betrieb erzeugte Strahlung wird bevorzugt über eine Leuchtfläche aus der organischen Leuchtdiode ausgekoppelt.
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Die Leuchtfläche kann zum Beispiel parallel oder im Wesentlichen parallel zur Oberseite des Substrats verlaufen. Insbesondere verläuft die Leuchtfläche entlang einer Hauptseite der Leuchtdiode und bedeckt zum Beispiel zumindest 80 % oder ≥ 90 % oder ≥ 95 % der Hauptseite der Leuchtdiode. Die Leuchtfläche kann zum Beispiel auf einer der organischen Schichtenfolge abgewandten Unterseite des Substrats angeordnet sein, in diesem Fall ist die Leuchtdiode als sogenannter Bottom-Emitter ausgebildet. Auch ist es möglich, dass die Leuchtdiode alternativ oder zusätzlich auf einer dem Substrat abgewandten Seite der organischen Schichtenfolge ausgebildet ist, so dass die organische Leuchtdiode ein sogenannter Top-Emitter oder ein sogenannter Top-Bottom-Emitter ist.
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Neben der Emitterschicht kann die organische Schichtenfolge weitere Schichten wie Elektronen- oder Lochtransportschichten oder Elektronen- oder Lochinjektionsschichten umfassen, die ebenso wie die Emitterschicht auf einem organischen Material basieren. Auch ist es möglich, dass die organische Schichtenfolge eine Mehrzahl von Emitterschichten umfasst, die Licht unterschiedlicher Wellenlänge erzeugen und emittieren. Die organische Schichtenfolge kann insbesondere weißes Licht emittieren.
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Außerdem ist die organische Schichtenfolge bevorzugt zwischen zwei Elektroden angeordnet. Eine untere Elektrode ist zwischen Substrat und organischer Schichtenfolge angebracht, eine obere Elektrode ist auf der dem Substrat abgewandten Seite der organischen Schichtenfolge angebracht. Die obere und/oder die untere Elektrode können ein Metall wie Silber oder Gold oder Aluminium oder Titan aufweisen oder daraus gebildet sein. Insbesondere kann eine der beiden Elektroden reflektierend, bevorzugt spiegelnd, ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist die obere und/oder die untere Elektrode transparent, insbesondere klarsichtig oder milchig trüb. Zum Beispiel weist die entsprechende Elektrode ein transparentes leitfähiges Oxid kurz TCO, wie Indiumzinnoxid, kurz ITO, auf oder besteht daraus. Auch andere TCOs, wie zum Beispiel Fluor-Zinn-Oxid oder Aluminium-Zink-Oxid, sind denkbar. Auch sind transparente Elektroden aus dünnen Metallschichten, englisch „thin metal electrode“, kurz TME möglich, die zum Beispiel Dicken von ≤ 50 nm oder ≤ 20 nm oder ≤ 10 nm haben.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform grenzt in Draufsicht auf die Leuchtfläche die organische Schichtenfolge zumindest an einen Teilbereich mindestens einer Substratkante. In dem Teilbereich kann die organische Schichtenfolge bündig mit der entsprechenden Substratseitenfläche abschließen. Es ist aber auch möglich, dass die an die Substratkante grenzende organische Schichtenfolge in lateraler Richtung gegenüber der Substratseitenfläche um einige 10 µm, insbesondere um höchstens 200 µm oder höchstens 100 µm oder höchstens 10 µm, hervorsteht oder zurückgezogen ist. Dabei kann jede einzelne funktionelle Schicht der organischen Schichtenfolge, insbesondere die Emitterschicht, diesen Abstand von der Substratkante aufweisen. Aber auch die obere und/oder untere Elektrode können einen solchen Maximalabstand von der Substratkante aufweisen. Es kann dadurch für einen durchschnittlichen Beobachter, der sich in einen normalen Abstand zur Leuchtdiode von zum Beispiel zumindest 20 cm befindet, den Anschein haben, als würde die organische Schichtenfolge exakt an die Substratkante grenzen.
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Auf diese Weise kann wiederum erreicht werden, dass im Betrieb in dem Teilbereich der Substratkante die Leuchtfläche bis an die entsprechende Substratkante oder sogar darüber hinaus reicht. In Draufsicht auf die Leuchtfläche kann es für einen durchschnittlichen Beobachter in angemessenem Abstand dann zumindest so aussehen, als würde die Leuchtfläche bis an den Rand der Leuchtdiode reichen. Insbesondere wird die Leuchtfläche in dem entsprechenden Teilbereich dann nicht durch einen dunkel erscheinenden Rand zum Beispiel aus dem Substrat begrenzt.
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Zwischen der Oberseite des Substrats und der organischen Schichtenfolge können weitere funktionelle Schichten, zum Beispiel Elektroden oder Planarisierungen, angeordnet sein.
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Die Planarisierung kann zum Beispiel anorganische Materialien, wie Dielektrika, oder organische Materialien aufweisen oder daraus bestehen. Für die Planarisierung kommen insbesondere eines oder mehrere der folgenden Materialen in Frage: Silikon, Acrylat, Epoxid, Polyurethan, Nitride, wie SiN, Oxide, wie SiO2. Die Schichtdicke einer organischen Planarisierung ist zum Beispiel ≥ 1 µm oder ≥ 2 µm oder ≥ 5 µm. Alternativ oder zusätzlich ist die Schichtdicke der organischen Planarisierung ≤ 20 µm oder ≤ 15 µm oder ≤ 10 µm. Die Schichtdicke einer anorganischen Planarisierung ist zum Beispiel ≥ 10 nm oder ≥ 50 nm oder ≥ 200 nm. Alternativ oder zusätzlich ist die Schichtdicke der anorganischen Planarisierung ≤ 10 µm oder ≤ 5 µm oder ≤ 1 µm.
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Ist das Substrat zum Beispiel metallisch oder zumindest elektrisch leitend, kann die Planarisierung auch zur elektrischen Isolierung zwischen unterer Elektrode und Substrat eingesetzt sein.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die organische Leuchtdiode eine zusammenhängend und durchgehend ausgebildete Verkapselung auf. Die Verkapselung ist dabei zum Beispiel auf die organische Schichtenfolge aufgebracht. Die Verkapselung kann zum Beispiel alle von dem Substrat abgewandten Flächen oder Seiten der organischen Schichtenfolge vollständig umgeben und bedecken. Insbesondere überdeckt die Verkapselung auch die obere und untere Elektrode. Die Verkapselung ist bevorzugt über quer zur Oberseite des Substrats verlaufende Seitenflächen der organischen Schichtenfolge bis auf das Substrat oder bis auf lateral über die organische Schichtenfolge hervorstehende Bereiche der Elektroden gezogen. Kontaktbereiche, die zum Beispiel lateral neben der organischen Schichtenfolge auf den Elektroden oder dem Substrat angeordnet sind, sind bevorzugt frei von der Verkapselung. Insbesondere schützt die Verkapselung die organische Schichtenfolge zum Beispiel vor äußeren mechanischen Einflüssen oder dient als Diffusionsbarriere zum Schutz vor Feuchtigkeits- oder Sauerstoffeintritt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Verkapselung zumindest im Bereich der an die organische Schichtenfolge grenzenden Substratkante bis auf die zugehörige Substratseitenfläche geführt und überdeckt zumindest teilweise diese Substratseitenfläche. Es ist aber auch möglich, dass die Verkapselung die Substratseitenflächen, zum Beispiel alle Substratseitenflächen, vollständig bedeckt. In Draufsicht auf die Substratseitenfläche überdeckt die Verkapselung zumindest den Teilbereich der Substratkante, welcher an die organische Schichtenfolge angrenzt, wobei die Verkapselung dabei durchgehend und zusammenhängend zwischen Substratseitenfläche und Seitenflächen der organischen Schichtenfolge verläuft.
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In mindestens einer Ausführungsform weist die organische Leuchtdiode ein Substrat mit einer Oberseite und einer oder mehreren quer zur Oberseite verlaufenden Substratseitenflächen auf, wobei die Oberseite und die Substratseitenflächen jeweils über eine Substratkante miteinander verbunden sind. Außerdem umfasst die organische Leuchtdiode eine auf die Oberseite aufgebrachte organische Schichtenfolge mit einer Emitterschicht, die im vorgesehenen Betrieb der Leuchtdiode elektromagnetische Strahlung erzeugt, wobei die Strahlung über eine Leuchtfläche aus der organischen Leuchtdiode ausgekoppelt wird. In Draufsicht auf die Leuchtfläche grenzt die organische Schichtenfolge dabei zumindest an einen Teilbereich mindestens einer Substratkante an, wobei in diesem Teilbereich die Leuchtfläche zumindest bis an die entsprechende Substratkante reicht. Ferner umfasst die organische Leuchtdiode eine zusammenhängend und durchgehend ausgebildete Verkapselung, die auf die organische Schichtenfolge aufgebracht ist. Die Verkapselung ist dabei zumindest im Bereich der an die organische Schichtenfolge grenzenden Substratkante bis auf die zugehörige Substratseitenfläche geführt und überdeckt diese zumindest teilweise.
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Gewöhnliche organische Leuchtdioden, im Folgenden auch mit OLED abgekürzt, weisen oft Leuchtflächen auf, die von einem nicht leuchtenden, dunklen Rand, zum Beispiel aus dem Substrat, umgeben sind. Werden mehrere OLEDs aneinandergelegt, kann mit solchen OLEDs eine großflächige, durchgehend und zusammenhängend erscheinende Leuchtfläche nicht oder nur unter erhöhtem Aufwand gebildet werden.
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Die hier beschriebene Erfindung macht unter anderem von der Idee Gebrauch, die organische Schichtenfolge, insbesondere die darin enthaltene Emitterschicht, sowie Elektroden bis an die Substratkanten des Substrats zu führen, so dass die organische Schichtenfolge an die Substratkanten angrenzt. In Draufsicht auf die OLED ist der Randbereich des Substrats, insbesondere die Substratkante, im Betrieb dann für einen Beobachter nicht mehr sichtbar, sondern wird von der Leuchtfläche überdeckt. Die OLED erscheint dann zumindest teilweise randlos. Durch das Aneinanderlegen der randlosen Bereiche mehrerer OLEDs kann dann eine große, zusammenhängend und durchgehend erscheinende Leuchtfläche realisiert werden.
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Bevorzugt weist eine wie oben beschriebene Leuchtdiode auf der Oberseite des Substrats auch keinen Klebebereich, zum Beispiel einen am Rand des Substrats ringsum verlaufenden Klebebereich auf, der in Draufsicht auf die Leuchtfläche als dunkler Rand erscheint. Solche Klebebereiche werden häufig verwendet, wenn die organische Schichtenfolge mit einem Glasdeckel verkapselt wird.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform grenzt die organische Schichtenfolge entlang der gesamten lateralen Ausdehnung der entsprechenden Substratkante an die Substratkante. Das heißt insbesondere, dass im Betrieb die Leuchtfläche entlang der gesamten Substratkante zumindest bis an die Substratkante reicht und diese beispielsweise überdeckt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die organische Leuchtdiode Kontaktbereiche auf. Die Kontaktbereiche dienen insbesondere dazu, die organische Schichtenfolge im bestimmungsgemäßen Betrieb elektrisch zu kontaktieren. Die Kontaktbereiche sind zum Beispiel elektrisch mit der oberen und unteren Elektrode verbunden, so dass der über die Kontaktbereiche eingespeiste Strom mittels der Elektroden in die organische Schichtenfolge injiziert wird. Die Kontaktbereiche können beispielsweise auf der Oberseite des Substrats oder an einer oder mehreren Seitenflächen oder der Rückseite der organischen Leuchtdiode angeordnet sein.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Verkapselung eine Dünnfilmverkapselung auf oder besteht aus einer solchen. Die Dünnfilmverkapselung kann zum Beispiel eine Dicke von zumindest 1 nm oder zumindest 10 nm oder zumindest 100 nm haben. Alternativ oder zusätzlich beträgt die Dicke der Dünnfilmverkapselung höchstens 5 µm oder höchstens 500 nm oder höchstens 200 nm. Insbesondere kann die Dünnfilmverkapselung aus einer oder mehreren Einzelschichten bestehen. Jede dieser Einzelschichten kann dabei jeweils eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, aluminiumdotiertes Zinkoxid.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich die Dünnfilmverkapselung zumindest teilweise in direktem Kontakt mit der organischen Schichtenfolge.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Verkapselung eine Kratzschutzschicht oder besteht hieraus. Die Kratzschutzschicht kann beispielsweise nach der Dünnfilmverkapselung aufgebracht sein, so dass die Dünnfilmverkapselung zwischen organischer Schichtenfolge und Kratzschutzschicht angeordnet ist. Beispielsweise ist die Kratzschutzschicht teilweise oder vollständig auf die der organischen Schichtenfolge abgewandten Seiten der Dünnfilmverkapselung aufgebracht und befindet sich mit der Dünnfilmverkapselung in direktem Kontakt. Die Kratzschutzschicht kann insbesondere eine Dicke von zumindest 2 µm oder zumindest 5 µm oder zumindest 10 µm haben. Alternativ oder zusätzlich beträgt die Dicke der Kratzschutzschicht höchstens 200 µm oder höchstens 100 µm oder höchstens 50 µm. Die Kratzschutzschicht weist beispielsweise zumindest eines der folgenden Materialen auf oder besteht daraus: Silikon, Acrylat, Epoxid, Polyurethan. Die Kratzschutzschicht schützt die organische Leuchtdiode bevorzugt vor mechanischen Belastungen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Kratzschutzschicht Streupartikel. Die Streupartikel können zum Beispiel Partikel mit einem mittleren Durchmesser von mindestens 50 nm oder ≥ 500 nm oder ≥ 5 µm sein. Insbesondere weisen die Streupartikel einen von dem Restmaterial der Kratzschutzschicht abweichenden Brechungsindex auf, so dass Licht, insbesondere das von der Emitterschicht emittierte Licht, welches die Kratzschutzschicht passiert, an den Streupartikeln gestreut wird, zum Beispiel diffus gestreut wird. Die Streupartikel sind zum Beispiel aus einem Aluminiumoxid oder Titanoxid gebildet oder weisen ein solches Material auf. Ferner kann die Kratzschutzschicht auch photolumineszent sein, zum Beispiel Leuchtpartikel aufweisen. Die Kratzschutzschicht ist dann dazu eingerichtet, zumindest einen Teil der von der Emitterschicht emittierten Strahlung in Strahlung einer anderen Wellenlänge umzuwandeln.
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Ferner können die Kratzschutzschicht und/oder die Dünnfilmverkapselung flexibel, wie im Zusammenhang mit dem Substrat ausgeführt, sein. Auch kann die Kratzschutzschicht eine UV-blockende Wirkung haben, um die organische Schichtenfolge vor externer UV-Strahlung zu schützen. Insbesondere kann die Kratzschutzschicht auch aus mehreren Einzelschichten ausgebildet sein.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Kratzschutzschicht eine zusammenhängende und durchgehende Schicht. Die Kratzschutzschicht kann dabei zum Beispiel nicht nur die organische Schichtenfolge oder die Substratseitenflächen des Substrats bedecken, sondern kann auch auf der Unterseite des Substrats angebracht sein. Insbesondere kann die Kratzschutzschicht in Seitenansicht der organischen Leuchtdiode vollständig und unterbrechungsfrei um die organische Leuchtdiode herumgeführt sein. Die organische Leuchtdiode kann bis auf die Kontaktbereiche auch vollständig von der Kratzschutzschicht umgeben sein, so dass alle Flächen der organischen Leuchtdiode vollständig von einer zusammenhängend und unterbrechungsfrei ausgebildeten Kratzschutzschicht formschlüssig umgeben sind.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform grenzt die organische Schichtenfolge an mehrere Substratkanten, so dass die Leuchtflächen in mehreren Bereichen zumindest bis an die Substratkanten hin reichen. Insbesondere kann die organische Schichtenfolge an mehreren Substratkanten jeweils entlang der gesamten lateralen Ausdehnung der jeweiligen Substratkante angrenzen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform grenzt die organische Schichtenfolge an eine Substratkante, die zu einer das Substrat lateral begrenzenden Randfläche gehört. Unter einer Randfläche ist dabei eine Substratseitenfläche zu verstehen, die die lateralen Ausdehnungen des Substrats begrenzt und definiert. Die Randflächen sind also äußere Substratseitenflächen und nicht Substratseitenflächen im Bereich von Ausnehmungen innerhalb des Substrats.
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Weist die organische Leuchtdiode zum Beispiel in Draufsicht eine Vieleckform auf, wie ein Dreieck oder Rechteck oder Sechseck, so können in Draufsicht auf die Leuchtfläche an einer oder mehreren Seite des Vielecks Kontaktbereiche für die elektrische Kontaktierung der Leuchtdiode angeordnet sein. An allen anderen Seiten kann die organische Schichtenfolge vollständig an die äußeren Substratkanten hingeführt sein, so dass im Bereich dieser Seiten die Leuchtfläche im Betrieb nicht von einem dunkel erscheinenden Rand der organischen Leuchtdioden begrenzt ist. Außer im Bereich der Kontaktbereiche kann die organische Leuchtdiode dann in Draufsicht vollständig randlos erscheinen und entlang ihrer gesamten Hauptseite Strahlung emittieren. Dies ist auch für andere Grundformen der Leuchtdiode möglich.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die organische Leuchtdiode zumindest eine Ausnehmung. Die Ausnehmung erstreckt sich dabei bevorzugt quer zur Oberseite des Substrats und durchdringt zum Beispiel die gesamte Leuchtdiode, insbesondere das Substrat und/oder die organische Schichtenfolge, vollständig. Insbesondere ist die Ausnehmung als Loch in der Leuchtdiode ausgebildet, so dass die Ausnehmung lateral vollständig von der organischen Schichtenfolge und/oder dem Substrat umgeben ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform grenzt die organische Schichtenfolge an eine Substratkante, die in Draufsicht auf die Leuchtfläche die Ausnehmung lateral begrenzt. In dieser Draufsicht reicht die Leuchtfläche dann insbesondere bis zu der Ausnehmung. Zwischen Leuchtfläche und Ausnehmung befindet sich in Draufsicht dann kein dunkel erscheinender Rand.
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Darüber hinaus wird ein organisches Leuchtmodul angegeben.
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Das organische Leuchtmodul umfasst eine Mehrzahl von wie oben beschriebenen organischen Leuchtdioden. Insbesondere können bei dem organischen Leuchtmodul zumindest zwei organische Leuchtdioden so zusammengelegt sein, dass jeweils die an die organische Schichtenfolge angrenzenden Substratkanten aneinander liegen. Dadurch kann im Betrieb beider Leuchtdioden eine gemeinsame, durchgängig und unterbrechungsfrei erscheinende Leuchtfläche gebildet sein. Für einen durchschnittlichen Beobachter in einem angemessenen Abstand zu der Leuchtfläche erscheint dann die gemeinsame Leuchtfläche als unterbrechungsfrei. Insbesondere erscheint die gemeinsame Leuchtfläche nicht als von einem nicht leuchtenden dunklen Graben durchzogen, der durch die Grenzfläche zwischen den beiden aneinandergelegten Leuchtdioden entsteht.
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Auf diese Weise kann eine Kachelung von zwei oder mehr organischen Leuchtdioden zu einer großen, zusammenhängend und unterbrechungsfrei erscheinenden Leuchtfläche erreicht werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die aneinandergelegten Substratkanten der organischen Leuchtdioden einen lateralen Abstand von höchstens 400 µm oder höchstens 200 µm oder höchstens 100 µm auf. Der laterale Abstand zwischen den Substratkanten ergibt sich dabei insbesondere durch die Dicken der Verkapselungen, die auf den Substratseitenflächen im Bereich der entsprechenden Substratkanten aufgebracht sind. Je dünner die Verkapselungen, desto näher können also die Substratkanten zweier benachbarter Leuchtdioden aneinandergelegt sein.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine durchgehend und zusammenhängend ausgebildete Streuschicht auf die Mehrzahl der Leuchtdioden aufgebracht. Die Streuschicht verläuft dabei bevorzugt parallel oder im Wesentlichen parallel zu den Oberseiten der organischen Leuchtdioden beziehungsweise parallel zu den Leuchtflächen der organischen Leuchtdioden. Insbesondere sind die Leuchtmodule dabei zumindest im Bereich der aneinandergelegten Substratkanten von der Streuschicht bedeckt. Der Graben, der zwischen den aneinandergelegten Substratkanten verläuft, ist in Draufsicht vorzugsweise vollständig von der Streuschicht überdeckt.
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Die Streuschicht kann wie die Kratzschutzschicht ein Silikon, Acrylat, Epoxid oder Polyurethan aufweisen oder daraus bestehen. Ferner kann auch die Streuschicht wie im Zusammenhang mit der Kratzschutzschicht genannte Streupartikel aufweisen. Eine solche Streuschicht im Bereich des Grabens zwischen zwei benachbarten Leuchtdioden kann den Anschein einer durchgehend und unterbrechungsfrei ausgebildeten Leuchtdiode zwischen mehreren benachbarten Leuchtdioden weiter verstärken. Insbesondere können letzte Reste eines dunkel erscheinenden Grabens zwischen benachbarten Leuchtdioden durch Streueffekte innerhalb der Streuschicht für einen Beobachter ausgeblendet werden.
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Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode angegeben. Das Verfahren kann für die Herstellung einer wie oben beschriebenen organischen Leuchtdiode verwendet werden. Merkmale der organischen Leuchtdiode sind daher auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt A), bei dem ein Substrat mit einer Oberseite und einer oder mehreren quer zur Oberseite verlaufenden Substratseitenflächen bereitgestellt wird. Die Oberseite und die Substratseitenflächen sind dabei jeweils über eine Substratkante miteinander verbunden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in einem Schritt B) eine organische Schichtenfolge auf die Oberseite des Substrats aufgebracht. Die organische Schichtenfolge wird dabei so aufgebracht, dass die organische Schichtenfolge in Draufsicht auf die Oberseite zumindest in einem Teilbereich an mindestens eine Substratkante angrenzt. Ferner umfasst die organische Schichtenfolge zumindest eine im vorgesehenen Betrieb der Leuchtdiode elektromagnetische Strahlung emittierende Emitterschicht.
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Das Aufbringen der organischen Schichtenfolge bis an eine Substratkante kann beispielsweise mithilfe einer Maske erfolgen, wobei die Maske eine seitliche Begrenzung der Oberseite darstellt und an zumindest einer Substratseitenfläche anliegt. Die Maske verhindert dann, dass die organische Schichtenfolge über die Substratkante hinaus auf die Oberseite aufgetragen wird. Die aufgebrachte organische Schichtenfolge grenzt im Bereich der an der Substratseitenfläche anliegenden Maske dann an die entsprechende Substratkante. Auch kann die Maske Bereiche, zum Beispiel Kontaktbereiche, auf der Oberseite bedecken und vor dem Aufbringen der Schichtenfolge schützen.
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Alternativ ist es aber auch möglich, dass die organische Schichtenfolge über eine Substratkante hinaus aufgebracht wird, zum Beispiel wenn im Bereich einer Substratseitenfläche keine begrenzende Maske verwendet wird. Die Substratkante wirkt dann zum Beispiel als Abrisskante, an der die organische Schichtenfolge sowie eventuell aufgebrachte Elektroden abreißen und anschließend auf der Oberseite an die Substratkante grenzen. Dabei kann sich die organische Schichtenfolge zum Beispiel zumindest teilweise über die entsprechende Substratkante krümmen und die Substratkante formschlüssig umschließen.
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Auch ist es aber möglich, dass beim Aufbringen der organischen Schichtenfolge die organische Schichtenfolge zum Beispiel mit Hilfe einer Maske gegenüber der Substratkante leicht zurückgezogen wird und einen wie oben beschriebenen Abstand zur Substratkante aufweist.
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Das Aufbringen der organischen Schichtenfolge kann beispielsweise durch Aufdampfen oder durch Aufbringen einer organischen Lösung mit anschließendem Verdampfen des Lösungsmittels erfolgen, zum Beispiel durch Ink-Jet-Printing oder Spin-Coating.
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Ferner wird bevorzugt vor dem Aufbringen der organischen Schichtenfolge eine untere Elektrode auf die Oberseite des Substrats aufgebracht, zum Beispiel über Verdampfen von Aluminium, Kupfer, Silber, Gold oder durch Sputtern. Nach dem Aufdampfen der organischen Schichtenfolge kann außerdem eine obere Elektrode aufgebracht, zum Beispiel aufgedampft, werden. Bevorzugt werden die untere und/oder die obere Elektrode so aufgebracht, dass sie zumindest in einem Teilbereich an die Substratkante grenzen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in einem Schritt C) eine zusammenhängend und durchgehend ausgebildete Verkapselung auf die organische Schichtenfolge aufgebracht. Die Verkapselung wird also insbesondere vollflächig aufgebracht. Dabei wird bevorzugt die Verkapselung auch im Bereich der an die organische Schichtenfolge grenzenden Substratkante auf die zugehörige Substratseitenfläche geführt. Die Verkapselung überdeckt anschließend also die Substratseitenfläche und die organische Schichtenfolge im Bereich der aneinandergrenzenden Substratkante und organischen Schichtenfolge.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die Schritte A) bis C) in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in dem Schritt C) eine Dünnfilmverkapselung auf die freiliegenden Außenflächen der organischen Schichtenfolge und/oder des Substrats aufgebracht. Anschließend wird auf die Dünnfilmverkapselung dann zum Beispiel eine Kratzschutzschicht zumindest auf die der organischen Schichtenfolge abgewandten Seiten der Dünnfilmverkapselung aufgebracht. Die Kratzschutzschicht weist dabei bevorzugt Streupartikel auf.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im Schritt A) das Substrat auf einem Hilfsträger bereitgestellt. Dabei liegt die Oberseite des Substrats gegenüber dem Hilfsträger auf einer erhöhten Ebene. Zwischen der Oberseite des Substrats und dem Hilfsträger ist also eine Stufe ausgebildet, wobei eine Seitenfläche der Stufe durch eine Substratseitenfläche gebildet ist. Ferner bildet eine zur Stufe gehörende Substratkante eine Abrisskante für das spätere Aufbringen der organischen Schichtenfolge.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im Schritt B) die organische Schichtenfolge stellenweise lateral über die Abrisskante hinaus aufgebracht. Dabei wird sowohl die Oberseite des Substrats als auch der Hilfsträger von der organischen Schichtenfolge zumindest teilweise bedeckt. Die Stufe bewirkt beim Aufbringen ferner, dass die organische Schichtenfolge entlang der Abrisskante unterbrochen wird. Dadurch sind die auf dem Hilfsträger aufgebrachten Teile der organischen Schichtenfolge nicht mit der auf der Oberseite des Substrats befindlichen organischen Schichtenfolge zusammenhängend verbunden. Vielmehr bewirkt die Abrisskante beziehungsweise die Stufe einen unstetigen Versatz zwischen der organischen Schichtenfolge auf dem Hilfsträger und der organischen Schichtenfolge auf der Oberseite. Bei dem Aufbringen der organischen Schichtenfolge lateral über die Abrisskante hinaus wird erreicht, dass die organische Schichtenfolge an die Substratkante angrenzt.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in einem Schritt D), der bevorzugt nach dem Schritt C) ausgeführt wird, der Hilfsträger abgelöst, wobei die auf dem Hilfsträger befindlichen Teile der organischen Schichtenfolge zusammen mit dem Hilfsträger vom Substrat entfernt werden.
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Alle im Vorherigen beschriebenen Schritte zur Aufbringung der organischen Schichtenfolge können auch für das Aufbringen weiterer funktioneller Schichten, wie Elektroden oder Planarisierungen verwendet werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird vor dem Schritt A) zunächst ein Substratrohling auf dem Hilfsträger aufgebracht. Der Substratrohling besteht aus dem gleichen Material wie das Substrat. Anschließend wird der Substratrohling beispielsweise über ein Laserschneideverfahren, oder mechanisches Schneideverfahren oder Stanzverfahren zu dem Substrat zurechtgeschnitten. Dabei wird der Substratrohling entlang seiner gesamten Dicke durchtrennt, der Hilfsträger kann intakt bleiben oder ebenfalls zumindest teilweise durchtrennt werden. In einem darauffolgenden Schritt werden die nicht zum Substrat gehörenden Überreste des Substratrohlings vom Hilfsträger abgelöst.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird vor dem Schritt A) der Substratrohling zunächst auf eine Zwischenfolie aufgebracht. Bei der Zwischenfolie kann es sich zum Beispiel um eine Klebefolie wie eine beidseitige Klebefolie handeln. Anschließend kann der Substratrohling über ein Stanzverfahren oder mechanisches Schneideverfahren oder Laserschneideverfahren zu dem Substrat zurechtgeschnitten werden. Dabei erhält das Substrat seine vordefinierte Form. In einem darauffolgenden Schritt können dann die nicht zum Substrat gehörenden Überreste des Substratrohlings von der Zwischenfolie abgelöst werden. Alternativ ist es aber möglich, dass auch die Zwischenfolie bei dem Stanzverfahren vollständig durchtrennt wird. Anschließend kann das Substrat auf dem Hilfsträger aufgebracht werden. Dabei kann die Zwischenfolie als Klebeschicht eine mechanische Fixierung zwischen Substrat und Hilfsträger vermitteln. Es ist aber auch möglich, dass das Substrat mit einer der Zwischenfolie abgewandten Seite auf den Hilfsträger aufgebracht wird und die Zwischenfolie anschließend beispielsweise abgelöst wird.
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Nachfolgend werden eine hier beschriebene organische Leuchtdiode, ein hier beschriebenes organisches Leuchtmodul sowie ein hier beschriebenes Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode unter Bezugnahme auf Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
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Es zeigen:
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1 bis 5 Ausführungsbeispiele einer hier beschriebenen organischen Leuchtdiode in Draufsicht sowie in Seitenansicht,
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6 und 7 ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Leuchtmoduls in Draufsicht und in Seitenansicht,
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8A bis 9C verschiedene Ausführungsbeispiele von Verfahrensschritten eines hier beschriebenen Verfahrens.
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1 zeigt auf der linken Seite ein Ausführungsbeispiel einer organischen Leuchtdiode 100 in Draufsicht, auf der rechten Seite ist dieselbe organische Leuchtdiode 100 in Querschnittsansicht bei einem Schnitt entlang der Linie AA‘ gezeigt.
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In Draufsicht ist zu erkennen, dass die organische Leuchtdiode 100, im Folgenden als OLED 100 bezeichnet, eine rechteckige Querschnittsform hat und von einer Ausnehmung 6 vollständig durchdrungen ist. Außerdem befinden sich auf einer Seite der OLED 100 Kontaktbereiche 210, die zur elektrischen Kontaktierung der OLED 100 vorgesehen sind. In Draufsicht auf die OLED 100 ist eine Leuchtfläche 30 zu erkennen, über die die OLED 100 elektromagnetische Strahlung emittiert und die im Betrieb von einem Beobachter als leuchtende Fläche wahrgenommen wird.
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In der Seitenansicht auf der rechten Seite der 1 ist der Aufbau der OLED 100 im Detail dargestellt. Die OLED 100 umfasst dabei ein Substrat 1, das im vorliegenden Fall beispielsweise aus einem Metall wie Al gebildet ist. Das Substrat 1 ist beispielsweise mechanisch flexibel, kann aber auch starr sein. Das Substrat 1 weist ferner eine als Hauptseite des Substrats 1 ausgebildete Oberseite 10 und quer zur Oberseite 10 verlaufende Seitenfläche 11 auf. Die Seitenflächen 11 und die Oberseite 10 sind jeweils über Substratkanten 12 miteinander verbunden.
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Auf der Oberseite 10 ist eine Planarisierung 25 beispielsweise aus einem isolierenden Material wie Siliziumoxid oder Siliziumnitrid aufgebracht. Auf die dem Substrat 1 abgewandte Seite der Planarisierung 25 ist ferner eine untere Elektrode 24, eine organische Schichtenfolge 2 und eine obere Elektrode 23 in dieser Reihenfolge angeordnet. Die untere Elektrode 24 ist dabei beispielsweise aus einem Metall wie Cu oder Al oder Ag oder Au gebildet, die obere Elektrode 23 ist zum Beispiel aus einem transparenten leitfähigen Material wie Indiumzinnoxid gebildet. Auch eine dünne transparente Metallelektrode, englisch „thin metal electrode“, kurz TME ist möglich. Die organische Schichtenfolge weist eine Emitterschicht 22 auf, die im vorgesehenen Betrieb der OLED 100 elektromagnetische Strahlung bevorzugt im sichtbaren Spektralbereich erzeugt. Die elektromagnetische Strahlung 22 kann über die transparente obere Elektrode 23 aus der OLED 100 ausgekoppelt werden. Im vorliegenden Fall wird die Leuchtfläche 30 also durch eine von dem Substrat 1 abgewandte Fläche der OLED 100 gebildet.
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Die organische Schichtenfolge 2 kann neben der Emitterschicht 22 weitere Emitterschichten sowie Elektronen- oder Lochinjektions- oder -transportschichten aufweisen.
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Im Ausführungsbeispiel der 1 ist die organische Schichtenfolge 2 so auf die Oberseite 10 des Substrats 1 aufgebracht, dass in Draufsicht auf die Leuchtfläche 30 die organische Schichtenfolge 2 an mindestens eine Substratkante 12 angrenzt. Angrenzen bedeutet in diesem Fall, wie in der Querschnittsansicht zu erkennen ist, nicht unbedingt eine direkte Berührung zwischen der organischen Schichtenfolge 2 und der Substratkante 12, vielmehr ist unter „Angrenzen“ zu verstehen, dass der laterale Abstand zwischen organischer Schichtenfolge 2 und Substratkante 12 beispielsweise weniger als 100 µm beträgt. Im Beispiel der 1 ist auch die Emitterschicht 22 bis an die Substratkante 12 geführt und grenzt im obigen Sinne an die Substratkante 12 an.
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In der 1 grenzen außerdem die Elektroden 23, 24 in obigem Sinne an die Substratkante 12 an. Der funktionelle Schichtenstapel aus organischer Schichtenfolge 2 und Elektroden 23, 24 schließt im Fall der 1 bündig mit den Substratseitenflächen 11 ab. Die Leuchtfläche 30, über die die in der Emitterschicht 22 erzeugte Strahlung aus der OLED 100 ausgekoppelt wird, reicht deshalb zumindest bis an die Substratkanten 12, so dass in Draufsicht des linken Bildes der 1 die Substratkanten 12 von der Leuchtfläche 30 überdeckt sind und im Betrieb die Leuchtfläche 30 lateral nicht von dunklen Rändern des Substrats 1 begrenzt ist.
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Im Beispiel der 1 ist außerdem auf die organische Schichtenfolge 2 sowie auf die obere und untere Elektrode 23, 24 eine Dünnfilmverkapselung 4 aufgebracht, die vorliegend beispielsweise aus Aluminiumoxid besteht und eine Schichtdicke von 100 nm hat. Die Dünnfilmverkapselung 4 überdeckt dabei vollständig alle nicht vom Substrat 1 bedeckten Seiten der organischen Schichtenfolge 2 beziehungsweise der Elektroden 23, 24. Insbesondere befindet sich die Dünnfilmverkapselung 4 in direktem Kontakt mit der organischen Schichtenfolge 2 und den Elektroden 23, 24. Die Dünnfilmverkapselung 4 wirkt beispielsweise als Diffusionsbarriere und verhindert ein Eindringen von Feuchtigkeit in die organische Schichtenfolge 2.
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In der Seitenansicht der 1 ist außerdem zu erkennen, dass die Substratseitenflächen 11 zumindest teilweise von der durchgehend und unterbrechungsfrei ausgebildeten Dünnfilmverkapselung 4 bedeckt sind. Insbesondere sind die Substratkanten 12, an die die organische Schichtenfolge 2 grenzt, vollständig von der Dünnfilmverkapselung 4 überdeckt.
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In 1 ist auf die Dünnfilmverkapselung 4 optional zusätzlich eine Kratzschutzschicht 5 mit einer Schichtdicke zwischen 2 µm und 200 µm aufgebracht, die beispielsweise aus Silikon besteht. Die Kratzschutzschicht überdeckt dabei die von der organischen Schichtenfolge 2 und dem Substrat 1 abgewandten Seiten der Dünnfilmverkapselung 4. Auch die Kratzschutzschicht 5 bedeckt die Substratseitenflächen 11 zumindest teilweise und insbesondere die Substratkanten 12, die an die organische Schichtenfolge 2 grenzen.
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Ferner weist die Kratzschutzschicht 5 optional Streupartikel auf, die die von der Emitterschicht 22 emittierte Strahlung zumindest teilweise diffus streuen. Durch die diffuse Streuung in der Kratzschutzschicht 5 wird die Leuchtfläche 30 in Draufsicht zusätzlich vergrößert, weshalb die Leuchtfläche 30 in Draufsicht sogar über die Substratkanten 12 hinaus verläuft. Die Substratkanten 12 sind also in Draufsicht nicht sichtbar, die OLED 100 erscheint randlos.
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Im Ausführungsbeispiel der 2 ist ein Schnitt durch eine ähnlich wie in 1 ausgebildete OLED 100 entlang der Linie BB‘ gezeigt. Die Linie BB‘ verläuft dabei durch die Mitte der Ausnehmung 6 in der OLED 100. Wie in der Seitenansicht auf der rechten Seite erkennbar, erstreckt sich die Ausnehmung 6 durch die gesamte OLED, insbesondere durch das Substrat 1, die gesamte organische Schichtenfolge 2, die Elektroden 23, 24 sowie durch die Dünnfilmverkapselung 4 und die Kratzschutzschicht 5. Im Bereich der Ausnehmung 6 weist das Substrat 1 ebenfalls Substratseitenflächen 11 sowie Substratkanten 12 auf. Auch hier sind die organische Schichtenfolge 2 sowie die Elektroden 23, 24 bis an die Substratkante 12 geführt und grenzen in Draufsicht auf die Leuchtfläche 30 an die Substratkante 12. Die Leuchtfläche 30 erstreckt sich in Draufsicht also zumindest bis zu den Substratkanten 12 der Ausnehmung 6. Das hat zur Folge, dass die Leuchtfläche 30 im Bereich der Ausnehmung 6 nicht durch dunkel erscheinende Ränder aus dem Substrat 1 begrenzt ist.
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In 2 ist außerdem erkennbar, dass die Dünnfilmverkapselung 4 sowie die Kratzschutzschicht 5 die Seitenflächen insbesondere die Substratseitenflächen 11 auch im Bereich der Ausnehmung 6 bedecken. Vorliegend werden die Substratseitenflächen 11 vollständig von der Dünnfilmverkapselung 4 und der Kratzschutzschicht 5 überdeckt. Außerdem ist in 2 ersichtlich, dass die Kratzschutzschicht 5 auch auf einer der organischen Schichtenfolge 2 abgewandten Unterseite des Substrats 1 aufgebracht ist. In der Seitenansicht umschließt dabei die Kratzschutzschicht 5 die organische Schichtenfolge 2 und das Substrat 1 vollständig.
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Das Ausführungsbeispiel der 3 zeigt die OLED 100 wiederum in Draufsicht auf der linken Seite und in einer Schnittdarstellung mit Schnitt entlang der Linie CC‘ auf der rechten Seite. Die Linie CC‘ verläuft dabei durch einen Kontaktbereich 210 der OLED 100. In der Seitenansicht der 3 ist erkennbar, dass die organische Schichtenfolge 2 gegenüber einer Substratseitenfläche 11 im Kontaktbereich 210 um beispielsweise mindestens 1 mm zurückgezogen ist, in dem Kontaktbereich 210 also nicht an die Substratkante 12 angrenzt. In dem Kontaktbereich 210 ist die untere Elektrode 24 seitlich über die organische Schichtenfolge 2 hinausgeführt und kann dort elektrisch kontaktiert werden. Im Kontaktbereich 210 ist die untere Elektrode 24 teilweise frei von der Dünnfilmverkapselung 4 beziehungsweise der Kratzschutzschicht 5. Alternativ wäre es aber auch möglich, dass die Kontaktflächen auf einer der Leuchtfläche 30 abgewandten Seite der OLED 100 angeordnet sind.
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Das Ausführungsbeispiel der 4 zeigt ein ähnliches Bild wie das der 3, allerdings ist hier eine Schnittdarstellung entlang der Linie DD‘ gezeigt, die durch einen zweiten Kontaktbereich 210 der OLED 100 verläuft. Auch im Bereich dieses zweiten Kontaktbereichs 210 ist die OLED 100 gegenüber einer Substratseitenfläche 11 zurückgezogen. Die obere Elektrode 23 ist an einer Seitenfläche der organischen Schichtenfolge 2 herunter und seitlich bis in den Kontaktbereich 210 geführt. Durch eine elektrische Isolierschicht 26, die auf die untere Elektrode 24 aufgebracht ist, wird ein Kurzschluss zwischen der oberen Elektrode 23 und der unteren Elektrode 24 vermieden. Im Kontaktbereich 210, der wiederum zumindest teilweise frei von der Kratzschutzschicht 5 beziehungsweise der Dünnschichtverkapselung 4 ist, wird die obere Elektrode 23 elektrisch kontaktiert.
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Eine elektrische Isolierung zwischen unterer Elektrode 24 und oberer Elektrode 23 kann statt mit der Isolierschicht 26 auch dadurch erreicht sein, dass die organische Schichtenfolge 2 lateral über die untere Elektrode 24 gezogen ist und beispielsweise eine entsprechende Seitenfläche der unteren Elektrode 24 überdeckt. Die organische Schichtenfolge 2 bewirkt dann die Isolierung zwischen unterer Elektrode 24 und oberer Elektrode 23.
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5 zeigt zwei verschiedene Ausführungsbeispiele einer OLED 100 in Draufsicht auf die Leuchtfläche 30. Im linken Bild befinden sich an Eckbereichen der OLED 100 Durchkontaktierungen 211, die eine elektrische Kontaktierung zwischen dem metallischen Substrat 1 und der oberen Elektrode 23 bewirken.
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Im rechten Bild der 5 sind anstatt der Durchkontaktierungen 211 optionale Kontaktflächen 212 gezeigt, über die insbesondere die untere Elektrode 24 über zusätzlich elektrische Anschlüsse kontaktiert werden kann. Im Bereich der Kontaktflächen 212 reicht die Leuchtfläche 30 der OLED 100 nicht bis zum Rand der OLED 100.
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Das Ausführungsbeispiel der 6 zeigt ein hier beschriebenes organisches Leuchtmodul 1000 in Draufsicht. Das organische Leuchtmodul 1000 umfasst dabei eine Mehrzahl rechteckiger, zumindest teilweise baugleicher Leuchtdioden 100, bei denen die Leuchtfläche 30 wie im Zusammenhang mit den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben zumindest im Bereich von zwei Seiten zu den Substratkanten 12 reicht und im Betrieb die Substratkanten 12 überdecken. Das heißt, die Leuchtdioden 100 in der 6 erscheinen vorliegend zumindest an zwei Seiten randlos. Im Beispiel der 6 sind die OLEDs 100 so aneinandergelegt, dass an organische Schichtenfolgen 2 grenzende Substratkanten 12 aneinander liegen. Dadurch bildet sich im Betrieb der OLEDs 100 eine durchgehend und zusammenhängend erscheinende große Leuchtfläche 30 aus den einzelnen Leuchtflächen 30 der einzelnen OLEDs 100. Für einen durchschnittlichen Beobachter in einem üblichen Abstand sind dabei Gräben zwischen den einzelnen OLEDs 100 nicht sichtbar.
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Ferner ist in 6 gezeigt, dass die Mehrzahl an OLEDs 100 auf einer Hauptseite 102 eines gemeinsamen Trägers 101 aufgebracht sind. Bei dem Träger 101 handelt es sich zum Beispiel um eine Leiterplatte, über die die einzelnen OLEDs 100 elektrisch kontaktiert werden können.
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In einem Mittelbereich des organischen Leuchtmoduls 1000 weist eine der OLEDs 100 eine Ausnehmung 6 auf. Auch im Bereich der Ausnehmung 6 reicht die Leuchtfläche 30 bis an die Substratkante 12. Durch die Ausnehmung 6 sind Zeiger angebracht, die beispielsweise über ein Uhrwerk auf der der Leuchtfläche 30 abgewandten Seite der OLED 100 betrieben werden können. Das organische Leuchtmodul 1000 der 6 bildet also insbesondere eine Uhr mit einem durch OLEDs 100 beleuchteten Hintergrund.
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Die 7 zeigt einen Schnitt durch das organische Leuchtmodul 1000 der 6 entlang der Linie AA‘. Außerdem ist in 7 ein Bereich, in dem die beiden OLEDs 100 aneinandergelegt sind, in Detaildarstellung gezeigt. Die sich gegenüberstehenden Substrate 1 beziehungsweise Substratkanten 12 sind dabei durch die Schichten der Dünnfilmverkapselung 4 sowie der Kratzschutzschicht 5 voneinander beabstandet. Insbesondere beträgt der Abstand zwischen den beiden Substratkanten 12 beispielsweise höchstens 400 µm. Auf den Substraten 1 sind jeweils die organischen Schichtenfolgen 2 sowie die unteren Elektroden 24 und die oberen Elektroden 23 angeordnet.
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Ersichtlich ist in der herangezoomten Ansicht der 7, dass weder die organische Schichtenfolge 2 noch die Elektroden 23, 24 exakt bis an die Substratkante 12 des Substrats 1 geführt sind. Vielmehr sind die organische Schichtenfolge 2 und die Elektroden 23, 24 lateral von der Substratkante 12 beabstandet. Der Abstand ist dabei im Bereich von zum Beispiel höchstens 100 µm. Für einen Beobachter scheint in Draufsicht auf die Leuchtfläche 30 die organische Schichtenfolge 2 beziehungsweise die Leuchtfläche 30 bis an die Substratkante 12 geführt.
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Ferner zeigt 7, dass auf eine den Substraten 1 abgewandte Seite der OLEDs 100 eine Streuschicht 50 aufgebracht ist, die insbesondere den Bereich zwischen den beiden OLEDs 100 überdeckt. Die Streuschicht 50 ist dabei durchgehend und unterbrechungsfrei ausgebildet. Insbesondere kann die Streuschicht 50 zum Beispiel Streupartikel wie Aluminiumoxidpartikel aufweisen. Durch die streuende Wirkung der Streuschicht 50 im Bereich zwischen den beiden OLEDs 100 kann in Draufsicht auf das organische Leuchtmodul 1000 ein letzter Rest eines dunkel erscheinenden Grabens zwischen den OLEDs 100 für einen Beobachter ausgeblendet werden. Die gemeinsame Leuchtfläche 30 der zusammengelegten OLEDs 100 kann dann auch bei näherer Betrachtung durchgehend und unterbrechungsfrei erscheinen.
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Im Ausführungsbeispiel der 8A wird ein Verfahrensschritt zur Herstellung einer oben beschriebenen OLED 100 gezeigt. Dabei ist in der Draufsicht des linken Bildes erkennbar, dass eine Mehrzahl von Substraten 1 auf einem Hilfsträger 8 bereitgestellt wird. Zwei der Substrate 1 weisen eine zusätzliche Ausnehmung 6 auf, die sich vollständig durch die Substrate 1 erstrecken. Das rechte Bild der 8A zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie AA‘. Dabei sind sowohl die Substratseitenflächen 11 als auch die Substratkanten 12 erkennbar.
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Im Ausführungsbeispiel der 8B wird ein darauffolgender Schritt gezeigt, bei dem zumindest in Teilbereichen eine Maske 7 auf den Hilfsträger 8 beziehungsweise die Substrate 1 aufgebracht wird. Die Maske 7 liegt dabei zumindest teilweise an äußere Seitenflächen 11 der Substrate 1 an und begrenzt dort die Oberseiten 10 lateral. Ferner überdeckt die Maske 7 auch Bereiche der Oberseiten 10 der Substrate 1.
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Im Ausführungsbeispiel der 8C ist ein Verfahrensschritt gezeigt, bei dem eine organische Schichtenfolge 2 auf die Oberseiten 10 der Substrate 1 beziehungsweise auf den Hilfsträger 8 aufgebracht wird. Das Aufbringen der organischen Schichtenfolge 2 erfolgt dabei beispielsweise über Aufdampfen. Nicht gezeigt in der 8C sind Schritte, bei dem vor dem Aufbringen der organischen Schichtenfolge 2 eine untere Elektrode 23 aufgedampft wird, und nach dem Aufbringen der organischen Schichtenfolge 2 eine obere Elektrode 24 aufgedampft wird.
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Das Aufbringen der organischen Schichtenfolgen 2 im Beispiel der 8C erfolgt dabei derart, dass die Schichtenfolge 2 auch über Stufen zwischen Substraten 1 und Hilfsträgern 8 hinaus aufgebracht werden, wobei im Bereich von als Abrisskanten dienenden Substratkanten 12 die organische Schichtenfolge 2 unterbrochen wird. Im Bereich der Stufen verläuft die organische Schichtenfolge 2 also nicht zusammenhängend. Vielmehr sind auf dem Hilfsträger 8 aufgebrachte Bereiche der organischen Schichtenfolge 2 und auf der Oberseite 10 aufgebrachte Bereiche der organischen Schichtenfolge 2 voneinander getrennt und durch einen nicht stetigen Versatz voneinander beabstandet.
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Durch das Aufbringen der organischen Schichtenfolge 2 über die Abrisskanten der Substrate 1 hinaus, wird erreicht, dass die organische Schichtenfolge 2 bis an die Substratkanten 12 der Substrate 1 geführt wird.
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Im Ausführungsbeispiel der 8D ist die Maske 7 entfernt. Die zuvor von der Maske 7 überdeckten Bereiche der Substrate 1 sind frei von der organischen Schichtenfolge 2. In diesen Bereichen können dann Kontaktbereiche 210 zur elektrischen Kontaktierung der organischen Schichtenfolge 2 beziehungsweise der OLEDs 100 ausgebildet werden.
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8E zeigt einen Verfahrensschritt, bei dem zusätzlich eine Verkapselung 4, 5 zum Beispiel in Form einer Dünnfilmverkapselung 4 und/oder einer Kratzschutzschicht 5 ganzflächig auf die Substrate 1 aufgebracht wird. Die Verkapselung 4 überdeckt dabei sowohl die organische Schichtenfolge 2 als auch die Substratseitenflächen 11 der Substrate 1 zumindest teilweise. Auch die auf dem Hilfsträger 8 befindlichen Teile der organischen Schichtenfolge 2 werden zumindest teilweise von der Verkapselung 4, 5 überdeckt.
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Im anschließenden Verfahrensschritt der 8F wird dann der Hilfsträger 8 von den Substraten 1 abgelöst. Bei dem Ablösen werden sowohl die auf dem Hilfsträger 8 befindlichen Reste der organischen Schichtenfolge 2 sowie Teile der Verkapselung 4, 5 mit abgelöst. Die Verkapselung 4, 5 wird dabei jedoch im Bereich der Substratkanten 12 der Substrate 1 nicht angegriffen, so dass dort die Verkapselung 4, 5 nach wie vor die Substratseitenflächen 11 sowie die organische Schichtenfolge 2 überdeckt. Durch das Ablösen des Hilfsträgers 2 werden die OLEDs 100 vereinzelt.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispielen der 8A bis 8F werden die organische Schichtenfolge 2 und die Elektroden 23, 24 zum Beispiel durch gerichtete physikalische Verdampfungs- oder Sputterverfahren aus lateral beschränkten Quellen aufgebracht. Bei diesen sogenannten Line-Of-Sight-Verfahren bewirkt die Oberseite 10 eine Abschattung der Substratseitenflächen 11. Die Substratseitenflächen 11 sind insbesondere durch die Substratkanten 12 von der Verdampfungsquelle abgeschattet, und werden daher beim Verdampfen nicht von der organischen Schichtenfolge 2 und den Elektroden 23, 24 überzogen. Die Dünnfilmverkapselung 4 wird dagegen zum Beispiel durch Atomic Layer Deposition, kurz ALD, oder Chemical Vapour Deposition, kurz CVD, aufgebracht. In diesen Verfahren findet die Beschichtung aus einer homogenen Gasphase statt, weshalb es keine oder weniger Abschattungseffekte gibt und auch die Substratseitenflächen 11 konform beschichtet werden. Die Kratzschutzschicht 5 wird bevorzugt aus einer Lösung über die Substratkante 12 hinaus aufgebracht. Eine hinreichend viskose Kratzschutzschichtlösung ist in der Lage, die Substratkante 12 zu umformen und auch die Substratseitenflächen 11 zu bedecken.
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9A zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrensschrittes zur Herstellung eines Substrats 1 in Seitenansicht. Dabei wird zunächst ein Substratrohling 111 bereitgestellt, der auf einer Klebefolie 9 angeordnet wird.
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Die Klebefolie 9 ist dabei zumindest zweischichtig aufgebaut, und umfasst eine Klebeschicht 90 sowie eine Verbindungsschicht 91. Die Verbindungsschicht 91 und der Substratrohling 111 werden über die Klebeschicht 90 mechanisch miteinander verbunden.
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Außerdem zeigt 9A das Bereitstellen eines Stanzwerkzeuges 120, das auf einer der Klebefolie 9 abgewandten Seite des Substratrohlings 111 angeordnet wird.
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In 9B wird mithilfe des Stanzwerkzeugs 120 der Substratrohling 111 sowie die Klebeschicht 90 gestanzt, die Verbindungsschicht 91 bleibt dabei allerdings intakt. Durch das Stanzwerkzeug 120 wird aus dem Substratrohling 111 ein Bereich ausgeschnitten, der später das Substrat 1 bildet.
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Nach dem Herausziehen des Stanzwerkzeuges 120 in 9C können dann die nicht zum Substrat 1 gehörenden Reste des Substratrohlings 111 inklusive der an den Resten klebenden Klebeschicht 90 von der Verbindungsschicht 91 abgelöst werden. Übrig bleibt auf der Verbindungsschicht 91 also lediglich das über die Klebeschicht 90 verbundene Substrat 1.
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Das Substrat 1 kann anschließend auf dem Hilfsträger 8 zum Beispiel nach dem Ablösen der Verbindungsfolie 91 aufgebracht werden.
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Alternativ zu der in den 9A bis 9C dargestellten Methode zur Herstellung des Substrats 1 mithilfe eines Stanzwerkzeuges 120 kann auch ein mechanisches Schneideverfahren oder ein Laserschneideverfahren zum Ausschneiden des Substrats 1 verwendet werden.
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Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen aufgeführt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Substrat
- 2
- organische Schichtenfolge
- 4
- Dünnfilmverkapselung
- 5
- Kratzschutzschicht
- 6
- Ausnehmung
- 7
- Maske
- 8
- Hilfsträger
- 9
- Zwischenfolie
- 10
- Oberseite des Substrats
- 11
- Substratseitenfläche
- 12
- Substratkante
- 22
- Emitterschicht
- 23
- obere Elektrode
- 24
- untere Elektrode
- 25
- Planarisierung
- 26
- Isolierschicht
- 30
- Leuchtfläche
- 50
- Streuschicht
- 90
- Klebeschicht
- 91
- Verbindungsschicht
- 100
- organische Leuchtdiode
- 101
- Träger
- 102
- Hauptseite des Trägers
- 210
- Kontaktbereich
- 211
- Durchkontaktierung
- 212
- Kontaktfläche
- 1000
- Leuchtmodul
