DE102015104318A1

DE102015104318A1 - Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Bauelements und lichtemittierendes Bauelement

Info

Publication number: DE102015104318A1
Application number: DE102015104318.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Popp; Ulrich Niedermeier; Andreas Rausch; Nina Riegel; Philipp Schwamb; Benjamin Claus Krummacher
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Osram Oled GmbH
Priority date: 2015-03-23
Filing date: 2015-03-23
Publication date: 2016-09-29
Also published as: DE112016007603B3; DE112016001363A5; US20180062115A1; DE112016001363B4; WO2016150810A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Bauelements (1) mit zumindest zwei lateral angeordneten Bereichen (11a, 11b, 11c, 11d) unterschiedlicher optischer Dicke angegeben, bei dem eine Trägerschicht (2) bereitgestellt wird, die ein Substrat (3) umfasst. Eine erste Elektrodenschicht (5a, 5b), eine Schichtenfolge (7) zur Erzeugung von Licht und eine zweite Elektrodenschicht (9) wird aufgebracht und zumindest eine Schicht (3, 5a, 5b, 7, 9) zur Beeinflussung der optischen Dicke in einem ersten Bereich (11a) des lichtemittierenden Bauelements (1) unterschiedlich zu der jeweiligen Schicht (3, 5a, 5b, 7, 9) in einem bezüglich des ersten Bereichs (11a) lateral angeordneten weiteren Bereich (11b, 11c, 11d) des lichtemittierenden Bauelements (1) strukturiert. Des Weiteren wird ein lichtemittierendes Bauelement (1) angegeben.

Description

Es werden ein Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Bauelements sowie ein lichtemittierendes Bauelement angegeben.
Es ist eine Aufgabe, ein Verfahren sowie ein korrespondierendes lichtemittierendes Bauelement anzugeben, das zu einer einfachen Herstellung eines lichtemittierenden Bauelements mit lateral unterschiedlichen Abstrahlungscharakteristika beiträgt.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Bauelements mit zumindest zwei lateral angeordneten Bereichen unterschiedlicher optischer Dicke angegeben. Bei dem lichtemittierenden Bauelement kann es sich beispielsweise um eine Leuchtdiode, insbesondere um eine organische Leuchtdiode (OLED) handeln, oder beides zusammen.
Das lichtemittierende Bauelement erstreckt sich in einer vertikalen Richtung zwischen einer ersten Hauptebene und einer zweiten Hauptebene, wobei die vertikale Richtung quer oder senkrecht zur ersten und/oder zweiten Hauptebene verlaufen kann. Bei den Hauptebenen kann es sich beispielsweise um eine Deckfläche und eine Bodenfläche des lichtemittierenden Bauelements handeln. Bei der Bodenfläche und/oder der Deckfläche kann es sich um eine Strahlungsdurchtrittsfläche des lichtemittierenden Bauelements handeln. Das lichtemittierende Bauelement ist in lateraler Richtung, also zum Beispiel zumindest stellenweise parallel zu den Hauptebenen, flächig ausgedehnt und weist in der vertikalen Richtung eine Dicke auf, die klein ist gegenüber einer maximalen Erstreckung des lichtemittierenden Bauelements in lateraler Richtung.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt wird eine Trägerschicht bereitgestellt. Die Trägerschicht bildet beispielsweise die Bodenfläche des lichtemittierenden Bauelements. Beispielsweise handelt es sich bei der Trägerschicht um eine mechanisch tragende Struktur des lichtemittierenden Bauelements.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt umfasst die Trägerschicht ein Substrat des lichtemittierenden Bauelements. Bei dem Substrat handelt es sich beispielsweise um ein Glassubstrat, das ein Glas enthält oder aus diesem besteht, oder ein Polymersubstrat, das einen Kunststoff wie ein Polymer enthält oder aus diesem besteht. Das Substrat kann insbesondere milchig transparent oder klarsichtig transparent ausgebildet sein. Ferner kann das Substrat beispielsweise flexibel ausgebildet sein. Insbesondere kann das Substrat dazu beispielsweise eine Metallfolie, eine Kunststofffolie und/oder ein Dünnglas enthalten oder aus einer dieser Folien bestehen (z.B. Polyimid-Folien).
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt wird eine erste Elektrodenschicht auf die Trägerschicht aufgebracht. Die erste Elektrodenschicht besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie einem Metall oder einem Oxid, oder enthält ein derartiges Material. Die erste Elektrodenschicht kann beispielsweise mittels eines physikalischen Gasphasenabscheidungs-Prozesses (physical vapor deposition, PVD) auf den Träger aufgebracht werden. Die erste Elektrodenschicht bedeckt nach diesem Schritt insbesondere eine der Bodenfläche des lichtemittierenden Bauelements abgewandte Oberfläche der Trägerschicht.
Die erste Elektrodenschicht ist beispielsweise transparent ausgebildet. Insbesondere kann die erste Elektrodenschicht ein transparentes leitfähiges Oxid (transparent conductive oxide) aufweisen. Transparente leitfähige Oxide sind transparente, leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Kadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid oder Indiumzinnoxid (ITO). Bei dem lichtemittierenden Bauelement kann es sich dann beispielsweise um einen sogenannten „Bottom-Emitter“ oder eine sogenannte „transparente OLED“ handeln. Alternativ oder ergänzend umfasst die erste Elektrodenschicht beispielsweise Nanodrahtstrukturen. Beispielsweise weist die erste Elektrodenschicht in diesem Zusammenhang Graphen auf oder besteht aus diesem.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt wird eine Schichtenfolge zur Erzeugung von Licht auf die erste Elektrodenschicht aufgebracht. Ein Aufbringen der Schichtenfolge kann beispielsweise mittels sogenannten Inlineverdampfern in einem physikalischen Gasphasenabscheidungs-Prozess (PVD-Verfahren) erfolgen. Die Schichtenfolge bedeckt nach diesem Schritt insbesondere eine der Bodenfläche des lichtemittierenden Bauelements abgewandte Oberfläche der ersten Elektrodenschicht. Die Schichtenfolge ist ausgebildet im Betrieb des lichtemittierenden Bauelements Licht zu erzeugen, insbesondere in einem oder mehreren aktiven Bereichen. Dabei kann in der Schichtenfolge weißes oder farbiges Licht erzeugt werden. Die Schichtenfolge umfasst in diesem Zusammenhang beispielsweise organische Schichten. Bei dem lichtemittierenden Bauelement kann es sich dann insbesondere um eine organische Leuchtdiode handeln.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt wird eine zweite Elektrodenschicht auf die Schichtenfolge aufgebracht. Insbesondere wird die zweite Elektrodenschicht derart aufgebracht, dass die zweite Elektrodenschicht kontaktfrei zu der ersten Elektrodenschicht angeordnet ist. Die zweite Elektrodenschicht besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material oder enthält ein derartiges Material. Die zweite Elektrodenschicht kann beispielsweise ferner transparent ausgebildet sein. Die zweite Elektrodenschicht kann beispielsweise analog zu der ersten Elektrodenschicht mittels eines physikalischen Gasphasenabscheidungs-Prozesses auf die Schichtenfolge aufgebracht werden. Die zweite Elektrodenschicht bedeckt nach diesem Schritt insbesondere eine der Bodenfläche des lichtemittierenden Bauelements abgewandte Oberfläche der Schichtenfolge.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt wird zumindest eine Schicht zur Beeinflussung der optischen Dicke in einem ersten Bereich des lichtemittierenden Bauelements unterschiedlich zu der jeweiligen Schicht in einem weiteren Bereich des lichtemittierenden Bauelements strukturiert. Der weitere Bereich ist dabei bezüglich des ersten Bereichs lateral angeordnet. Bei der zur Beeinflussung der optischen Dicke strukturierten zumindest einen Schicht kann es sich um die erste Elektrodenschicht, um zumindest eine Schicht der Schichtenfolge, um die zweite Elektrodenschicht oder um das Substrat handeln. Insbesondere ist auch eine Kombination einer Strukturierung mehrerer dieser Schichten denkbar.
Die Strukturierung der zumindest einen Schicht zur Beeinflussung der optischen Dicke in dem ersten Bereich kann beispielsweise ein Einbringen einer zusätzlichen Schicht in diesem Bereich umfassen. Die Strukturierung kann weiterhin ein zumindest teilweises Abtragen oder eine zumindest teilweise Verformung der zumindest einen Schicht in diesem Bereich umfassen. Bei der Strukturierung kann es sich in diesem Zusammenhang insbesondere um einen separaten Schritt handeln, der beispielhaft im Anschluss an das Aufbringen der jeweiligen Schicht durchgeführt wird. Alternativ oder ergänzend kann die Strukturierung auch während des Aufbringens der jeweiligen Schicht erfolgen.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt wird eine Trägerschicht bereitgestellt, die ein Substrat umfasst. Eine erste Elektrodenschicht, eine Schichtenfolge zur Erzeugung von Licht sowie eine zweite Elektrodenschicht werden auf die Trägerschicht aufgebracht. Zumindest eine Schicht wird zur Beeinflussung der optischen Dicke in einem ersten Bereich des lichtemittierenden Bauelements unterschiedlich zu der jeweiligen Schicht in einem bezüglich des ersten Bereichs lateral angeordneten weiteren Bereichs des lichtemittierenden Bauelements strukturiert.
In vorteilhafter Weise ermöglicht dies eine einfache Herstellung eines lichtemittierenden Bauelements, welches abhängig von den jeweiligen Bereichen unterschiedlicher optischer Dicke verschiedene Abstrahlcharakteristika aufweist. Die Abstrahlcharakteristika des lichtemittierenden Bauelements in den jeweiligen Bereichen können sich insbesondere im Hinblick auf Merkmale wie

– Farbwinkelverlauf,
– Auskoppelrichtung (richtungsabhängige Intensität),
– Brechungsindex,
– Farbe,
– Leuchtdichte,
– Helligkeit,
– Abstrahlwinkel, und
– Abstrahlwinkelbereich unterscheiden, wobei sowohl eine Kombination der genannten Merkmale, als auch lediglich ein einzelnes Merkmal in den jeweiligen Bereichen unterschiedlich ausgebildet sein kann. Der Begriff Abstrahlcharakteristika beschreibt in diesem Zusammenhang insbesondere einzelne Merkmale oder eine Kombination an Merkmalen, die beispielsweise abhängig von der optischen Dicke für einen Betrachter des lichtemittierenden Bauelements ein jeweiliges Erscheinungsbild ergeben bzw. beeinflussen.

Der erste Bereich und der weitere Bereich sind lateral beispielsweise benachbart angeordnet, so dass sich für einen Betrachter des lichtemittierenden Bauelements aus zumindest einer Richtung, wie beispielhaft der vertikalen Richtung, ein bezüglich des lichtemittierenden Bauelements lateral unterschiedliches Erscheinungsbild des ersten Bereichs und des weiteren Bereichs ergibt, beispielsweise abhängig von einem Betriebszustand des lichtemittierenden Bauelements. Das unterschiedliche Erscheinungsbild der jeweiligen Bereiche des lichtemittierenden Bauelements kann alternativ auch unabhängig von einem Betriebszustand des lichtemittierenden Bauelements sein.
Beispielsweise ist das Erscheinungsbild für den Betrachter ferner abhängig von einer lateralen Abfolge von Bereichen unterschiedlicher optischer Dicke. Beispielhaft ergibt sich durch die laterale Abfolge ein sich lateral erstreckendes Flächenstück des lichtemittierenden Bauelements mit Abstrahlcharakteristika, die sich von denen des restlichen lichtemittierenden Bauelements, insbesondere von einem Flächenstück mit einer verschiedenen lateralen Abfolge von Bereichen unterschiedlicher optischer Dicke, unterscheiden.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt wird eine Zwischenschicht in die Schichtenfolge eingebracht zur Beeinflussung der optischen Dicke des ersten Bereichs. Die Zwischenschicht erstreckt sich dabei lateral über den ersten Bereich. Die Zwischenschicht ist insbesondere transparent ausgebildet. Bei der Zwischenschicht kann es sich um eine Metallschicht handeln, die beispielsweise ein Material wie Aluminium enthält oder aus diesem besteht. Die Zwischenschicht ist in diesem Zusammenhang in vertikaler Richtung insbesondere umgeben von Material der Schichtenfolge. Ferner weist die Zwischenschicht in der vertikalen Richtung eine Dicke auf, die klein ist gegenüber einer Dicke der Schichtenfolge in vertikaler Richtung. Die Dicke der Zwischenschicht kann in diesem Zusammenhang beispielsweise zwischen 0,2nm und 5nm betragen, insbesondere 2nm. Beispielsweise wird die Zwischenschicht in diesem Zusammenhang aufgedampft.
Die Zwischenschicht hat beispielsweise die Wirkung, dass sich in einem Auszustand des lichtemittierenden Bauelements ein Farbwinkelverlauf für den Betrachter des lichtemittierenden Bauelements in dem jeweiligen Bereich einstellt, über den sich die Zwischenschicht lateral erstreckt. In anderen Worten ist eine durch den Betrachter wahrgenommene Farbe des jeweiligen Bereichs abhängig von einem Winkel, den der Betrachter mit einer Lichtaustrittsfläche des jeweiligen Bereichs des lichtemittierenden Bauelements einschließt. In vorteilhafter Weise kann ein derartiges lichtemittierendes Bauelement besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt wird eine Dicke in vertikaler Richtung zumindest einer Schicht in dem ersten Bereich unterschiedlich zu einer Dicke in vertikaler Richtung der jeweiligen Schicht in dem weiteren Bereich ausgebildet. Die unterschiedliche Dicke in vertikaler Richtung hat beispielsweise die Wirkung, dass sich für den Betrachter eine Helligkeit und/oder Farbe der jeweiligen Bereiche voneinander unterscheidet. Beispielsweise wird dies erreicht durch unterschiedliche Laufwege von durch die jeweilige Schicht strahlendem Licht, so dass es beispielhaft bei unterschiedlichen Wellenlängen des Lichts zu konstruktiver oder destruktiver Interferenz kommt.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt ist eine Wachstumsrate zum Aufbringen der jeweiligen Schicht in dem ersten Bereich unterschiedlich zu einer Wachstumsrate zum Aufbringen der jeweiligen Schicht in dem weiteren Bereich. In vorteilhafter Weise kann die Dicke der jeweiligen Schicht in vertikaler Richtung so besonders einfach, also insbesondere ohne zusätzliche Verfahrensschritte lateral variiert werden, um die besagte Strukturierung zu erzeugen. Die Wachstumsrate kann in diesem Zusammenhang in dem ersten Bereich beispielsweise gehemmt werden. Beispielhaft kann dabei eine Verfahrgeschwindigkeit in Inlineverdampfern zum Aufbringen der Schichtenfolge abhängig von dem jeweiligen Bereich verändert werden, beispielsweise um einen Faktor 2.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt wird die zumindest eine Schicht in dem ersten Bereich zumindest teilweise verformt oder in vertikaler Richtung zumindest teilweise abgetragen. In vorteilhafter Weise kann die Dicke der jeweiligen Schicht in vertikaler Richtung so besonders kostengünstig lateral variiert werden Beispielsweise kann eine Oberfläche der jeweiligen Schicht hierzu mit kohärenter Strahlung beaufschlagt werden, etwa durch einen Laser. Alternativ kann die Oberfläche der jeweiligen Schicht beispielsweise mechanisch strukturiert werden, etwa mittels Sandstrahlen oder „Embossing“, also einem Einpräge- bzw. Prägeverfahren.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt wird eine Hilfsschicht auf einer der Trägerschicht abgewandten Seite des lichtemittierenden Bauelements aufgebracht. Die Hilfsschicht bildet beispielsweise die Deckfläche des lichtemittierenden Bauelements. Die Hilfsschicht kann einschichtig oder mehrschichtig ausgebildet sein. Die Hilfsschicht oder eine Teilschicht davon kann als Schutzschicht ausgebildet sein, die das lichtemittierende Bauelement beispielsweise vor mechanischem Schaden schützt und/oder hermetisch abdichtet. Die Hilfsschicht oder eine Teilschicht davon kann ferner als Verbindungsschicht für eine stoffschlüssige Verbindung ausgebildet sein, etwa zwischen einer Elektrodenschicht und einem Substrat. Die Hilfsschicht oder eine Teilschicht davon kann ferner eine Dünnfilmbeschichtung umfassen oder als sogenannte „Cavity-Verkapselung“ ausgebildet sein, also eine Verkapselung mit einer Glas-Kavität. In diesem Zusammenhang kann die Hilfsschicht oder eine Teilschicht davon als Schichtstruktur zur Dünnfilmverkapselung aus einem Material wie SiNOx und ATO (z.B. AlOx / TiOx) bestehen oder ein solches aufweisen.
Die Hilfsschicht oder eine Teilschicht davon kann beispielsweise ferner elektrisch isolierend ausgebildet sein.
Die Hilfsschicht oder eine Teilschicht davon kann weiterhin als Spiegelschicht für das in der Schichtenfolge zu erzeugende Licht ausgebildet sein. In diesem Fall handelt es sich bei dem lichtemittierenden Bauelement beispielsweise um einen sogenannten „Bottom-Emitter“. Die Hilfsschicht kann ferner transparent ausgebildet sein. In diesem Fall handelt es sich bei dem lichtemittierenden Bauelement beispielsweise um einen sogenannten „Top-Emitter“ oder eine sogenannte „transparente OLED“. Ferner kann die Hilfsschicht oder eine Teilschicht davon in diesem Zusammenhang lichtstreuend ausgebildet sein.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt umfasst die Hilfsschicht ein Substrat. Bei dem Substrat handelt es sich beispielsweise um ein Glassubstrat oder ein Polymersubstrat. Insbesondere ist das Substrat transparent ausgebildet. Das Substrat kann insbesondere analog zu dem der Trägerschicht zugeordneten Substrat ausgebildet sein.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt wird eine erste Mikrokavitätenstruktur an einer Oberfläche des Substrats in dem ersten Bereich ausgebildet zur Beeinflussung der optischen Dicke. Bei der Oberfläche des Substrats handelt es sich dabei insbesondere um eine Lichtaustrittsfläche des lichtemittierenden Bauelements. Insbesondere kann das der Trägerschicht zugeordnete Substrat und/oder das der Hilfsschicht zugeordnete Substrat die erste Mikrokavitätenstruktur aufweisen. Beispielsweise kann die Oberfläche des Substrats hierzu mit kohärenter Strahlung beaufschlagt werden, etwa durch einen Laser. Alternativ kann die Oberfläche des Substrats beispielsweise mechanisch strukturiert werden, etwa mittels Sandstrahlen oder Embossing.
Bei dem ersten Bereich mit der ersten Mikrokavitätenstruktur kann es sich insbesondere um ein Flächenstück mit einer lateralen Abfolge von Teilstücken des Flächenstücks unterschiedlicher optischer Dicke handeln. In diesem Zusammenhang wird das Erscheinungsbild des ersten Bereichs für den Betrachter insbesondere durch die laterale Abfolge der Teilstücke beeinflusst. Der erste Bereich umfasst in anderen Worten eine Vielzahl lateral benachbarter Teilstücke von unterschiedlicher optischer Dicke. Die laterale Abfolge der Teilstücke in dem ersten Bereich unterscheidet sich dabei insbesondere von einem lateral benachbarten weiteren Bereich des lichtemittierenden Bauelements, sodass die jeweiligen Bereiche auch als Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke bezeichnet werden können.
In vorteilhafter Weise kann ein derartiges lichtemittierendes Bauelement einfach und kostengünstig hergestellt werden. Eine laterale Erstreckung der Teilstücke kann beispielsweise zwischen 40µm und 50µm betragen, insbesondere bei Embossing. Ferner kann die laterale Erstreckung der Teilstücke 10µm betragen, insbesondere bei der Beaufschlagung der Oberfläche des Substrats mit kohärenter Strahlung.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt wird eine zweite Mikrokavitätenstruktur innerhalb des Substrats in dem ersten Bereich ausgebildet zur Beeinflussung der optischen Dicke. Die zweite Mikrokavitätenstruktur kann beispielsweise mit einem Mikrolaser ausgebildet werden.
Bei dem ersten Bereich mit der zweiten Mikrokavitätenstruktur kann es sich insbesondere um ein Flächenstück mit einer lateralen Abfolge von Teilstücken des Flächenstücks unterschiedlicher optischer Dicke handeln. In diesem Zusammenhang wird das Erscheinungsbild des ersten Bereichs für den Betrachter insbesondere durch die laterale Abfolge der Teilstücke beeinflusst. Der erste Bereich umfasst in anderen Worten eine Vielzahl lateral benachbarter Teilstücke von unterschiedlicher optischer Dicke. Die laterale Abfolge der Teilstücke in dem ersten Bereich unterscheidet sich dabei insbesondere von einem lateral benachbarten weiteren Bereich des lichtemittierenden Bauelements, sodass die jeweiligen Bereiche auch als Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke bezeichnet werden können. Eine laterale Erstreckung der Teilstücke kann beispielsweise zwischen 1µm und 2µm betragen. In vorteilhafter Weise ermöglicht dies eine besonders scharfe Auflösung des Erscheinungsbilds einer Begrenzung des ersten Bereichs für den Betrachter.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein lichtemittierendes Bauelement mit zumindest zwei lateral angeordneten Bereichen unterschiedlicher optischer Dicke angegeben. Das lichtemittierende Bauelement ist insbesondere mit einem hier beschriebenen Verfahren gemäß dem ersten Aspekt herstellbar, sodass sämtliche für das Verfahren offenbarte Merkmale auch für das lichtemittierende Bauelement offenbart sind und umgekehrt.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt weist das lichtemittierende Bauelement eine Trägerschicht auf, die ein Substrat umfasst. Das lichtemittierende Bauelement weist ferner eine erste Elektrodenschicht auf, eine Schichtenfolge zur Erzeugung von Licht sowie eine zweite Elektrodenschicht. Die Trägerschicht, die erste Elektrodenschicht, die Schichtenfolge und die zweite Elektrodenschicht sind in vertikaler Richtung übereinander angeordnet. Eine optische Dicke zumindest einer Schicht ist in einem ersten Bereich des lichtemittierenden Bauelements unterschiedlich zu einer optischen Dicke der jeweiligen Schicht in einem bezüglich des ersten Bereichs lateral angeordneten weiteren Bereich des lichtemittierenden Bauelements ausgebildet.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt umfasst die Schichtenfolge eine Zwischenschicht zur Beeinflussung der optischen Dicke. Die Zwischenschicht erstreckt sich dabei lateral über den ersten Bereich. Die Zwischenschicht ist insbesondere aus einem Metall wie Aluminium ausgebildet, oder weist ein Metall auf. In vertikaler Richtung ist die Zwischenschicht dabei umgeben von Material der Schichtenfolge. Eine Dicke der Zwischenschicht in vertikaler Richtung beträgt beispielsweise 2nm. Die Zwischenschicht ist insbesondere transparent ausgebildet.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt ist eine Dicke in vertikaler Richtung zumindest einer Schicht in dem ersten Bereich unterschiedlich zu einer Dicke in vertikaler Richtung der jeweiligen Schicht des weiteren Bereichs ausgebildet.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt weist das lichtemittierende Bauelement eine Hilfsschicht auf, die ein Substrat umfasst. Die Hilfsschicht ist dabei auf einer der Trägerschicht abgewandten Seite des lichtemittierenden Bauelements angeordnet. Das Substrat kann insbesondere analog zu dem der Trägerschicht zugeordneten Substrat ausgebildet sein.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt weist eine Oberfläche des Substrats in dem ersten Bereich eine erste Mikrokavitätenstruktur auf. Die Oberfläche des Substrats in dem ersten Bereich ist dabei unterschiedlich zu einer Oberfläche des Substrats in dem weiteren Bereich ausgebildet. Der erste Bereich mit der ersten Mikrokavitätenstruktur kann in diesem Zusammenhang eine Vielzahl lateral benachbarter Teilstücke von unterschiedlicher optischer Dicke umfassen. Bei der Oberfläche des Substrats handelt es sich insbesondere um eine Lichtaustrittsfläche des lichtemittierenden Bauelements. Beispielsweise kann das der Trägerschicht zugeordnete Substrat und/oder das der Hilfsschicht zugeordnete Substrat die erste Mikrokavitätenstruktur aufweisen. Die Vielzahl lateral benachbarter Teilstücke in dem ersten Bereich, insbesondere deren laterale Abfolge unterscheidet sich dabei insbesondere von einem lateral benachbarten weiteren Bereich des lichtemittierenden Bauelements, sodass die jeweiligen Bereiche auch als Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke bezeichnet werden können.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt weist das Substrat in dem ersten Bereich eine zweite Mikrokavitätenstruktur auf. Das Substrat ist dabei in dem ersten Bereich unterschiedlich zu dem Substrat in dem weiteren Bereich ausgebildet. Der erste Bereich mit der zweiten Mikrokavitätenstruktur kann in diesem Zusammenhang eine Vielzahl lateral benachbarter Teilstücke von unterschiedlicher optischer Dicke umfassen. Beispielsweise kann das der Trägerschicht zugeordnete Substrat und/oder das der Hilfsschicht zugeordnete Substrat die zweite Mikrokavitätenstruktur aufweisen. Die Vielzahl lateral benachbarter Teilstücke in dem ersten Bereich, insbesondere deren laterale Abfolge unterscheidet sich dabei insbesondere von einem lateral benachbarten weiteren Bereich des lichtemittierenden Bauelements, sodass die jeweiligen Bereiche auch als Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke bezeichnet werden können.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt haben die Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke die Wirkung, dass sich im Betrieb des lichtemittierenden Bauelements in den jeweiligen Bereichen eine Helligkeit von durch das lichtemittierende Bauelement abgestrahltem Licht unterscheidet. Alternativ oder zusätzlich haben die Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke die Wirkung, dass sich im Betrieb des lichtemittierenden Bauelements in den jeweiligen Bereichen eine Farbe von durch das lichtemittierende Bauelement abgestrahltem Licht unterscheidet. Alternativ oder zusätzlich haben die Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke die Wirkung, dass sich im Betrieb des lichtemittierenden Bauelements in den jeweiligen Bereichen eine Richtung von durch das lichtemittierende Bauelement abgestrahltem Licht unterscheidet.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt haben die Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke die Wirkung, dass sich außerhalb eines Betriebes des lichtemittierenden Bauelements in den jeweiligen Bereichen eine Helligkeit von durch das lichtemittierende Bauelement reflektiertem Licht unterscheidet. Alternativ oder zusätzlich haben die Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke die Wirkung, dass sich außerhalb eines Betriebes des lichtemittierenden Bauelements in den jeweiligen Bereichen eine Farbe von durch das lichtemittierende Bauelement reflektiertem Licht unterscheidet. Alternativ oder zusätzlich haben die Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke die Wirkung, dass sich außerhalb eines Betriebes des lichtemittierenden Bauelements in den jeweiligen Bereichen eine Richtung von durch das lichtemittierende Bauelement reflektiertem Licht unterscheidet.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt haben die Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke die besagte Wirkung insbesondere unabhängig von einem Betriebszustand des lichtemittierenden Bauelements.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt beträgt eine Anzahl der Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke weniger als 100. Insbesondere beträgt die Anzahl der Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke weniger als zehn. In vorteilhafter Weise können einzelne Bereiche dadurch für den Betrachter differenziert wahrgenommen werden. Das lichtemittierende Bauelement unterscheidet sich also insbesondere von einer Anzeigevorrichtung mit einer Vielzahl an Bildelementen.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt ist eine Farbe von durch das lichtemittierende Bauelement abgestrahltem Licht in den Bereichen unterschiedlicher optischer Dicke jeweils gleich in zumindest einer Richtung. Das Erscheinungsbild der Bereiche des lichtemittierenden Bauelements kann so für den Betrachter aus der zumindest einen Richtung für unterschiedliche Bereiche beispielsweise gleich sein, auch wenn sich die optische Dicke der Bereiche voneinander unterscheidet. Beispielsweise kann dies erreicht werden durch Laufwegsunterschiede von durch die jeweilige Schicht in der zumindest einen Richtung strahlendem Licht in den jeweiligen Bereichen, die ein ganzzahlig vielfaches einer zu der Farbe korrespondierenden Wellenlänge betragen.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt ist eine Zusammensetzung der Schichten in den Bereichen unterschiedlicher optischer Dicke gleich. Die einzelnen Bereiche unterscheiden sich in anderen Worten also nicht durch zusätzliche Schichten und/oder eine verschiedene Abfolge der Schichten, sondern durch die Strukturierung der zumindest einen Schicht.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt umfasst das lichtemittierende Bauelement zumindest zwei lateral angeordnete, getrennt voneinander betreibbare Segmente. Bei den Segmenten handelt es sich insbesondere um Leuchtsegmente des lichtemittierenden Bauelements mit zum Beispiel verschiedenen Helligkeiten oder Formen. Hierzu sind die Segmente beispielsweise mit separaten Elektroden versehen, die über separate Zuleitungen mit verschiedenen Stromstärken betrieben werden können. In diesem Zusammenhang weist zumindest eine der Elektrodenschichten ein Segmentierungsmuster auf, durch das die jeweilige Elektrodenschicht in separate Elektroden unterteilt ist. Das Segmentierungsmuster kann dabei eine beliebige zweidimensionale Form aufweisen, beispielsweise eine geometrische Grundform oder die Form eines grafischen Symbols. Ebenso kann das Segmentierungsmuster beispielsweise gitterförmig nach Art eines mehreckigen Gitters ausgebildet sein.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt ist zumindest ein Bereich zumindest einem Segment zugeordnet. Insbesondere kann eine Abstrahlcharakteristik des zumindest einen Segments in dem zumindest einen Bereich dadurch angepasst sein. In vorteilhafter Weise trägt dies beispielsweise zu einer verbesserten Wahrnehmung des zumindest einen Segments bei. Beispielsweise kann das zumindest eine Segment dabei mehrere Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke umfassen, so dass das Segment verschiedene Abstrahlcharakteristika aufweist.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt sind dem Segment mehrere Bereiche unterschiedlicher optischer Dicke zugeordnet. Die mehreren Bereiche sind dabei insbesondere lateral in einem Muster, beispielsweise gitterförmig gleichmäßig verteilt angeordnet, so dass eine durch die jeweiligen Bereiche bewirkte Abstrahlcharakteristik sich für den Betrachter für das gesamte Segment ergibt. Insbesondere kann dabei eine Abstrahlcharakteristik von dem Segment zugeordneten Bereichen unterschiedlicher optischer Dicke im Betrieb des Segments mit einer Abstrahlcharakteristik von dem Segment zugeordneten Bereichen unterschiedlicher optischer Dicke außer Betrieb des Segments kombiniert werden. Beispielhaft erfolgt dies mittels einer Pulsweitenmodulation bei einer Ansteuerung des lichtemittierenden Bauelements, so dass sich für den Betrachter wahrgenommene Abstrahleffekte aufgrund eines hochfrequenten Wechsels des Betriebszustands überlagern.
In zumindest einer Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt ist jedem Segment genau ein Bereich zugeordnet. In vorteilhafter Weise trägt dies beispielsweise zu einer verbesserten Wahrnehmung des Segments bei.
Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.
Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines lichtemittierenden Bauelements in schematischer Draufsicht,
2 das lichtemittierende Bauelement gemäß 1 in schematischer Schnittansicht, und
3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines lichtemittierenden Bauelements in schematischer Schnittansicht.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente und insbesondere Schichtdicken zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines lichtemittierenden Bauelements 1 ist anhand der 1 in schematischer Draufsicht dargestellt. Das lichtemittierende Bauelement 1 umfasst zwei getrennt voneinander betreibbare Segmente 1a, 1b, die lateral benachbart zueinander angeordnet sind. Bei Betrieb eines der beiden Segmente 1a, 1b ergibt sich für einen Betrachter beispielsweise das Bild eines Pfeils.
Wie in der schematischen Schnittansicht der 2 gezeigt weist das lichtemittierende Bauelement 1 eine Trägerschicht 2 auf, die ein Substrat 3 umfasst. Die Trägerschicht 2 bildet eine Bodenfläche des lichtemittierenden Bauelements 1, durch die durch das lichtemittierende Bauelement 1 erzeugtes Licht austritt (sogenannter „Bottomemitter“). Die Trägerschicht 2 ist in diesem Zusammenhang transparent ausgebildet. Bei dem Substrat 3 handelt es sich beispielsweise um ein Glassubstrat.
Das lichtemittierende Bauelement 1 weist auf einer der Bodenfläche abgewandten Seite der Trägerschicht 2 eine erste Elektrodenschicht 5a, eine Schichtenfolge 7 zur Erzeugung von Licht sowie eine zweite Elektrodenschicht 9 auf. Die erste Elektrodenschicht 5a ist dabei in zwei separate Elektroden unterteilt (hier nicht näher dargestellt) zum getrennten Betrieb der Segmente 1a, 1b.
Die Elektrodenschichten 5a, 9 weisen beispielsweise ein leitfähiges Oxid, Metall oder Metalloxid auf wie zum Beispiel Aluminium, Silber oder Indiumzinnoxid. Die Elektroden 9, 11 bilden dabei Kathode und Anode zur elektrischen Kontaktierung des lichtemittierenden Bauelements 1.
Die erste Elektrodenschicht 5a ist insbesondere transparent ausgebildet. Beispielhaft ist die erste Elektrodenschicht 5a in diesem Zusammenhang aus Indiumzinnoxid (ITO) ausgebildet. In anderen Ausführungsbeispielen handelt es sich bei der ersten Elektrodenschicht 5a beispielsweise um dünne Metallschichten, metallische Netzstrukturen oder Graphen.
Das lichtemittierende Bauelement 1 umfasst beispielsweise ferner elektrische Kontaktzuführungen 21, die transparent oder intransparent ausgebildet sein können. Beispielsweise weisen die elektrischen Kontaktzuführungen und/oder die zweite Elektrodenschicht 9 eines der folgenden Materialen auf oder besteht daraus: Molybdän/Aluminium (Mo/Al), Molybdän (Mo), Chrom/Aluminium/Chrom (Cr/Al/Cr), Silber/Magnesium (Ag/Mg), Aluminium (Al).
Die Schichtenfolge 7 umfasst organisches Halbleitermaterial, insbesondere organische Schichten zur Emission von Licht und zur Zuleitung von Ladungsträgern. Bei dem lichtemittierenden Bauelement 1 handelt es sich insbesondere um einen organischen Leuchtdiodenchip mit einem zur Erzeugung von Licht vorgesehenen aktiven Bereich (in den Figuren zur vereinfachten Darstellung nicht explizit gezeigt).
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das lichtemittierende Bauelement 1 ferner Isolatorschichten 23, die in vertikaler Richtung zwischen den beiden Elektrodenschichten 5a, 9 angeordnet ist. Die Isolatorschichten 23 sind beispielsweise aus Polyimid ausgebildet. In anderen Ausführungsbeispielen kann auf die Isolatorschichten 23 verzichtet werden, beispielsweise bei entsprechenden Maskenprozessen.
Des Weiteren weist das lichtemittierende Bauelement 1 in diesem Ausführungsbeispiel eine Beschichtung 25 auf. Bei der Beschichtung 25 handelt es sich beispielsweise um eine Dünnfilmbeschichtung (TFE). Alternativ hierzu kann die Beschichtung als sogenannte „Cavity-Verkapselung“ ausgebildet sein, beispielsweis mittels SiNOx und ATO.
Das lichtemittierende Bauelement 1 weist ferner eine Hilfsschicht 4 auf, die beispielsweise ebenfalls ein Substrat 3 umfasst. Die Hilfsschicht 4 ist auf einer der Bodenfläche abgewandten Seite des lichtemittierenden Bauelements 1 angeordnet und bildet beispielhaft eine Deckfläche des lichtemittierenden Bauelements 1. Die Hilfsschicht 4 umfasst beispielsweise einen Kleber 27.
Das lichtemittierende Bauelement 1 der 2 befindet sich beispielsweise in einem Auszustand, bei dem zumindest das Segment 1a außer Betrieb ist. Das lichtemittierende Bauelement 1 ist dabei so ausgebildet, dass sich für einen Betrachter in dem Auszustand eine blickrichtungsabhängige Farberscheinung ergibt, beispielsweise des Segments 1a, des Segments 1b oder einer gesamten Lichtaustrittsfläche des lichtemittierenden Bauelements 1. Beispielsweise erscheint Licht in einer ersten Richtung 31, wie zum Beispiel der vertikalen Richtung, für den Betrachter gelb. Beispielsweise erscheint Licht in einer zweiten Richtung 33, zum Beispiel der lateralen Richtung, für den Betrachter blau. Die zweite Richtung 33 kann abweichend hiervon beispielsweise einen Winkel von etwa 80° mit der ersten Richtung 31 einschließen. Beispielsweise kann Licht in einer weiteren Richtung 35 zwischen der ersten Richtung und der zweiten Richtung 31, 33 abhängig von einem Betrachtungswinkel eine beliebige weitere Farbe annehmen, wie zum Bespiel grün.
Hierzu weist zumindest eine Schicht 3, 5a, 7, 9 des lichtemittierenden Bauelements 1 eine Strukturierung zur Beeinflussung einer optischen Dicke des lichtemittierenden Bauelements 1 auf, wie dies im Folgenden anhand der 3 erläutert wird.
3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines lichtemittierenden Bauelements 1 in schematischer Schnittansicht. Das zweite Ausführungsbeispiel stellt dabei verschiedene Möglichkeiten zu besagter Strukturierung dar, die sowohl einzeln, als auch in Kombination in einem lichtemittierenden Bauelement wie beispielsweise gemäß der 1 ausgebildet sein können. Beispielhaft sind in diesem Zusammenhang vier lateral angeordnete Bereiche 11a, 11b, 11c, 11d unterschiedlicher optischer Dicke dargestellt mit jeweils einer Möglichkeit der Strukturierung. Dabei wäre insbesondere vorstellbar, die dargestellten Möglichkeiten auch in vertikaler Richtung zu kombinieren.
Zur Beeinflussung der optischen Dicke weist das lichtemittierende Bauelement 1 in dem ersten Bereich 11a eine Zwischenschicht 13 auf, die sich lateral über den ersten Bereich 11a erstreckt. Die Zwischenschicht 13 ist dabei insbesondere in der Schichtenfolge 7 angeordnet und von Material der Schichtenfolge 7 in vertikaler Richtung umgeben. Bei der Zwischenschicht handelt es sich insbesondere um eine transparente Metallschicht, die beispielsweise aufgedampft werden kann. Die Zwischenschicht 3 ist beispielsweise aus Aluminium ausgebildet deren Dicke in vertikaler Richtung beispielhaft 2nm beträgt. Die Zwischenschicht 13 hat beispielsweise die Wirkung, dass sich der im Zusammenhang mit der 2 beschriebene Farbwinkelverlauf im Auszustand des lichtemittierenden Bauelements 1 für den Betrachter ergibt. Beispielsweise zusätzlich oder alternativ kann die Zwischenschicht 13 eine Farb- oder Helligkeitsänderung hervorrufen.
Der erste Bereich 11a weist beispielsweise eine Form auf. Beispielhaft kann der erste Bereich hierzu die Form des Segments 1a (siehe 1) annehmen. Insbesondere kann dem Segment 1a der erste Bereich 11a zugeordnet sein, so dass das Bild des Pfeils für einen Betrachter beispielsweise sowohl im Betrieb des lichtemittierenden Bauelements 1, als auch in einem Auszustand des lichtemittierenden Bauelements 1 wahrnehmen lässt. In diesem Zusammenhang weist ein dem Segment 1b zugeordneter Bereich eine Abstrahlcharakteristik unterschiedlich zu dem ersten Bereich 11a auf. Insbesondere ist hierzu die Schichtenfolge 7 zur Beeinflussung der optischen Dicke in dem dem Segment 1b zugeordneten Bereich unterschiedlich zu der Schichtenfolge 7 in dem lateral benachbarten ersten Bereich 11a ausgebildet.
Zur Beeinflussung der optischen Dicke weist eine erste Elektrodenschicht 5b des lichtemittierenden Bauelements 1 in dem zweiten Bereich 11b eine Dicke in vertikaler Richtung auf, die sich zu der Dicke in vertikaler Richtung der ersten Elektrodenschicht 5a in dem ersten Bereich 11a unterscheidet. Insbesondere erstreckt sich die sich in der Dicke in vertikaler Richtung unterscheidende erste Elektrodenschicht 5b dabei lateral über den zweiten Bereich 11b. Dies hat die Wirkung, dass sich Laufwege von durch die jeweilige erste Elektrodenschicht 5a, 5b strahlendem in den Bereichen 11a, 11b unterscheiden. In vorteilhafter Weise ergeben sich dadurch beispielsweise abhängig von einer Wellenlänge des Lichts konstruktive und/oder destruktive Interferenzen, die zu einer für den Betrachter unterschiedlich wahrnehmbaren Farbe und/oder Helligkeit in den jeweiligen Bereichen 11a, 11b führt. Beispielsweise kann dieser Effekt unabhängig von einem Betriebszustand des lichtemittierenden Bauelements 1 auftreten.
In anderen Ausführungsbeispielen kann sich alternativ oder ergänzend eine Dicke in vertikaler Richtung der Schichtenfolge 7 in den jeweiligen Bereichen 11a, 11b unterscheiden. Ferner ist es denkbar, dass sich alternativ oder zusätzlich eine Dicke in vertikaler Richtung der zweiten Elektrodenschicht 9 in den jeweiligen Bereichen 11a, 11b unterscheidet. In diesem Fall handelt es sich bei dem lichtemittierenden Bauelement 1 dann beispielsweise um einen sogenannten „Top-Emitter“ oder eine sogenannte „transparente OLED“.
Die unterschiedliche Dicke in vertikaler Richtung der entsprechenden Schicht in den jeweiligen Bereichen 11a, 11b kann beispielsweise durch eine Änderung der Wachstumsraten der Schicht in den jeweiligen Bereichen 11a, 11b erreicht werden.
Zur Beeinflussung der optischen Dicke weist das der Trägerschicht 2 zugeordnete Substrat 3 des lichtemittierenden Bauelements 1 in dem dritten Bereich 11c an seiner Oberfläche eine erste Mikrokavitätenstruktur 15 auf. Ein Ausbilden der ersten Mikrokavitätenstruktur 15 umfasst beispielsweise ein Auftragen von Material und/oder ein Verformen und/oder Abtragen des Substrats 3 in dem dritten Bereich 11c. Beispielsweise kann die Oberfläche hierzu mit kohärenter Strahlung oder Sandstrahlen beaufschlagt werden. Alternativ oder zusätzlich lässt sich mittels Embossing eine Art Relief auf der Oberfläche des Substrats 3 erzeugen. Die erste Mikrokavitätenstruktur 15 umfasst insbesondere mehrere lateral benachbarte Teilflächen unterschiedlicher optischer Dicke. Beispielhaft sind in der 3 hierzu drei Teilflächen mit einer ersten optischen Dicke dargestellt, die von zwei Teilflächen einer zweiten optischen Dicke voneinander lateral getrennt werden. Eine laterale Erstreckung von durch Auftragen oder Verformung erzeugten Teilflächen kann beispielsweise von 40µm bis 50µm betragen. Eine laterale Erstreckung von durch Abtragen erzeugten Teilflächen kann beispielsweise 10µm betragen.
Die lateral benachbarten Teilflächen bilden insbesondere ein Muster beziehungsweise eine geordnete Struktur, sodass eine Abstrahlcharakteristik des lichtemittierenden Bauelements 1 in dem dritten Bereich 11c beeinflusst wird. Insbesondere kann sich in diesem Zusammenhang in dem dritten Bereich 11c eine Lichtauskopplung gegenüber dem ersten Bereich 11a in Helligkeit und/oder Farbe und/oder Winkel unterscheiden. Ferner kann sich ein Brechungsindex in den Bereichen 11a, 11c unterscheiden.
Alternativ, beispielsweise im Falle, dass das lichtemittierende Bauelement 1 als „Topemitter“ ausgebildet ist, oder ergänzend, beispielsweise im Falle, dass das lichtemittierende Bauelement 1 als „transparente OLED“ ausgebildet ist, kann das der Hilfsschicht 4 zugeordnete Substrat 3 die erste Mikrokavitätenstruktur 15 aufweisen.
Zur Beeinflussung der optischen Dicke weist das der Trägerschicht 2 zugeordnete Substrat 3 des lichtemittierenden Bauelements 1 in dem vierten Bereich 11d eine zweite Mikrokavitätenstruktur 17 auf. Ein Ausbilden der zweiten Mikrokavitätenstruktur 17 umfasst insbesondere ein Ausbilden von Kanälen innerhalb des Substrats 3 in dem vierten Bereich 11d. Beispielsweise kann das Substrat 3 hierzu mit kohärenter Strahlung beaufschlagt werden. Die zweite Mikrokavitätenstruktur 17 umfasst analog zu dem dritten Bereich 11c insbesondere mehrere lateral benachbarte Teilflächen unterschiedlicher optischer Dicke. Eine laterale Erstreckung der Teilflächen kann beispielsweise 1µm betragen.
Ein für den Betrachter wahrnehmbarer Rand des dritten Bereichs 11c weist aufgrund der größeren lateralen Erstreckung in diesem Zusammenhang beispielsweise eine gröbere Auflösung als ein Rand des vierten Bereichs 11d auf.
Die lateral benachbarten Teilflächen bilden insbesondere ein Muster beziehungsweise eine geordnete Struktur, sodass eine Abstrahlcharakteristik des lichtemittierenden Bauelements 1 in dem vierten Bereich 11d beeinflusst wird. Insbesondere kann sich in diesem Zusammenhang in dem vierten Bereich 11d eine Lichtauskopplung gegenüber dem ersten Bereich 11a in Helligkeit und/oder Farbe und/oder Winkel unterscheiden. Ferner kann sich ein Brechungsindex in den Bereichen 11a, 11d unterscheiden.
Alternativ, beispielsweise im Falle, dass das lichtemittierende Bauelement 1 als „Topemitter“ ausgebildet ist, oder ergänzend, beispielsweise im Falle, dass das lichtemittierende Bauelement 1 als „transparente OLED“ ausgebildet ist, kann das der Hilfsschicht 4 zugeordnete Substrat 3 die zweite Mikrokavitätenstruktur 17 aufweisen.
Der Aufbau des lichtemittierenden Bauelements 1 sowie die erzielte Wirkung in den Bereichen 11b, 11c, 11d wurde jeweils in Relation zu dem ersten Bereich 11a gesetzt. Abweichend hiervon können sich der Aufbau und die Wirkung in den Bereichen 11b, 11c, 11d analog zu dem Bereich 11a unterscheiden. Ferner ist es vorstellbar, dass sich in den Bereichen 11a, 11b, 11c, 11d der Aufbau und die Wirkung zumindest teilweise gleichen.
Die Bereiche 11a, 11b, 11c, 11d können ferner unabhängig von den Segmenten 1a, 1b angeordnet sein. Ferner können einem der Bereiche 11a, 11b, 11c, 11d beispielsweise mehrere Segmente 1a, 1b zugeordnet sein. Ferner können einem der Segmente 1a, 1b beispielsweise mehrere Bereiche 11a, 11b, 11c, 11d zugeordnet sein.
In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise denkbar, mehrere Bereiche 11a, 11b, 11c, 11d unterschiedlicher Wirkung in einer geordneten Struktur anzuordnen und beispielsweise dem Segment 1a zuzuordnen. In vorteilhafter Weise kann das lichtemittierende Bauelement 1 so im Betrieb erste Abstrahlcharakteristika aufweisen und außerhalb des Betriebs zweite Abstrahlcharakteristika aufweisen. Beispielsweise können diese sich bei einer hochfrequenten Ansteuerung des lichtemittierenden Bauelements für den Betrachter überlagern.
Insbesondere kann in diesem Zusammenhang auf Verwendung unterschiedlicher Lichtquellen und Farbfilter verzichtet werden, so dass zu einer hohen lateralen Auflösung des lichtemittierenden Bauelements 1 sowie dessen kostengünstigen Herstellung beigetragen wird. In vorteilhafter Weise wird eine laterale Erzeugung von Signaturen auf einer einzigen OLED ermöglicht. Das lichtemittierende Bauelement ist insbesondere einfach herstellbar, wobei sich insbesondere für jedes Segment verschiedene Abstrahlcharakteristika wie Farbe, Winkelabhängigkeit und Helligkeit einstellen lassen. Durch Mikrokavitäten herstellbare kleine Dimensionen ermöglichen dabei eine besonders genaue Abbildung von Signaturen. Durch eine Einzelkontaktierung der Segmente ist eine zeitlich unterschiedliche Ansteuerung möglich. Eine winkelabhängige Änderung der Erscheinung des lichtemittierenden Bauelements 1 kann insbesondere auch im Auszustand auftreten.
Bezugszeichenliste

1: lichtemittierendes Bauelement
1a, 1b: Segment
2: Trägerschicht
3: Substrat
4: Hilfsschicht
5a, 5b: erste Elektrodenschicht
7: Schichtenfolge
9: zweite Elektrodenschicht
11a, 11b, 11c, 11d: Bereich
13: Zwischenschicht
15: erste Mikrokavitätenstruktur
17: zweite Mikrokavitätenstruktur
21: Kontaktzuführung
23: Isolatorschicht
25: Beschichtung
27: Kleber

Claims

Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Bauelements (1) mit zumindest zwei lateral angeordneten Bereichen (11a, 11b, 11c, 11d) unterschiedlicher optischer Dicke, mit den Schritten: – Bereitstellen einer Trägerschicht (2), umfassend ein Substrat (3); – Aufbringen einer ersten Elektrodenschicht (5a, 5b); – Aufbringen einer Schichtenfolge (7) zur Erzeugung von Licht; – Aufbringen einer zweiten Elektrodenschicht (9); und – Strukturierung zumindest einer Schicht (3, 5a, 5b, 7, 9) zur Beeinflussung der optischen Dicke in einem ersten Bereich (11a) des lichtemittierenden Bauelements (1) unterschiedlich zu der jeweiligen Schicht (3, 5a, 5b, 7, 9) in einem bezüglich des ersten Bereichs (11a) lateral angeordneten weiteren Bereich (11b, 11c, 11d) des lichtemittierenden Bauelements (1).
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Zwischenschicht (13) sich lateral über den ersten Bereich (11a) erstreckend in die Schichtenfolge (7) eingebracht wird zur Beeinflussung der optischen Dicke des ersten Bereichs (11a).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Dicke in vertikaler Richtung zumindest einer Schicht (3, 5a, 5b, 7, 9) in dem ersten Bereich (11a) unterschiedlich zu einer Dicke in vertikaler Richtung der jeweiligen Schicht (3, 5a, 5b, 7, 9) in dem weiteren Bereich ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem eine Wachstumsrate zum Aufbringen der jeweiligen Schicht (3, 5a, 5b, 7, 9) in dem ersten Bereich (11a) unterschiedlich zu einer Wachstumsrate zum Aufbringen der jeweiligen Schicht (3, 5a, 5b, 7, 9) in dem weiteren Bereich (11b, 11c, 11d) ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Hilfsschicht (4) auf einer der Trägerschicht (2) abgewandten Seite des lichtemittierenden Bauelements (1) aufgebracht wird, umfassend ein Substrat (3).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine erste Mikrokavitätenstruktur (15) an einer Oberfläche des Substrats (3) in dem ersten Bereich (11a) ausgebildet wird zur Beeinflussung der optischen Dicke.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine zweite Mikrokavitätenstruktur (17) innerhalb des Substrats (3) in dem ersten Bereich (11a) ausgebildet wird zur Beeinflussung der optischen Dicke.
Lichtemittierendes Bauelement (1) mit zumindest zwei lateral angeordneten Bereichen (11a, 11b, 11c, 11d) unterschiedlicher optischer Dicke, umfassend: – eine Trägerschicht (2), umfassend ein Substrat (3); – eine erste Elektrodenschicht (5a, 5b); – eine Schichtenfolge (7) zur Erzeugung von Licht; und – eine zweite Elektrodenschicht (9); wobei die Trägerschicht (2), die erste Elektrodenschicht (5a, 5b), die Schichtenfolge (7) und die zweite Elektrodenschicht (9) in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind; und eine optische Dicke zumindest einer Schicht (3, 5a, 5b, 7, 9) in einem ersten Bereich (11a) des lichtemittierenden Bauelements (1) unterschiedlich zu einer optischen Dicke der jeweiligen Schicht (3, 5a, 5b, 7, 9) in einem bezüglich des ersten Bereichs (11a) lateral angeordneten weiteren Bereich (11b, 11c, 11d) des lichtemittierenden Bauelements (1) ausgebildet ist.
Lichtemittierendes Bauelements (1) nach Anspruch 8, bei dem die Schichtenfolge (7) eine Zwischenschicht (13) zur Beeinflussung der optischen Dicke umfasst, die sich lateral über den ersten Bereich (11a) erstreckt.
Lichtemittierendes Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Dicke in vertikaler Richtung zumindest einer Schicht (3, 5a, 5b, 7, 9) in dem ersten Bereich (11a) unterschiedlich zu einer Dicke in vertikaler Richtung der jeweiligen Schicht (3, 5a, 5b, 7, 9) des weiteren Bereichs (11b, 11c, 11d) ausgebildet ist.
Lichtemittierendes Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Hilfsschicht (4), umfassend ein Substrat (3), die auf einer der Trägerschicht (2) abgewandten Seite des lichtemittierenden Bauelements (1) angeordnet ist.
Lichtemittierendes Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Oberfläche des Substrats (3) in dem ersten Bereich (11a) eine erste Mikrokavitätenstruktur (15) aufweist unterschiedlich zu einer Oberfläche des Substrats (3) in dem weiteren Bereich (11b, 11c, 11d).
Lichtemittierendes Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Substrat (3) in dem ersten Bereich (11a) eine zweite Mikrokavitätenstruktur (17) aufweist, unterschiedlich zu dem Substrat (3) in dem weiteren Bereich (11b, 11c, 11d).
Lichtemittierendes Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem sich im Betrieb des lichtemittierenden Bauelements (1) in den Bereichen (11a, 11b, 11c, 11d) unterschiedlicher optischer Dicke – eine Helligkeit von durch das lichtemittierende Bauelement (1) abgestrahltem Licht und/oder – eine Farbe von durch das lichtemittierende Bauelement (1) abgestrahltem Licht und/oder – eine Richtung von durch das lichtemittierende Bauelement (1) abgestrahltem Licht unterscheiden.
Lichtemittierendes Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem sich außerhalb eines Betriebs des lichtemittierenden Bauelements (1) in den Bereichen (11a, 11b, 11c, 11d) unterschiedlicher optischer Dicke – eine Helligkeit von durch das lichtemittierende Bauelement (1) reflektiertem Licht und/oder – eine Farbe von durch das lichtemittierende Bauelement (1) reflektiertem Licht und/oder – eine Richtung von durch das lichtemittierende Bauelement (1) reflektiertem Licht unterscheiden.
Lichtemittierendes Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Anzahl der Bereiche (11a, 11b, 11c, 11d) unterschiedlicher optischer Dicke weniger als 100, insbesondere weniger als 10 beträgt.
Lichtemittierendes Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Farbe von durch das lichtemittierende Bauelement (1) abgestrahltem Licht in den Bereichen (11a, 11b, 11c, 11d) unterschiedlicher optischer Dicke jeweils gleich in zumindest einer Richtung ist.
Lichtemittierendes Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Zusammensetzung der Schichten (3, 5a, 5b, 7, 9) in den Bereichen (11a, 11b, 11c, 11d) unterschiedlicher optischer Dicke gleich ist.
Lichtemittierendes Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, das zumindest zwei lateral angeordnete, getrennt voneinander betreibbare Segmente (1a, 1b) umfasst.
Lichtemittierendes Bauelement (1) nach Anspruch 19, bei dem zumindest ein Bereich (11a, 11b, 11c, 11d) zumindest einem Segment (1a, 1b) zugeordnet ist und/oder jedem Segment (1a, 1b) genau ein Bereich (11a, 11b, 11c, 11d) zugeordnet ist.