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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines organischen lichtemittierenden Bauelements.
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Lichtemittierende Bauelemente auf organischer Basis, sogenannte organische lichtemittierende Bauelemente, finden zunehmend verbreitete Anwendung. Beispielsweise halten organische Leuchtdioden (organic light emitting diode – OLED) zunehmend Einzug in die Allgemeinbeleuchtung, beispielsweise als Flächenlichtquellen.
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Ein organisches lichtemittierendes Bauelement, beispielsweise eine OLED, kann eine Anode und eine Kathode und dazwischen ein organisches funktionelles Schichtensystem aufweisen. Das organische funktionelle Schichtensystem kann aufweisen eine oder mehrere Emitterschichten, in denen Licht erzeugt wird, eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur aus jeweils zwei oder mehr Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten („charge generating layer”, CGL) zur Ladungsträgerpaarerzeugung, sowie eine oder mehrere Elektronenblockadeschichten, auch bezeichnet als Lochtransportschichten („hole transport layer” – HTL), und eine oder mehrere Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als Elektronentransportschichten („electron transport layer” – ETL), um den Stromfluss zu richten.
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Bei einem herkömmlichen Verfahren zum Herstellen eines organischen lichtemittierenden Bauelements werden ein oder zwei elektrisch leitfähige Schichten auf einem Träger flächig ausgebildet und anschließend mittels eines photolithographischen Prozesses strukturiert. Nachfolgend können von der bzw. den elektrisch leitfähigen Schichten zwei voneinander abgetrennte und elektrisch isolierte Kontaktabschnitte zum elektrischen Kontaktieren des organischen lichtemittierenden Bauelements und eine erste Elektrode des organischen lichtemittierenden Bauelements gebildet sein, wobei die erste Elektrode mit einem der Kontaktabschnitte körperlich und/oder elektrisch verbunden und von dem anderen der beiden Kontaktabschnitte körperlich getrennt und/oder elektrisch isoliert ist. Der Träger mit der bzw. den elektrisch leitfähigen Schichten wird in dieser Anmeldung auch als Substrat bezeichnet.
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Eine besonders homogene Leuchtdichteverteilung oder eine gezielt inhomogene Leuchtdichteverteilung im Betrieb des organischen lichtemittierenden Bauelements können beispielsweise mittels der in dem photolithographischen Prozess ausgebildeten Struktur erzielt werden. Insbesondere hängt die Leuchtdichteverteilung unter anderem von der Struktur der Kontaktabschnitte und der ersten Elektrode sowie von der körperlichen Verbindung zwischen der ersten Elektrode und dem entsprechenden Kontaktabschnitt und der damit verbundenen Stromzuführung zu den optisch aktiven Schichten ab. Die Struktur der Kontaktabschnitte und der ersten Elektrode wird wiederum mittels einer in dem photolithographischen Prozess verwendeten Lithographiemaske vorgegeben.
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Inhomogenitäten der Leuchtdichte und/oder der Leuchtdichteverteilung in der aktiven Fläche organischer lichtemittierender Bauelemente sind unter anderem von den elektrischen Eigenschaften der verwendeten organischen funktionellen Schichten abhängig. Beispielsweise werden bei verschiedenen organischen lichtemittierenden Bauelementen verschiedene organischen Schichten verwendet und/oder miteinander kombiniert, insbesondere zum Erzielen unterschiedlicher Farben, beispielsweise Rot, Grün, Blau oder Weiß. Bei der herkömmlichen Herstellung der verschiedenen organischen lichtemittierenden Bauelemente werden die unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften aus Kostengründen jedoch nicht berücksichtigt. Herkömmlicherweise werden die organischen funktionellen Schichten immer auf den gleichen Substraten ausgebildet, das heißt, immer mit der gleichen elektrischen Kontaktierung, insbesondere immer mit gleich ausgebildeten bzw. strukturierten Kontaktabschnitten. Dies ermöglicht einen einfachen Herstellungsprozess, bei dem insbesondere immer die gleiche Lithographiemaske zum Strukturieren der Kontaktabschnitte verwendet werden kann. Gleichzeitig kann dies jedoch abhängig von den verwendeten organischen funktionellen Schichten zu einer unerwünschten Leuchtdichteverteilung führen.
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Alternativ dazu können die elektrischen Eigenschaften schon bei der Substratherstellung berücksichtigt werden, indem für jeden Typ organischen lichtemittierenden Bauelements, insbesondere für jede Art der organischen funktionellen Schichtenstruktur, eine eigene Lithographiemaske zum Herstellen der entsprechenden individuellen Kontaktabschnitte verwendet wird. Dies ist jedoch verglichen mit nur einer Lithographiemaske aufwändig und teuer.
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DE 10 2010 042 132 A1 zeigt ein Leuchtelement, aufweisend einen Träger und auf dem Träger mehrere OLED-Module, die jeweils zwei Elektroden und eine dazwischen liegende organische Schichtenstruktur aufweisen, wobei sich die Elektroden und die organische Schichtenstruktur bis hin zu Randbereichen der OLED-Module erstrecken. Auf dem Träger sind elektrische Leiter ausgebildet, die zur Stromversorgung der OLED-Module dienen. Die elektrischen Leiter sind mit Kontaktbereichen in den Randbereichen der OLED-Module elektrisch verbunden. Die elektrischen Leiter werden in den Randbereichen beim Übergang zu den Kontaktbereichen mittels eines Lasers teilweise durchtrennt, wodurch ein Widerstand der elektrischen Zuleitung zu dem entsprechenden OLED Modul erhöht wird.
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US 2008/0 265 759 A1 zeigt ein Verfahren zum Herstellen einer OLED, bei dem über einem Träger eine Metallfolie aufgebracht und mittels eines Lasers oder mittels eines Lithographieprozesses derart strukturiert wird, dass sie nachfolgend eine erste Elektrode und einen von der ersten Elektrode elektrisch isolierten Kontaktabschnitt bildet, und bei dem nachfolgend eine organische Schichtenstruktur über der ersten Elektrode und eine transparente zweite Elektrode über der organischen funktionellen Schichtenstruktur ausgebildet werden, wobei sich die transparente zweite Elektrode bis hin zu dem Kontaktabschnitt erstreckt und in direktem körperlichen Kontakt mit diesem ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines organischen lichtemittierenden Bauelements bereitzustellen, das einfach und/oder kostengünstig durchführbar ist und das dazu beiträgt, dass das organische lichtemittierende Bauelement im Betrieb eine vorgegebene, insbesondere gewünschte, Leuchtdichteverteilung, beispielsweise eine homogene oder vorgegeben inhomogene Leuchtdichteverteilung aufweist.
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Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines organischen lichtemittierenden Bauelements. Bei dem Verfahren wird ein Träger bereitgestellt. Eine erste Elektrode wird über dem Träger ausgebildet. Eine organische funktionelle Schichtenstruktur wird über der ersten Elektrode ausgebildet. Eine zweite Elektrode wird über der organischen funktionellen Schichtenstruktur ausgebildet. Die erste Elektrode, die organische funktionelle Schichtenstruktur und die zweite Elektrode überlappen sich in einem optisch aktiven Bereich, der sich in lateraler Richtung erstreckt und der zum Erzeugen von Licht ausgebildet ist. In einem nicht optisch aktiven Bereich, der sich über dem Träger in lateraler Richtung erstreckt, wird zunächst eine elektrisch leitfähige Kontaktschicht flächig so über dem Träger ausgebildet, dass sie in direktem körperlichen und elektrischen Kontakt mit der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektrode ist. Nachfolgend werden ein erster Kontaktabschnitt und mindestens ein zweiter Kontaktabschnitt der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht mittels eines lithographischen Prozesses derart voneinander getrennt werden, dass sie voneinander elektrisch isoliert sind. Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht wird nachfolgend mittels eines Laserstrahls strukturiert. Mittels der Strukturierung wird in der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht mindestens ein weiterer Kontaktabschnitt ausgebildet, der von dem zweiten Kontaktabschnitt elektrisch isoliert ist.
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Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines organischen lichtemittierenden Bauelements. Bei dem Verfahren wird ein Träger bereitgestellt. Eine erste Elektrode wird über dem Träger ausgebildet. Eine organische funktionelle Schichtenstruktur über der ersten Elektrode ausgebildet. Eine zweite Elektrode wird über der organischen funktionellen Schichtenstruktur ausgebildet. Die erste Elektrode, die organische funktionelle Schichtenstruktur und die zweite Elektrode überlappen sich in einem optisch aktiven Bereich, der sich in lateraler Richtung erstreckt und der zum Erzeugen von Licht ausgebildet ist. In einem nicht optisch aktiven Bereich, der sich über dem Träger in lateraler Richtung erstreckt, wird eine elektrisch leitfähige Kontaktschicht zunächst flächig so über dem Träger ausgebildet, dass sie in direktem körperlichen und elektrischen Kontakt mit der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektrode ist. Nachfolgend werden ein erster Kontaktabschnitt und mindestens ein zweiter Kontaktabschnitt der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht mittels eines Druckprozesses über dem Träger derart räumlich voneinander beabstandet ausgebildet, dass sie voneinander elektrisch isoliert sind. Nachfolgend wird die elektrisch leitfähige Kontaktschicht mittels eines Laserstrahls strukturiert. Mittels der Strukturierung wird in der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht mindestens ein weiterer Kontaktabschnitt ausgebildet, der von dem zweiten Kontaktabschnitt elektrisch isoliert ist.
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Das Strukturieren der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht mittels des Laserstrahls ermöglicht, zunächst unabhängig von dem nachfolgenden Ausbilden der organischen funktionellen Schichtenstrukturen und insbesondere unabhängig von den Materialien und den damit verbundenen optischen Eigenschaften der organischen funktionellen Schichtenstruktur immer die gleiche erste Elektrode, die gleiche elektrisch leitfähige Schicht und/oder die gleichen Kontaktabschnitte über dem Träger auszubilden, beispielsweise mittels des photolithographischen Prozesses oder des Druckprozesses. Nachfolgend kann dann mittels des Laserstrahls die Struktur abhängig von der oder den nachfolgenden organischen funktionellen Schichtenstrukturen und insbesondere abhängig von den Materialien und den damit verbundenen optischen Eigenschaften der entsprechenden organischen funktionellen Schichtenstrukturen ausgebildet werden. Somit kann zunächst, im Falle des photolithographischen Prozesses, für eine Vielzahl im Betrieb optisch verschiedener organischer lichtemittierender Bauelemente immer die gleiche Lithographiemaske verwendet und immer das gleiche Substrat hergestellt werden. Anschließend können die unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften berücksichtigt und die optischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Leuchtdichteverteilung, individuell gesteuert werden über die Strukturierung mittels des Laserstrahls.
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Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht kann beispielsweise auf der ersten Elektrode ausgebildet werden. Beispielsweise kann die erste Elektrodenschicht flächig geschlossen über dem Träger ausgebildet werden. Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht kann flächig über der ersten Elektrodenschicht ausgebildet werden. Nachfolgend können die elektrisch leitfähige Kontaktschicht und/oder gegebenenfalls die erste Elektrodenschicht mittels des photolithographischen Prozesses so strukturiert werden, dass nachfolgend die elektrisch leitfähige Kontaktschicht und gegebenenfalls die erste Elektrodenschicht mindestens einen Kontaktabschnitt aufweisen und die erste Elektrode ausgebildet ist. Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht weist nach der photolithographischen Strukturierung den ersten Kontaktabschnitt und den von dem ersten Kontaktabschnitt elektrisch isolierten zweiten Kontaktabschnitt auf. Der zweite Kontaktabschnitt ist von der zweiten Elektrode elektrisch isoliert und körperlich und elektrisch mit der ersten Elektrode verbunden.
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Mittels der Laserstrukturierung kann die Stromzuführung zu der organischen funktionellen Schichtenstruktur beeinflusst werden, wodurch die Homogenität des organischen lichtemittierenden Bauelements beeinflusst werden kann. Das Leuchtbild des organischen lichtemittierenden Bauelements kann so durch geschickte Gestaltung der Kontaktierung entweder homogenisiert und/oder vereinheitlicht werden oder bewusst inhomogen und/oder individualisiert werden, beispielsweise indem ein Helligkeits-Verlauf in dem Leuchtbild als Design-Merkmal eingebracht wird. Dabei gilt grundsätzlich: je länger die von den Strom zurückzulegende Wegstrecke ist, desto geringer ist die Leuchtdichte nahe dem Bereich, in dem der Strom der organischen funktionellen Schichtenstruktur zugeführt wird. Somit kann man einen dunklen Bereich geringer Leuchtdichte erzeugen, indem man dafür sorgt, dass der Strom bis zu diesem dunklen Bereich einen relativ langen Weg zurücklegen muss, und man kann einen hellen Bereich hoher Leuchtdichte erzeugen, indem man dafür sorgt, dass der Strom bis zu diesem hellen Bereich einen relativ kurzen Weg zurücklegen muss. Dies kann man insbesondere dadurch erreichen, dass mittels des Laserstrahls in Dickenrichtung die gesamte elektrisch leitfähige Kontaktschicht und gegebenenfalls vorzugsweise auch die gesamte darunter liegende erste Elektrodenschicht vollständig durchtrennt oder abgetragen werden.
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Außerdem gilt grundsätzlich: je kleiner die Querschnittsfläche des Kontaktabschnitts, über den der Strom fließt, desto größer ist der elektrische Widerstand des Kontaktabschnitts in dem entsprechenden Bereich. Somit beeinflusst auch die Querschnittsfläche des Kontaktabschnitts die Stromzuführung und darüber auch die Leuchtdichte und/oder die Leuchtdichteverteilung. Somit kann man einen dunklen Bereich geringer Leuchtdichte erzeugen, indem man dafür sorgt, dass der Strom durch einen Bereich des Kontaktabschnitts mit geringer oder verringerter Querschnittsfläche fließen muss, und man kann einen hellen Bereich hoher Leuchtdichte erzeugen, indem man dafür sorgt, dass der Strom bis zu diesem hellen Bereich durch einen Kontaktabschnitt mit einer relativ großen Querschnittsfläche fließen kann. Eine vorhandene Querschnittsfläche eines Kontaktabschnitts kann mittels des Laserstrahls verringert werden, indem die elektrisch leitfähige Kontaktschicht und gegebenenfalls vorzugsweise die erste Elektrodenschicht in Dickenrichtung derart vollständig abgetragen werden, dass der entsprechende Kontaktabschnitt in lateraler Richtung schmäler wird. Alternativ oder zusätzlich kann die vorhandene Querschnittsfläche des Kontaktabschnitts mittels des Laserstrahls verringert werden, indem die elektrisch leitfähige Kontaktschicht und/oder die erste Elektrodenschicht in Dickenrichtung derart teilweise abgetragen werden, dass der entsprechende Kontaktabschnitt in Dickenrichtung schmäler wird.
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Die Strukturierung der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht und/oder der ersten Elektrodenschicht mittels des Laserstrahls ermöglicht eine kostengünstige und/oder variable Fertigung durch Ersetzen und/oder Erweitern des starren Maskenprozesses mittels des flexiblen Laserprozesses. Außerdem ermöglicht dies eine Erhöhung der Ausbeute und der Produktqualität. Außerdem ermöglicht dies eine Erhöhung der Lebensdauer, da strombedingte Inhomogenitäten ausgeglichen werden können und elektrischer Stress gleichmäßig verteilt werden kann. Außerdem ermöglicht dies, für verschiedene organische lichtemittierende Bauelemente immer das gleiche Basis-Substrat mit den zwei Kontaktabschnitten zu verwenden und abhängig von dem speziellen organischen lichtemittierenden Bauelement, insbesondere dessen spezieller organischer funktioneller Schichtenstruktur, ein, zwei oder mehr weitere Kontaktabschnitte mittels des Laserstrahls auszubilden.
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Falls vor einem Beginn von Verdampfungsprozessen im Vakuum zum Ausbilden der organischen funktionellen Schichtenstruktur das Substrat gereinigt wird, wie meistens üblich, so wird vom Laserstrahl bei der Strukturierung abgetragenes Material sauber entfernt, ohne dass ein zusätzlicher Arbeitsschritt nötig ist.
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Gemäß einer Weiterbildung ist die erste Elektrode transparent und wird in dem optisch aktiven Bereich und in dem nicht optisch aktiven Bereich ausgebildet. Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht ist nicht transparent und wird in dem nicht optisch aktiven Bereich direkt auf der ersten Elektrode ausgebildet. In anderen Worten erstreckt sich die transparente Elektrode über den optisch aktiven Bereich und den nicht optisch aktiven Bereich, und die nicht transparente elektrisch leitfähige Kontaktschicht ist in dem nicht optisch aktiven Bereich auf der transparenten ersten Elektrode ausgebildet. Dies ermöglicht einen guten elektrischen Kontakt zwischen der ersten Elektrode und der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht. Dies ermöglicht außerdem, das organische lichtemittierende Bauelement als Bottom-Emitter oder als transparente OLED auszubilden. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Elektrode transparent ausgebildet werden und/oder in dem nicht optisch aktiven Bereich direkt auf der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht ausgebildet werden. Dies ermöglicht, das organische lichtemittierende Bauelement als Top-Emitter oder als transparente OLED auszubilden.
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Gemäß einer Weiterbildung wird die elektrisch leitfähige Kontaktschicht derart strukturiert, dass die Weglänge, die ein elektrischer Strom, der hin zu oder weg von dem optisch aktiven Bereich fließt, nach der Strukturierung anders ist als vor der Strukturierung. In anderen Worten wird die Weglänge mittels der Strukturierung verändert, beispielsweise indem mittels der Strukturierung ein Umweg oder eine Abkürzung erzeugt wird. Dies ermöglicht, lokal Einfluss auf die Leuchtdichte im Betrieb zu nehmen. Beispielsweise kann die Leuchtdichte homogenisiert werden, indem lokale Inhomogenitäten entfernt werden, oder die Leuchtdichte kann individualisiert werden, indem lokale Inhomogenitäten erzeugt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung ist die Weglänge nach der Strukturierung länger als vor der Strukturierung. In anderen Worten wird ein Umweg für den elektrischen Strom erzeugt. Dies ermöglicht, die Leuchtdichte in einem hellen Bereich zu verringern und die Leuchtdichte an die umliegenden Bereiche anzupassen oder einen dunklen Bereich zu erzeugen, in dem die Leuchtdichte geringer ist als in den umliegenden Bereichen.
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Gemäß einer Weiterbildung wird bei dem Strukturieren der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht eine direkte Verbindung zwischen einem Kontaktabschnitt zum Zu- oder Abführen von elektrischem Strom und der Elektrode, die mit der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht verbunden ist, unterbrochen. Dadurch muss im Betrieb der Strom innerhalb der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht einen Umweg fließen. Dies trägt dazu bei, dass die für den elektrischen Strom zurückzulegende Weglänge bis hin zu dem optisch aktiven Bereich verlängert wird. Dies ermöglicht, die Leuchtdichte in dem optisch aktiven Bereich am Ende der Weglänge, insbesondere der entsprechenden Wegstrecke, gezielt zu verringern.
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Gemäß einer Weiterbildung wird abhängig von einer vorgegebenen Leuchtdichteverteilung die Weglänge ermittelt und die Weglänge wird mittels der Strukturierung ausgebildet. Beispielsweise kann bei einem organischen lichtemittierenden Bauelement, dessen elektrisch leitfähige Kontaktschicht nicht mittels des Laserstrahls strukturiert wurde, die Leuchtdichteverteilung erfasst werden. Anhand dieser erfassten Leuchtdichteverteilung kann ermittelt werden, in welchen Bereichen die Leuchtdichte verringert oder vergrößert werden soll und wie stark die Leuchtdichte verringert oder vergrößert werden soll, um eine gewünschte und/oder vorgegebene Leuchtdichteverteilung zu erreichen. Abhängig von den ermittelten Bereichen und der Stärke der Verringerung bzw. der Vergrößerung wird dann die Weglänge ermittelt, die der elektrische Strom hin zu dem entsprechenden Bereich mindestens zurücklegen soll. Abhängig von der Weglänge kann dann eine entsprechende Wegstrecke ermittelt werden. Nachfolgend wird bei anderen organischen lichtemittierenden Bauelementen, die ansonsten vorzugsweise baugleich sind wie das organische lichtemittierende Bauelement, dessen elektrisch leitfähige Kontaktschicht nicht mittels des Laserstrahls strukturiert wurde, die Strukturierung der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht zum Erzeugen der entsprechenden Wegstrecke und zum Vorgeben der entsprechenden Weglänge mittels des Laserstrahls durchgeführt.
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Gemäß einer Weiterbildung wird die Weglänge so ermittelt und mittels der Strukturierung so vorgegeben, insbesondere ausgebildet, dass die resultierende Leuchtdichteverteilung homogen oder zumindest näherungsweise homogen ist. Dies trägt dazu bei, dass das organische lichtemittierende Bauelement im Betrieb ein gleichmäßiges Erscheinungsbild hat.
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Gemäß einer Weiterbildung wird die Weglänge so ermittelt und mittels der Strukturierung die Weglänge so vorgegeben, dass die resultierende Leuchtdichteverteilung einen vorgegebenen Leuchtdichtegradienten aufweist. Dies kann dazu beitragen, dass das organische lichtemittierende Bauelement im Betrieb ein individuelles und/oder inhomogenes Erscheinungsbild hat.
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Gemäß einer Weiterbildung wird bei einem organischen lichtemittierenden Bauelement mit einer unstrukturierten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht die Leuchtdichteverteilung erfasst. Abhängig von der erfassten Leuchtdichteverteilung und der vorgegebenen Leuchtdichteverteilung wird die optische Weglänge ermittelt und für das organische lichtemittierende Bauelement vorgegeben. Nachfolgend werden bei organischen lichtemittierenden Bauelementen, die ansonsten baugleich mit dem organischen lichtemittierenden Bauelement mit der unstrukturierten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht sind, die elektrisch leitfähigen Kontaktschichten derart strukturiert, dass die entsprechenden organischen lichtemittierenden Bauelemente die vorgegebene Leuchtdichteverteilung aufweisen.
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Der photolithographische Prozess weist einen Ätzprozess auf, bei dem eine Maskenstruktur verwendet wird. Der photolithographische Prozess kann bei einer großen Anzahl von organischen lichtemittierenden Bauelementen immer gleich, insgesamt relativ schnell und kostengünstig durchgeführt werden. Ein Anpassen, beispielsweise ein Homogenisieren oder ein Individualisieren, einzelner oder mehrerer der organischen lichtemittierenden Bauelemente erfolgt nach dem photolithographischen Prozess mittels des Strukturierens mittels des Laserstrahls.
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Der Druckprozess kann bei einer großen Anzahl von organischen lichtemittierenden Bauelementen immer gleich, insgesamt relativ schnell und kostengünstig durchgeführt werden. Ein Anpassen, beispielsweise ein Homogenisieren oder ein Individualisieren, einzelner oder mehrerer der organischen lichtemittierenden Bauelemente nach dem Druckprozess erfolgt danach mittels des Strukturierens mittels des Laserstrahls.
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Gemäß einer Weiterbildung wird das organische lichtemittierende Bauelement mittels eines Laserstrahls in dem optisch aktiven Bereich segmentiert. In anderen Worten kann mittels des Laserstrahl oder eines weiteren Laserstrahls das organische lichtemittierende Bauelement segmentiert werden, so dass es einzelne lichtemittierende Segmente aufweist. Den Segmenten können voneinander unabhängige Kontaktabschnitte zum elektrischen Kontaktieren zugeordnet werden, wobei die Kontaktabschnitte und/oder die Zuordnungen mittels des Strukturierens mittels des Laserstrahls erzeugt werden können.
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Gemäß einer Weiterbildung wird bei der Strukturierung mittels des Laserstrahls die elektrisch leitfähige Kontaktschicht in Dickenrichtung vollständig durchtrennt und/oder abgetragen. Dies ermöglicht, aus einem flächig geschlossenen Teilbereich der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht zwei voneinander körperlich getrennte und elektrisch isolierte Kontaktabschnitte auszubilden. Alternativ oder zusätzlich ermöglicht dies, einen bestehenden Kontaktabschnitt in lateraler Richtung zu verschmälern und so seine Querschnittfläche zu verringern, wodurch dessen elektrischer Widerstand steigt, wodurch die Leuchtdichte und/oder die Leuchtdichteverteilung beeinflusst werden können. Optional kann auch eine gegebenenfalls unter der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht liegende erste Elektrodenschicht mittels des Laserstrahls vollständig durchtrennt und/oder abgetragen werden. Die Dickenrichtung erstreckt sich in Richtung senkrecht zur lateralen Richtung.
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Gemäß einer Weiterbildung wird bei der Strukturierung mittels des Laserstrahls die elektrisch leitfähige Kontaktschicht in Dickenrichtung nur teilweise durchtrennt und/oder abgetragen. Dies ermöglicht, einen bestehenden Kontaktabschnitt in Dickenrichtung zu verschmälern und so seine Querschnittfläche zu verringern, wodurch dessen elektrischer Widerstand steigt, wodurch die Leuchtdichte und/oder die Leuchtdichteverteilung beeinflusst werden können. Optional kann auch eine gegebenenfalls unter der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht liegende erste Elektrodenschicht mittels des Laserstrahls teilweise durchtrennt und/oder abgetragen werden, wodurch deren elektrischer Widerstand steigt, wodurch die Leuchtdichte und/oder die Leuchtdichteverteilung beeinflusst werden können.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines organischen lichtemittierenden Bauelements;
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2 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines organischen lichtemittierenden Bauelements,
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3 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines organischen lichtemittierenden Bauelements,
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4 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines organischen lichtemittierenden Bauelements,
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5 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines organischen lichtemittierenden Bauelements,
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6 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines organischen lichtemittierenden Bauelements,
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7 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines organischen lichtemittierenden Bauelements.
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert. In den Figuren sind identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
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Ein organisches lichtemittierendes Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein organisches lichtemittierendes Halbleiter-Bauelement sein und/oder als organische lichtemittierende Diode oder als organischer lichtemittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. In diesem Zusammenhang kann das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement beispielsweise als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED) oder als organischer Licht emittierender Transistor ausgebildet sein. Das organische lichtemittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von lichtemittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
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1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines organischen lichtemittierenden Bauelements 1. Das organische lichtemittierende Bauelement 1 weist einen Träger 12 auf. Der Träger 12 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Der Träger 12 dient als Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente. Der Träger 12 kann beispielsweise Kunststoff, Metall, Glas, Quarz und/oder ein Halbleitermaterial aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Träger 12 eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Träger 12 kann mechanisch rigide oder mechanisch flexibel ausgebildet sein.
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Auf dem Träger 12 ist eine aktive Schichtenstruktur ausgebildet. Die aktive Schichtenstruktur ist im Betrieb des organischen lichtemittierenden Bauelements optisch und elektrisch aktiv. Die aktive Schichtenstruktur ist somit ein elektrisch und/oder optisch aktiver Bereich. In anderen Worten wird im Betrieb des organischen lichtemittierenden Bauelements 1 in der aktiven Schichtenstruktur Licht erzeugt und elektrischer Strom geleitet. Der elektrisch aktive Bereich ist beispielsweise der Bereich des optoelektronischen Bauelements 10, in dem elektrischer Strom zum Betrieb des optoelektronischen Bauelements 10 fließt. In dem optisch aktiven Bereich wird Licht erzeugt. Lateral außerhalb des optisch aktiven Bereichs liegt ein nicht optisch aktiver Bereich der aktiven Schichtenstruktur, in dem kein Licht erzeugt wird.
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Die aktive Schichtenstruktur weist eine erste Elektrodenschicht 14 auf, die einen ersten Kontaktabschnitt 16, einen zweiten Kontaktabschnitt 18 und eine erste Elektrode 20 aufweist. Der Träger 12 mit der ersten Elektrodenschicht 14 kann auch als Substrat bezeichnet werden. Zwischen dem Träger 12 und der ersten Elektrodenschicht 14 kann eine erste nicht dargestellte Barriereschicht, beispielsweise eine erste Barrieredünnschicht, ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 ist von dem ersten Kontaktabschnitt 16 mittels einer elektrischen Isolierungsbarriere 21 elektrisch isoliert. Der erste und der zweite Kontaktabschnitt 16, 18 liegen in dem nicht optisch aktiven Bereich. Der zweite Kontaktabschnitt 18 ist von einem in dem nicht optisch aktiven Bereich liegenden Teilabschnitt der ersten Elektrode 20 gebildet. Alternativ dazu ist der zweite Kontaktabschnitt mit der ersten Elektrode 20 körperlich und elektrisch verbunden.
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Die erste Elektrode 20 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 ist transluzent oder transparent ausgebildet. Die erste Elektrode 20 weist ein elektrisch leitfähiges Material auf, beispielsweise Metall und/oder ein leitfähiges transparentes Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einen Schichtenstapel mehrerer Schichten, die Metalle oder TCOs aufweisen. Die erste Elektrode 20 kann beispielsweise einen Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs aufweisen, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag-ITO Multischichten. Die erste Elektrode 20 kann alternativ oder zusätzlich zu den genannten Materialien aufweisen: Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und -teilchen, beispielsweise aus Ag, Netzwerke aus Kohlenstoff-Nanoröhren, Graphen-Teilchen und -Schichten und/oder Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten.
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In dem optisch aktiven Bereich ist über der ersten Elektrode 20 eine organische funktionelle Schichtenstruktur 22 der aktiven Schichtenstruktur ausgebildet. Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 kann beispielsweise eine, zwei oder mehr Teilschichten aufweisen. Beispielsweise kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Emitterschicht, eine Elektronentransportschicht und/oder eine Elektroneninjektionsschicht aufweisen. Die Lochinjektionsschicht dient zum Reduzieren der Bandlücke zwischen erster Elektrode und Lochtransportschicht. Bei der Lochtransportschicht ist die Lochleitfähigkeit größer als die Elektronenleitfähigkeit. Die Lochtransportschicht dient zum Transportieren der Löcher. Bei der Elektronentransportschicht ist die Elektronenleitfähigkeit größer als die Lochleitfähigkeit. Die Elektronentransportschicht dient zum Transportieren der Löcher. Die Elektroneninjektionsschicht dient zum Reduzieren der Bandlücke zwischen zweiter Elektrode und Elektronentransportschicht. Ferner kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 ein, zwei oder mehr funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten, die jeweils die genannten Teilschichten und/oder weitere Zwischenschichten aufweisen.
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In dem optisch aktiven Bereich ist über der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 eine zweite Elektrode 23 der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet. Die zweite Elektrode 23 ist elektrisch mit dem ersten Kontaktabschnitt 16 gekoppelt. Optional kann der erste Kontaktabschnitt 16 von einem sich in den nicht optisch aktiven Bereich erstreckenden Teilabschnitt der zweiten Elektrode 23 gebildet sein.
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Die zweite Elektrode 23 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 20 ausgebildet sein, wobei die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 23 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Die erste Elektrode 20 dient beispielsweise als Anode oder Kathode der optoelektronischen Schichtenstruktur. Die zweite Elektrode 23 dient korrespondierend zu der ersten Elektrode als Kathode bzw. Anode der optoelektronischen Schichtenstruktur.
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Somit überlappen sich die erste Elektrode 20, die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 und die zweite Elektrode 23 in dem optisch aktiven Bereich. Lateral außerhalb des optisch aktiven Bereichs liegt der nicht optisch aktive Bereich der aktiven Schichtenstruktur, in dem sich die erste Elektrode 20, die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 und die zweite Elektrode 23 nicht überlappen.
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In dem zweiten Kontaktabschnitt 18 ist eine elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 der aktiven Schichtenstruktur ausgebildet. Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 ist in dem zweiten Kontaktabschnitt 18 über, insbesondere direkt auf, der ersten Elektrodenschicht 14 ausgebildet. Alternativ dazu kann die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 in dem Kontaktabschnitt 18 direkt auf dem Träger 12 oder gegebenenfalls direkt auf einer Barriereschicht ausgebildet sein. Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 ist in lateraler Richtung strukturiert, wie nachfolgend näher erläutert. Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 ist nicht transparent und/oder opak ausgebildet. Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 weist eine hohe elektrische Leitfähigkeit auf. Insbesondere weist die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 eine höhere elektrische Leitfähigkeit als die erste Elektrode 20 auf. Optional kann die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 auch in dem ersten Kontaktabschnitt 16 ausgebildet sein, wobei gegebenenfalls die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 in dem ersten Kontaktabschnitt 16 zusätzlich oder alternativ zu der ersten Elektrodenschicht 14 und/oder der zweiten Elektrode 23 ausgebildet sein kann.
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Über dem ersten Kontaktabschnitt 16 ist ein erster Kontaktbereich 32 freigelegt. Über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 ist ein zweiter Kontaktbereich 34 freigelegt. Der erste Kontaktbereich 32 dient zum elektrischen Kontaktieren des ersten Kontaktabschnitts 16 und der zweite Kontaktbereich 34 dient zum elektrischen Kontaktieren des zweiten Kontaktabschnitts 18.
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Auf oder über dem aktiven Bereich kann eine Getter-Struktur (nicht dargestellt) angeordnet sein. Die Getter-Schicht kann transluzent, transparent oder opak ausgebildet sein. Die Getter-Schicht kann ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein, das Stoffe, die schädlich für den aktiven Bereich sind, absorbiert und bindet.
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Über der zweiten Elektrode 23 und zumindest teilweise über dem ersten Kontaktabschnitt 16 und zumindest teilweise über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 ist eine Verkapselungsschicht 24 ausgebildet, die die aktive Schichtenstruktur verkapselt. Die Verkapselungsschicht 24 kann als zweite Barriereschicht, beispielsweise als zweite Barrieredünnschicht, ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht 24 kann auch als Dünnschichtverkapselung bezeichnet werden. Die Verkapselungsschicht 24 bildet eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff. Die Verkapselungsschicht 24 kann als eine einzelne Schicht, ein Schichtstapel oder eine Schichtstruktur ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht 24 kann aufweisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Poly(p-phenylenterephthalamid), Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben. Gegebenenfalls kann die erste Barriereschicht auf dem Träger 12 korrespondierend zu einer Ausgestaltung der Verkapselungsschicht 24 ausgebildet sein.
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Über der Verkapselungsschicht 24 ist eine Haftmittelschicht 36 ausgebildet. Die Haftmittelschicht 36 weist beispielsweise ein Haftmittel, beispielsweise einen Klebstoff, beispielsweise einen Laminierklebstoff, einen Lack und/oder ein Harz auf. Die Haftmittelschicht 36 kann beispielsweise Partikel aufweisen, die elektromagnetische Strahlung streuen, beispielsweise lichtstreuende Partikel.
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Über der Haftmittelschicht 36 ist ein Abdeckkörper 38 ausgebildet. Die Haftmittelschicht 36 dient zum Befestigen des Abdeckkörpers 38 an der Verkapselungsschicht 24. Der Abdeckkörper 38 weist beispielsweise Kunststoff, Glas und/oder Metall auf. Beispielsweise kann der Abdeckkörper 38 im Wesentlichen aus Glas gebildet sein und eine dünne Metallschicht, beispielsweise eine Metallfolie, und/oder eine Graphitschicht, beispielsweise ein Graphitlaminat, auf dem Glaskörper aufweisen. Der Abdeckkörper 38 dient zum Schützen des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1, beispielsweise vor mechanischen Krafteinwirkungen von außen. Ferner kann der Abdeckkörper 38 zum Verteilen und/oder Abführen von Hitze dienen, die in dem herkömmlichen optoelektronischen Bauelement 1 erzeugt wird. Beispielsweise kann das Glas des Abdeckkörpers 38 als Schutz vor äußeren Einwirkungen dienen und die Metallschicht des Abdeckkörpers 38 kann zum Verteilen und/oder Abführen der beim Betrieb des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1 entstehenden wärme dienen.
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Alternativ oder zusätzlich können der erste und der zweite Kontaktabschnitt 16, 18 an derselben Seite des organischen lichtemittierenden Bauelements 1 ausgebildet sein, beispielsweise in 1 auf der rechten Seite, in Richtung senkrecht zur Zeichenebene hintereinander. Ferner können optional zwei erste und/oder zwei zweite Kontaktabschnitte 16, 18 zum elektrischen Kontaktieren der zweiten bzw. ersten Elektrode 23, 20 ausgebildet sein. Ferner können der Abdeckkörper 38 und der Träger 12 an ihren Seiten bündig ausgebildet sein und die Ausnehmungen, in denen die Kontaktbereiche 32, 34 frei gelegt sind, können sich durch den Abdeckkörper 38 und/oder den Träger 12 hindurch erstrecken.
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2 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines organischen lichtemittierenden Bauelements, das bezüglich seines Querschnitts beispielsweise weitgehend dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel entsprechen kann, wobei der erste und der zweite Kontaktabschnitt 16, 18 an derselben Seite des organischen lichtemittierenden Bauelements 1 ausgebildet sind. Die erste Elektrode 20 bildet die Kathode und die zweite Elektrode 23 bildet die Anode.
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In 2 sind die zweite Elektrode 23 und die organische funktionelle Schichtenstruktur 20 in dem optisch aktiven Bereich 42 nur teilweise dargestellt, damit die unter der zweiten Elektrode 23 liegende organische funktionelle Schichtenstruktur 22 und die unter der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 liegende erste Elektrode 20 erkennbar sind. In der Realität ist der gesamte optisch aktive Bereich 42 von der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 und der zweiten Elektrode 23 bedeckt.
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Der in 2 von der Isolierungsbarriere 21 umgrenzte Bereich ist der optisch aktive Bereich 42 des organischen lichtemittierenden Bauelements 1. Der in 2 außerhalb der Isolierungsbarriere 21 liegende Bereich ist der nicht optisch aktive Bereich 40 des organischen lichtemittierenden Bauelements 1. Der zweite Kontaktabschnitt 18 erstreckt sich in dem nicht optisch aktiven Bereich 40 nahezu um den gesamten optisch aktiven Bereich 42.
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Die erste Elektrode 20 steht unter der Isolierungsbarriere 21 nach außen in den nicht optisch aktiven Bereich 40 hervor, ist dort insbesondere unter der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39 ausgebildet und körperlich und elektrisch mit der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39 verbunden. Alternativ dazu kann die erste Elektrode 20 lediglich abschnittweise unter der Isolierungsbarriere 21 in den nicht optisch aktiven Bereich 40 hervorstehen und dort körperlich und elektrisch mit der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39 verbunden sein.
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In dem optisch nicht aktiven Bereich 40 erstreckt sich zwischen der zweiten Elektrode 23 und der elektrisch leitfähigen Schicht 39, und somit vertikal, in 2 in die Zeichenebene hinein, unter der zweiten Elektrode 23 die Isolierungsbarriere 21, damit kein Strom direkt von der Anode zur Kathode fließt, ohne über die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 zu fließen. Alternativ dazu kann die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 derart strukturiert sein, dass sie nicht mit der zweiten Elektrode 23 überlappt und dementsprechend nicht unter der zweiten Elektrode 23 ausgebildet ist. Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 ist derart strukturiert, dass der erste Kontaktabschnitt 16 und der zweite Kontaktabschnitt 18 körperlich voneinander getrennt und elektrisch voneinander isoliert sind.
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Die in dem vorhergehenden Absatz erläuterten Strukturierungen der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39 können beispielsweise mittels vollflächigen Aufbringens, beispielsweise Abscheidens, der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39 und einem, zwei oder mehr anschließenden photolithographischen Prozessen, beispielsweise unter Verwendung einer Maskenstruktur, ausgebildet werden. Alternativ dazu werden der erste Kontaktabschnitt 16 und/oder der zweite Kontaktabschnitt 18, die körperlich voneinander getrennt und elektrisch voneinander isoliert sind, mittels eines Druckprozesses ausgebildet.
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Das organische lichtemittierende Bauelement 1 eignet sich beispielsweise zum Erfassen einer Leuchtdichte und/oder Leuchtdichteverteilung des organischen lichtemittierenden Bauelements 1 ohne Laserstrukturierung der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39.
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3 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines organischen lichtemittierenden Bauelements 1, das beispielsweise weitgehend dem in 2 gezeigten organischen lichtemittierenden Bauelement 1 entsprechen kann, wobei die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 in dem nicht optisch aktiven Bereich 40 mittels eines Laserstrahls strukturiert wurde. Zusätzlich kann, wie in 3 gezeigt, die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 auch in dem optisch aktiven Bereich 42 mittels Laserstrahls strukturiert werden.
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Das Strukturieren mittels des Laserstrahls erzeugt mehrere Laserschnitte 50. Mittels der Laserschnitte 50 können Linien oder Flächen der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39 entfernt werden, so dass entsprechende Linien bzw. Flächen der darunter liegenden Schichten freigelegt werden. Die Linien können eine Breite aufweisen in einem Bereich beispielsweise von 10 μm bis 1000 μm, beispielsweise von 50 μm bis 500 μm, beispielsweise von ungefähr 100 μm. Die Flächen können beispielsweise mittels Scannens der Flächen, also mittels Hin- und Herfahrens des Laserstrahls innerhalb der Flächen, erzeugt werden. Beispielsweise können mittels der Laserschnitte 50 die erste Elektrode 20, der Träger 12 oder gegebenenfalls die Barriereschicht zum Teil freigelegt werden.
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In 3 ist die zweite Elektrode 23 derart geschnitten dargestellt, dass erkennbar ist, dass sich in dem nicht optisch aktiven Bereich 40 die Isolierungsbarriere 21 zwischen der zweiten Elektrode 23 und der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39 erstreckt und diese voneinander elektrisch isoliert. Ferner sind in 2 die zweite Elektrode 23 und die organische funktionelle Schichtenstruktur 20 in dem optisch aktiven Bereich 42 nur teilweise dargestellt, damit die unter der zweiten Elektrode 23 liegende organische funktionelle Schichtenstruktur 22 und die unter der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 liegende erste Elektrode 20 erkennbar sind. In der Realität ist der gesamte optisch aktive Bereich 42 von der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 und der zweiten Elektrode 23 bedeckt.
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Der zweite Kontaktabschnitt 18 erstreckt sich in dem nicht optisch aktiven Bereich 40 nahezu um den gesamten optisch aktiven Bereich 42 herum. Der erste Kontaktabschnitt 16 ist in dem nicht optisch aktiven Bereich 40 lediglich im Bereich der zweiten Elektrode 23 ausgebildet. Der zweite Kontaktabschnitt 18 weist zwei erste Kontaktbereiche 32 auf. Der erste Kontaktabschnitt 16 weist einen zweiten Kontaktbereich 34 auf.
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Die Laserschnitte 50 in dem nicht optisch aktiven Bereich 40 bewirken, dass sich in dem nicht optisch aktiven Bereich 40 in 3 von unten nach oben die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 zunächst verschmälert und oben, nahe dem Ende des optisch aktiven Bereichs 42, wieder verbreitert. Gleiches gilt für eine dazu korrespondierende sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckende Querschnittsfläche der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39 und gegebenenfalls der ersten Elektrodenschicht 14 unter der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39. Dadurch wird im Betrieb für den fließenden elektrischen Strom ein Engpass erzeugt, wobei mit abnehmender Querschnittsfläche ein elektrischer Widerstand der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39 und gegebenenfalls der ersten Elektrodenschicht 14 unter der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39 zunimmt. Dies beeinflusst den Stromfluss und die Stromverteilung im aktiven Bereich insgesamt und die Leuchtdichte und Leuchtdichteverteilung im optisch aktiven Bereich 42.
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Der optionale Laserschnitt 50 in dem optisch aktiven Bereich 42 führt zu einer Segmentierung des organischen lichtemittierenden Bauelements 1, wodurch ebenfalls der Stromfluss und die Stromverteilung im aktiven Bereich insgesamt und die Leuchtdichte und Leuchtdichteverteilung im optisch aktiven Bereich 42 beeinflusst werden. Optional kann die Segmentierung derart durchgeführt werden, dass zwei oder mehr unabhängig voneinander ansteuerbare Segmente erzeugt werden.
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4 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines organischen lichtemittierenden Bauelements 1, das beispielsweise weitgehend dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel entsprechen kann. Insbesondere weist die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 keine Laserstrukturierung auf und der erste und der zweite Kontaktabschnitt 16, 18 wurden mittels des photolithographischen Prozesses oder mittels des Druckprozesses ausgebildet. Bei dem organischen lichtemittierenden Bauelement 1 erstreckt sich der zweite Kontaktabschnitt 18 in dem nicht optisch aktiven Bereich 40 nahezu um den gesamten optisch aktiven Bereich 42. Der zweite Kontaktabschnitt 18 weist zwei zweite Kontaktbereiche 34 auf. Die mit dem zweiten Kontaktabschnitt 18 verbundene erste Elektrode 20 bildet die Anode und die mit dem ersten Kontaktabschnitt 16 verbundene zweite Elektrode 23 bildet die Kathode. Der zweiten Kontaktabschnitt 18 ist körperlich von dem ersten Kontaktabschnitt 16 getrennt und elektrisch von diesem isoliert.
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Des Weiteren zeigt 4 eine Leuchtdichteverteilung in dem optisch aktiven Bereich 42. Die Leuchtdichteverteilung hängt von der Struktur der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39 und von der Art der Schichten der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 ab, welche beispielsweise Einfluss auf die Farbe des emittierten Lichts hat. In anderen Worten kann bei Verwendung des gleichen Substrats und verschiedener organischer funktioneller Schichtenstrukturen 22, die im Betrieb Licht entsprechend verschiedener Farben emittieren, die Leuchtdichte und/oder die Leuchtdichteverteilung unterschiedlich sein.
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5 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines organischen lichtemittierenden Bauelements 1, das weitgehend dem in 4 gezeigten organischen lichtemittierenden Bauelement 1 entspricht, wobei die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 mittels eines Laserstrahls strukturiert wurde, also Laserstrukturiert wurde, so dass die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 in dem nicht optisch aktiven Bereich 40 mehrere Laserschnitte 50 aufweist. Die Laserschnitte 50 sind vorzugsweise so tief, dass gegebenenfalls auch die darunter liegende erste Elektrodenschicht 14 von den entsprechenden Laserschnitten 50 vollständig durchtrennt ist. Die Laserschnitte 50 durchtrennen die elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 39 derart, dass drei voneinander getrennte und elektrisch voneinander isolierte zweite Kontaktabschnitte 18a, 18b, 18c ausgebildet sind.
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Die Laserschnitte 50 in dem nicht optisch aktiven Bereich 40 bewirken, dass im Betrieb der Strom einen anderen Weg fließt als bei dem in 4 gezeigten organischen lichtemittierenden Bauelement 1. Dies bewirkt, dass die Leuchtdichte und die Leuchtdichteverteilung bei dem in 5 gezeigten organischen lichtemittierenden Bauelement 1 anders ist als bei dem in 4 gezeigten organischen lichtemittierenden Bauelement 1.
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Die Laserschnitte 50 können so ausgebildet werden, dass die Leuchtdichte und/oder die Leuchtdichteverteilung gezielt beeinflusst werden können. Beispielsweise kann eine ohne Laserstrukturierung vorliegende Inhomogenität der Leuchtdichteverteilung mittels der Laserstrukturierung entfernt werden, so dass nach der Laserstrukturierung die Leuchtdichteverteilung homogener ist als vor der Laserstrukturierung. Alternativ dazu kann eine ohne Laserstrukturierung vorliegende Homogenität der Leuchtdichteverteilung mittels der Laserstrukturierung entfernt werden, so dass nach der Laserstrukturierung die Leuchtdichteverteilung inhomogener ist als vor der Laserstrukturierung. Beispielsweise kann so ein vorgegebenes Leuchtbild und/oder Erscheinungsbild erzeugt werden. Beispielsweise können so verschiedene Muster und/oder Leuchtdichtegradienten erzeugt werden.
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Zusätzlich können, wie in 4 gezeigt, sich manche der Laserschnitte 50 über den optisch aktiven Bereich 42 erstrecken. In dem optisch aktiven Bereich 42 ist keine elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 ausgebildet, weshalb die Laserschnitte 50 dort lediglich die erste Elektrode 20 durchtrennen. Die Laserschnitte 50 in dem optisch aktiven Bereich 42 bewirken, dass die Leuchtfläche des organischen lichtemittierenden Bauelements 1 in drei Segmente unterteilt ist. Die drei Segmente sind mit je einem der drei zweiten Kontaktabschnitte 18a, 18b, 18c elektrisch verbunden und können über die entsprechenden Kontaktabschnitte 18a, 18b, 18c angesteuert werden. Die drei Segmente können optional voneinander unabhängig angesteuert werden, indem entsprechend voneinander unabhängig ein elektrisches Potential an die entsprechenden zweiten Kontaktabschnitte 18a, 18b, 18c angelegt wird.
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6 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines organischen lichtemittierenden Bauelements 1, das weitgehend dem in 4 gezeigten organischen lichtemittierenden Bauelement 1 entspricht, wobei die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 zusätzlich mittels eines Laserstrahls strukturiert wurde, so dass die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 an dem Übergang von dem nicht optisch aktiven Bereich 40 zu dem optisch aktiven Bereich 42 mehrere Laserschnitte 50 aufweist. Die Laserschnitte 50 sind vorzugsweise so tief, dass gegebenenfalls auch die darunter liegende erste Elektrodenschicht 14 von den entsprechenden Laserschnitten 50 vollständig durchtrennt ist.
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Die Laserschnitte 50 in dem nicht optisch aktiven Bereich 40 bewirken, dass im Betrieb der Strom einen anderen Weg fließt als bei dem in 4 gezeigten organischen lichtemittierenden Bauelement 1. Dies bewirkt, dass die Leuchtdichte und die Leuchtdichteverteilung bei dem in 5 gezeigten organischen lichtemittierenden Bauelement 1 anders ist als bei dem in 4 gezeigten organischen lichtemittierenden Bauelement 1.
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Die Laserschnitte 50 durchtrennen die elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 39 derart, dass der Strom von dem zweiten Kontaktbereichen 34 über den zweiten Kontaktabschnitt 18 und ausschließlich über einen nicht mittels Laserstrahls durchtrennten Abschnitt 52 in den optisch aktiven Bereich 42 fließen kann oder umgekehrt. Dies führt dazu, dass die Leuchtdichte in 6 im oberen Bereich des optisch aktiven Bereichs 42 nahe dem nicht durchtrennten Abschnitt 52 größer ist als unterhalb dieses Bereichs. Insbesondere ist so ein in 6 von oben nach unten verlaufender Leuchtdichtegradient erzeugt.
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7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines organischen lichtemittierenden Bauelements 1, beispielsweise eines der im Vorhergehenden erläuterten organischen lichtemittierenden Bauelemente 1.
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In einem Schritt S2 wird ein Träger bereitgestellt, beispielsweise der im Vorhergehenden erläuterte Träger 12.
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In einem Schritt S4 wird eine erste Elektrodenschicht ausgebildet, beispielsweise wird die im Vorhergehenden erläuterte erste Elektrodenschicht 14 über dem Träger 12 ausgebildet.
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In einem Schritt S6 wird eine elektrisch leitfähige Kontaktschicht ausgebildet. Beispielsweise wird die im Vorhergehenden erläuterte elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 in dem nicht optisch aktiven Bereich 40 und in dem zweiten Kontaktbereich 18 über der ersten Elektrodenschicht 14 ausgebildet. Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 wird zunächst flächig und/oder ohne Struktur ausgebildet, beispielsweise abgeschieden oder aufgedruckt werden. Nachfolgend kann die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 optional mittels eines photolithographischen Verfahrens und einem Maskenprozess derart strukturiert werden, dass sie wenigstens zwei Kontaktabschnitte, insbesondere den ersten und den zweiten Kontaktabschnitt 16, 18 aufweist.
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In einem Schritt S8 wird die elektrisch leitfähige Kontaktschicht mittels eines Laserstrahls strukturiert. Insbesondere wird die elektrisch leitfähige Kontaktschicht 39 derart mittels des Laserstrahls strukturiert, dass sie nachfolgend mehr als zwei Kontaktabschnitte, beispielsweise zwei oder mehr erste und/oder zweite Kontaktabschnitte 16, 18 aufweist und/oder dass die Weglänge für den elektrischen Strom, der im Betrieb über den aktiven Bereich fließt, insgesamt verändert, insbesondere verlängert, wird.
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In einem Schritt S10 wird eine organische funktionelle Schichtenstruktur ausgebildet. Beispielsweise wird die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 auf der zweiten Elektrode 20 ausgebildet.
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In einem Schritt S12 wir eine zweite Elektrode ausgebildet. Beispielsweise wird die zweite Elektrode 23 über der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 ausgebildet. Die zweite Elektrode 23 wird so ausgebildet, dass sie sich über den ersten Kontaktbereich erstreckt oder diesen bildet.
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In einem Schritt S14 wird eine Verkapselung ausgebildet. Beispielsweise weist die Verkapselung die Verkapselungsschicht 24, die Haftmittelschicht 36 und/oder den Abdeckkörper 38 auf.
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Optional kann zuerst ein organisches lichtemittierendes Bauelement 1 ohne die Laserstrukturierung ausgebildet und im Betrieb getestet und/oder vermessen werden. So können die Leuchtdichte und/oder die Leuchtdichteverteilung des organischen lichtemittierenden Bauelements 1 ohne die Laserstrukturierung ermittelt werden. Diese organische lichtemittierende Bauelement 1 weist eine bestimmte organische funktionelle Schichtenstruktur 22 auf, insbesondere eine, die im Betrieb Licht einer bestimmten Farbe emittiert.
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Abhängig von der erfassten Leuchtdichte und/oder Leuchtdichteverteilung kann ermittelt werden, in welchen Bereichen des organischen lichtemittierenden Bauelements 1 die Weglänge des elektrischen Stroms und/oder der Widerstand für den elektrischen Strom verändert werden muss, um die Leuchtdichte bzw. die Leuchtdichteverteilung so zu beeinflussen, dass im Betrieb eine vorgegebene, beispielsweise gewünschte, Leuchtdichte bzw. Leuchtdichteverteilung erzeugt wird. Abhängig von der ermittelten Weglänge bzw. der ermittelten Änderung des Widerstands kann dann die Strukturierung der elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 39 durchgeführt werden, um die vorgegebene Leuchtdichte bzw. Leuchtdichteverteilung erzeugen zu können.
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Optional können in dem optisch aktiven und/oder in dem nicht optisch aktiven Bereich die elektrische leitfähige Kontaktschicht 39 und/oder die erste Elektrode 20 lediglich bezüglich ihrer Dicke reduziert werden, um Einfluss auf die Leuchtdichte bzw. die Leuchtdichteverteilung zu nehmen. Dies führt zu einem Reduzieren der Querschnittfläche und damit des Leiterquerschnitts, der für die Stromzuführung zur Verfügung steht.
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Falls ein geeignetes Aufnahmemedium in dem organischen lichtemittierenden Bauelement 1 vorhanden ist, beispielsweise bei einem Cavity-Bauteil mit einer Cavity-Verkapselung, kann die Laserstrukturierung auch bei dem bereits verkapselten organischen lichtemittierenden Bauelement 1 erfolgen. Dies kann ermöglichen, die Laserstrukturierung und die damit verbundene Beeinflussung der Leuchtdichte und des Leuchtdichtegradienten bei bereits verkapselten organischen lichtemittierenden Bauelementen 1 zu verwenden, beispielsweise als Reparaturverfahren für UNI-Ausfälle, wobei ein UNI-Ausfall eine Beeinträchtigung der Uniformität, insbesondere der Gleichförmigkeit oder der Homogenität, der Leuchtdichte des organischen lichtemittierenden Bauelements 1 ist. Wird die Laserstrukturierung vor der Verkapselung durchgeführt, ist jedoch sichergestellt, dass die Verkapselung von dem Laserstrahl nicht beschädigt wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können mehr oder weniger Kontaktabschnitte 16, 18 ausgebildet sein. Ferner können mehr oder weniger Laserschnitte 50 ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Laserschnitte 50 einen anderen Verlauf als den gezeigten aufweisen. Beispielsweise können die Laserschnitte 50 so angelegt werden, dass das verbleibende leitfähige Material der elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 39 zumindest teilweise einen mäanderförmigen oder spiralförmigen Verlauf aufweist, so dass auf kleinem Raum eine deutliche Vergrößerung der Weglänge für den Strom bewirkt wird.
