DE102016125938A1

DE102016125938A1 - Flexibles, optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen des flexiblen, optoelektronischen Bauelements

Info

Publication number: DE102016125938A1
Application number: DE102016125938.1A
Authority: DE
Inventors: Nina Riegel; Sebastian Wittmann; Erwin Lang; Arne Fleissner
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2018-07-05

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein flexibles, optoelektronisches Bauelement (1) bereitgestellt. Das optoelektronisches Bauelement (1) weist einen aktiven, lichtemittierenden Bereich (40) mit einem Substrat (12, 38) und einem organischen funktionellen Schichtenstapel (26) auf. Das Substrat (12, 38) weist in dem aktiven, lichtemittierenden Bereich (40) mindestens einen flächigen Bereich (42) und mindestens einen Soll-Faltbereich (44) auf. Dabei weist das Substrat (12, 38) im flächigen Bereiche (42) eine erste Biegesteifigkeit und im Soll-Faltbereich (44) eine zweite Biegesteifigkeit auf, die geringer ist als die erste Biegesteifigkeit.

Description

Die Erfindung betrifft ein flexibles, optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zum Herstellen des flexiblen, optoelektronischen Bauelements.
Optoelektronische Bauelemente auf organischer Basis, sogenannte organische optoelektronische Bauelemente, finden zunehmend verbreitete Anwendung. Beispielsweise halten organische Leuchtdioden (organic light emitting diode - OLED) zunehmend Einzug in die Fahrzeugbeleuchtung oder auch in die Beleuchtung von Luftfahrzeugen sowie in die Display-Beleuchtung und in die Allgemeinbeleuchtung, beispielsweise als Flächenlichtquellen. Ein optoelektronisches Bauelement mit einer organischen Leuchtdiode als Emissionseinheit weist eine Vielzahl von (organischen) Schichten auf. In der letzten Zeit haben sich flexible, optoelektronische Bauelemente entwickelt, die, auch wenn sie gebogen sind, eine Display- bzw. Leuchtfunktion behalten können. Dabei ist die Realisierung von flexiblen, optoelektronischen Bauelementen mit sehr kleinen Biegeradien erwünscht. Allerdings stellt die Herstellung solcher flexiblen, organischen, lichtemittierenden Bauelemente wegen der schwierigen Handhabung der flexiblen Materialien und der Empfindlichkeit des organischen, lichtemittierenden Bauelements gegenüber den Herstellungsverfahrensbedingungen eine Herausforderung dar.
In der Regel erfolgt die Verbiegung solcher flexiblen, optoelektronischen Bauelemente gemäß üblicher Produktionsmethoden erst beim fertigen Bauelement. Limitierend ist hierbei die Stauchung und die respektive Dehnung, welche die kritischen organischen Schichten des flexiblen, optoelektronischen Bauelements, beispielsweise die Elektroden oder die Dünnfilmverkapselung, bei der Biegung erfahren. Diese Stauchung und Dehnung sind bei einer Biegung des optoelektronischen Bauelements mit einem sehr kleinen Biegeradius besonders stark. Neben dem Biegeradius, sind die Stauchung und Dehnung ferner abhängig von der Lage der neutralen Phase (auch neutrale Faser genannt) relativ zu den kritischen, organischen Schichten. Dabei ist die neutrale Faser diejenige Lage des optoelektronischen Bauelementes, die weder eine Streckung noch eine Stauchung erfährt. Die neutrale Faser sollte für beste Biegbarkeit idealerweise in dem organischen, lichtemittierenden Schichtstapel liegen. Dies ist jedoch nur bei speziellem Design der Dickenverhältnisse der äußeren Bauelementschichten in Abhängigkeit der jeweiligen Elastizitätsmodule des Bauelements gegeben. Durch die unterschiedlichen Elastizitätsmodule der Materialien oberhalb und unterhalb des lichtemittierenden, organischen Schichtstapels liegt die neutrale Faser in der Regel nicht im Bereich der. Bei der Kombination eines Metallsubstrates unterhalb des lichtemittierenden, organischen Schichtstapels mit einer organischen Schutzschicht oberhalb des lichtemittierenden, organischen Schichtstapels liegt die neutrale Faser üblicherweise ungefähr in der Mitte des Metallsubstrates. Somit erfahren die lichtemittierenden, organischen Schichten und/oder die Dünnfilmverkapselung entsprechend eine Dehnung bzw. eine Stauchung. Diese Dehnung bzw. Stauchung in dem lichtemittierenden, organischen Schichtstapel kann reduziert werden, indem eine entsprechende äußere Schicht, beispielsweise das Metallsubstrat oder die Schutzschicht, dünner ausgeführt wird, so dass die neutrale Faser näher an den lichtemittierenden, organischen Schichten liegt.
Herkömmlich werden sehr dünne Metallfolien als Substrat bzw. Abdeckung zur Umgehung der oben aufgeführten Probleme eingesetzt. Dies ist jedoch nur bedingt eine Lösung. Zum einen sind diese Metallfolien relativ kostenintensiv und schwieriger verfügbar als dickere Metallfolien. Zum anderen sind sehr dünne Metallfolien, beispielsweise mit einer Dicke unter 0,05 mm, prozesstechnisch schwierig zu handhaben. Beim üblichen Prozess, beispielsweise temporäres Bonden auf eine Trägerplatte, Prozessieren, Release und Vereinzeln, sind beispielsweise die Prozessschritte temporäres Bonden und Release bei sehr dünne Folien schwierig. Außerdem sind optoelektronische Bauelemente auf sehr dünne Metallfolien auch für den Endanwender schwer zu handhaben und sehr empfindlich. Darüber hinaus wird die Wärmeleitfähigkeit mit abnehmender Dicke der Metallfolie kompromittiert.
Der Einsatz von Kunststofffolien als Substrat ist zur Umgehung der oben aufgeführten Probleme auch bekannt. Kunststofffolien sind deutlich biegsamer und erlauben geringere Biegeradien. Allerdings erfordern sie eine substratseitige Verkapselung und bieten eine deutlich schlechtere Wärmeverteilung als Metallsubstrate. Alternativ muss auf der Rückseite eine Wärmeverteilungsfolie aufgebracht werden, die dann bei der anschließenden Modulisierung zu den gleichen Einschränkungen hinsichtlich des Designs der „neutralen Phase“ mit sich bringt.
Auch bekannt ist es, eine stärkere Verbiegung in den nichtaktiven Bereichen des optoelektronischen Bauelements durchzuführen. Dies erfordert jedoch eine enge Abstimmung für das finale Design und ermöglicht einen nur geringen Designspielraum. Ein Ausschneiden nicht aktiver Bereiche kann größerer Designfreiheit dienen. Hier sind jedoch enge Designregeln zu beachten. Beispielsweise kann die hermetische Versiegelung an den Löchern schwierig sein.
Generell gilt für den bisherige Designprozess, dass für eine spezifische Anwendung ein spezielles dreidimensionales Design gefordert ist. Dieses wird in einem ersten Schritt in die entsprechende zweidimensionale Ausführung erledigt und es folgt die Spezifizierung der OLED Schichten (Lage der Elektroden, der aktiven Fläche, der Kontakte, des Substratüberstandes etc.). Diese Abwicklung wird wieder (virtuelle oder in einem Modell) verbogen und alle Biegeradien geprüft. Bei zu geringen Biegeradien, die z.B. zu einer Delamination oder einer Schädigung der aktiven Schicht führen können, erfolgt eine Anpassung des Designs in vielen Iterationsstufen. Schon bei sehr geringen Änderungen im Design oder bei einer geringen Veränderung der gewünschten Biegung ist ein erneuter Designprozess erforderlich.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein flexibles, optoelektronisches Bauelement mit mindestens einem Soll-Faltbereich bereitzustellen. Der Soll-Faltbereich soll eine vereinfachte Biegung des flexiblen, optoelektronischen Bauelements zu geringen Biegeradien beschädigungsfrei ermöglichen. Eine vereinfachte Biegung liegt vor, wenn die Ausübung einer Kraft zum Biegen des flexiblen, optoelektronischen Bauelements kleiner ist als wenn das flexible, optoelektronische Bauelement keinen solchen Soll-Faltbereich aufweist. Ferner soll der Soll-Faltbereich die Biegung und die anschließende, mechanische Fixierung des flexiblen, optoelektronischen Bauelements vorgeben. Weiterhin sollte das flexible, optoelektronische Bauelement eine gute Wärmeverteilung und eine gute Handhabung, beispielsweise eine gute Stabilität, aufweisen. Beispielsweise ist die gute Handhabung, mittels eines Substrats mit einer Dicke, die beispielsweise zwischen 0,05 mm bis 0,2 mm liegt, ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen des flexiblen, optoelektronischen Bauelements bereitzustellen. Das Verfahren sollte derart durchgeführt werden, dass ein Biegen des flexiblen, optoelektronischen Bauelements mit geringen Biegeradien und/oder ein Fixieren des flexiblen, optoelektronischen Bauelements im fertigen Modul auf einfache Weise ermöglicht wird/werden. Ferner sollte das Verfahren derart durchgeführt werden, dass Designanpassungen auf einfache Weise am fertigen Bauelement erreicht werden können. Weiterhin sollte das Verfahren derart durchgeführt werden, dass mögliche schädliche Einflüsse vermieden werden können. Das Verfahren soll auch ermöglichen, dass aus gleichen Bauelementen nach dem Biegen Bauelemente mit unterschiedlichen Designs erhalten werden können.
In verschiedenen Aspekten wird ein flexibles, optoelektronisches Bauelement bereitgestellt. Das flexible, optoelektronische Bauelement weist einen aktiven, lichtemittierenden Bereich mit einer Trägerstruktur und einem organischen, funktionellen Schichtenstapel auf. Die Trägerstruktur weist in dem aktiven, lichtemittierenden Bereich mindestens einen flächigen Bereich und mindestens einen Soll-Faltbereich auf. Weiterhin weist die Trägerstruktur im flächigen Bereich eine erste Biegesteifigkeit und im Soll-Faltbereich eine zweite Biegesteifigkeit auf, die geringer ist als die erste Biegesteifigkeit.
Durch das optoelektronische Bauelement mit mindestens einem Soll-Faltbereich wird ermöglicht, dass beim Biegen oder Falten des optoelektronischen Bauelements die neutrale Faser der Schichten des optoelektronischen Bauelements sich in die organische, funktionelle Schichtenstruktur verschieben. Somit erfährt die organische, funktionelle Schichtenstruktur keine bzw. eine geringere Stauchung und/oder Dehnung, die zu Beschädigungen in dem optoelektronischen Bauelement führen können. Ferner wird ein Biegen oder Falten des optoelektronischen Bauelements mit geringem Biegeradius ermöglicht und auch für dicke optoelektronische Bauelemente einsetzbar. Weiterhin bewirkt der Soll-Faltbereich ein vorgegebenes Biegen oder Falten des optoelektronischen Bauelements auf einfache Weise, wobei das Biegen oder Falten von dem Anwender, beispielsweise Kunden, durchgeführt werden kann. Ein Biegen oder Falten auf einfache Weise liegt beispielsweise vor, wenn wenig Krafteinwirkung notwendig ist. Wenig Krafteinwirkung liegt vor, wenn das Biegen oder Falten manuell, d.h. ohne Gebrauch einer Biegevorrichtung, und unter gewöhnlicher, vorsichtiger Handhabung erfolgt.
Im Rahmen dieser Beschreibung wird der Begriff „Trägerstruktur“ mit der Bedeutung verstanden, dass es sich um eine selbsttragende Struktur handelt, auf der organische, funktionelle Schichtenstapel ausgebildet wird oder die eine hermetische Verkapselung sowie einen Schutz für das optoelektronische Bauelement gewährleistet. Beispielsweise ist die Trägerstruktur das Substrat, die Verkapselung und/oder der Abdeckung (mit oder ohne Haftmittelschicht). Eine Dünnfilm-Beschichtung ist im diesen Sinne keine selbsttragende Struktur.
Unter dem Begriff „flächiger Bereich“ wird im Rahmen dieser Beschreibung ein Bereich des optoelektronischen Bauelements verstanden, der vor und/oder nach dem Biegen oder Falten des optoelektronischen Bauelements eine im Wesentlichen planare oder ebene Struktur, beispielsweise Oberfläche, aus dem gleichen Material aufweist. Beispielsweise weist das optoelektronische Bauelement eine Trägerstruktur vor dem Ausbilden eines Soll-Faltbereichs einen einzigen flächigen Bereich auf. Nach dem Ausbilden eines Soll-Faltbereichs weist die Trägerstruktur zwei miteinander verbundene, flächige Bereiche auf, wobei die zwei flächigen Bereiche den Soll-Faltbereich umgeben bzw. unter einem Winkel daran angrenzen.
Unter dem Begriff „Soll-Faltbereich“ wird im Rahmen dieser Beschreibung ein Bereich des optoelektronischen Bauelements verstanden, der eine Struktur aufweist, die das Biegen oder Falten des optoelektronischen Bauelements mit geringerer Krafteinwirkung ermöglicht als die Krafteinwirkung, die zum Biegen des flächigen Bereichs erforderlich ist. Die Struktur der Trägerstruktur in dem Soll-Faltbereich unterscheidet sich von der Struktur der Trägerstruktur in dem flächigen Bereich. Beispielsweise weist der Soll-Faltbereich eine linienförmige Strukturierung auf Die linienförmige Strukturierung kann sich teilweise, beispielsweise 10 %, 20 %, 40 %, 60 %, 80 %, 90 %, 95 %, 98 % der Länge oder Breite, oder vollständig über die Länge oder Breite mindestens des aktiven lichtemittierenden Bereichs des optoelektronischen Bauelements erstrecken. Die linienförmige Strukturierung ist oder weist beispielsweise eine Ausnehmung, einen Hohlraum, eine Ausdünnung der Trägerstruktur, eine topographische Erhebung, eine Grabenstruktur und/oder eine Dammstruktur auf.
Im Rahmen dieser Beschreibung wird der Begriff „Biegesteifigkeit“ mit der Bedeutung verstanden, dass es sich um die Fähigkeit des auf Biegung beanspruchten Bauelements handelt, der Verbiegung Widerstand entgegenzusetzen und nach Aufhören der Beanspruchung elastisch (durch gedämpfte Biegeschwingungen oder aperiodisch) in den Ausgangszustand zurückzukehren.
In einer Weiterbildung weist der flächige Bereich eine flächige Struktur und der Soll-Faltbereich eine Soll-Faltstruktur auf.
In einem weiteren Aspekt ist der Soll-Faltbereich im Strahlgang des optoelektronischen Bauelements angeordnet.
In noch einer Weiterbildung ist der Soll-Faltbereich eingerichtet, beim Falten der Trägerstruktur ein Falten bzw. ein Ausbilden einer Falte entlang des Soll-Faltbereichs zu bewirken. Dadurch erfolgt ein Biegen des optoelektronischen Bauelements in den Soll-Faltbereichen, das mit weniger Kraft erreicht wird als wenn die Trägerstruktur keine Soll-Faltbereiche (mit einer gleichmäßigen Dicke für das Bauelement) aufweist. Da mit den Soll-Faltbereichen die Biegung und Biegerichtung vorgegeben ist, ermöglicht es eine einfache, anschließende, mechanische Fixierung des optoelektronischen Bauelements. Somit ist der Anzahl an benötigten Haltestrukturen, um die Form des optoelektronischen Bauelements zu halten, geringer. Dies ermöglicht eine Kostenersparnis bei der Herstellung des optoelektronischen Bauelements und einer anschließenden Fixierung in einer Halterung.
In noch einer Weiterbildung weist die Trägerstruktur einen ersten Soll-Faltbereich und einen von dem ersten Soll-Faltbereich beabstandeten, d.h. in einem Abstand angeordnet, zweiten Soll-Faltbereich auf. Dabei ist der erste Soll-Faltbereich eingerichtet, beim Falten der Trägerstruktur eine erste Falte entlang des ersten Soll-Faltbereichs in eine erste Faltrichtung und der zweite Soll-Faltbereich ist eingerichtet, eine zweite Falte entlang des zweiten Soll-Faltbereichs in eine zweite Faltrichtung, die zu der ersten Faltrichtung unterschiedlich ist, zu bewirken, beispielsweise eine Falte in dem Soll-Faltbereich auszubilden. Der Begriff „Falte“ wird in dieser Beschreibung mit der Bedeutung verwendet, dass es sich um eine Biegung, eine Wölbung, eine Beugung oder einen Knick handelt. Dies ermöglicht ein optoelektronisches Bauelement, das mit unterschiedlichen Biegerichtungen in Bereichen in direkter Nachbarschaft zueinander ohne aufwendige Halterung gebogen ist.
In noch einer Weiterbildung weist die Trägerstruktur in dem flächigen Bereich eine erste Dicke und in dem Soll-Faltbereich eine zweite Dicke auf. Dabei ist die zweite Dicke geringer als die erste Dicke.
In noch einer Weiterbildung weist die Soll-Faltstruktur einen Hohlraum, eine Ausnehmung, eine Ausdünnung der Trägerstruktur oder eine Grabenstruktur auf. Dies ermöglicht, dass das fertige optoelektronische Bauelement eine höhere Stabilität aufweist. Beispielsweise ist diese höhere Stabilität gleichzeitig mit einem einfacheren und stärkeren Biegen ermöglicht, da die flächigen Bereiche deutlich dicker und damit stabiler und einfacher zu handhaben sind.
In noch einer Weiterbildung ist in dem Hohlraum, der Ausnehmung, der Ausdünnung der Trägerstruktur oder der Grabenstruktur ein Füllmaterial angeordnet. Das Füllmaterial ist elektrisch nicht-leitend. Das Füllmaterial ist angeordnet, ausgebildet und/oder eingerichtet, sodass die neutrale Faser in der organischen, funktionellen Schichtenstruktur verbleibt. Das Füllmaterial ermöglicht während des Herstellungsverfahrens des optoelektronischen Bauelements ein besseres, temporäres Bonding oder Verbinden der Trägerstruktur mit einer temporären Bonding-Schicht. Ein Schritt des temporären Verbindens der Trägerstruktur mit einer temporären Bonding-Schicht kann beispielsweise zum Stabilisierung der Trägerstruktur notwendig sein. Dies ist beispielsweise von besonderer Relevanz, wenn die Soll-Faltstruktur in der Trägerstruktur vor dem Ausbilden des organischen, lichtemittierenden Schichtenstapels ausgebildet ist.
In noch einer Weiterbildung weist die Trägerstruktur in dem flächigen Bereich einen ersten Elastizitätsmodul und in dem Soll-Faltbereich einen zweiten Elastizitätsmodul auf. Dabei ist der zweite Elastizitätsmodul geringer als der erste Elastizitätsmodul. Wenn die Verringerung des Elastizitätsmoduls in den Hohlräumen, Ausnehmungen, Ausdünnungen der Trägerstruktur oder der Grabenstruktur erfolgt, wird ermöglicht, dass die neutrale Faser näher zu der beschichteten Bauelementseite verschoben wird.
In einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen eines flexiblen, optoelektronischen Bauelements bereitgestellt. Das Verfahren weist ein Bereitstellen einer Trägerstruktur mit einem organischen, funktionellen Schichtenstapel auf, wobei die Trägerstruktur und der Schichtenstapel mindestens teilweise einen aktiven, lichtemittierenden Bereich ausbilden. In der Trägerstruktur in dem aktiven, lichtemittierenden Bereich werden mindestens ein flächiger Bereich und mindestens ein Soll-Faltbereich mit einer Soll-Faltstruktur ausgebildet. Die Trägerstruktur weist im flächigen Bereich eine erste Biegesteifigkeit auf und die Trägerstruktur weist im Soll-Faltbereich eine zweite Biegesteifigkeit auf. Die zweite Biegesteifigkeit ist geringer als die erste Biegesteifigkeit.
In einer Weiterbildung wird die Soll-Faltstruktur mittels eines Ausdünnens der Trägerstruktur ausgebildet. Das Ausdünnen ist ein Prozess, bei dem die Dicke der Trägerstruktur dünner, d.h. geringer gemacht wird. Das Ausdünnen wird beispielsweise mittels einer Laserablation, eines Ätzens, einer elektrochemischen Bearbeitung (beispielsweise Precise Electrochemical Machining PEM) und/oder eines Sandstrahlens durchgeführt. Das Ausdünnen stellt ein Verfahrensschritt dar, der vor und/oder nach einem Aufbringen des organischen, lichtemittierenden Schichtenstapels auf die Trägerstruktur durchgeführt wird.
In noch einer Weiterbildung wird die Soll-Faltstruktur mittels eines Verringerns des Elastizitätsmoduls der Trägerstruktur ausgebildet. Das Verringern des Elastizitätsmoduls wird beispielsweise mittels einer Strahlbehandlung, einer chemischen Behandlung oder einer thermischen Behandlung der Trägerstruktur durchgeführt. Das Verringern des Elastizitätsmoduls stellt ein Verfahrensschritt dar, der vor und/oder nach einem Aufbringen des organischen, lichtemittierenden Schichtenstapels auf die Trägerstruktur durchgeführt wird. Das Verringern des Elastizitätsmoduls kann mit einem Ausdünnen der Trägerstruktur kombiniert werden, d.h. kann vor, während oder nach einem Ausdünnen der Trägerstruktur durchgeführt werden. Wenn die Verringerung des Elastizitätsmoduls in den Hohlräumen, Ausnehmungen, Ausdünnungen der Trägerstruktur oder der Grabenstruktur erfolgt, wird ermöglicht, dass die neutrale Faser näher zu der beschichteten Bauelementseite verschoben wird.
In noch einer Weiterbildung wird die Soll-Faltstruktur mittels eines Ausbildens mindestens eines Hohlraums, einer Ausnehmung, einer Grabenstruktur in der Trägerstruktur oder einer Ausdünnung der Trägerstruktur und eines Füllens mindestens eines Hohlraums mit einem Füllmaterial ausgebildet wird, wobei das Füllmaterial elektrisch nicht-leitend ist. Das Füllmaterial ist angeordnet, ausgebildet und/oder eingerichtet, sodass die neutrale Faser in der organischen, funktionellen Schichtenstruktur verbleibt. Dies ermöglicht ein besseres, einfacheres, temporäres Bonding oder Verbinden der Trägerstruktur mit einer temporären Bonding-Schicht, da die gemeinsame Oberfläche zwischen der Trägerschicht und der temporären Bonding-Schicht größer ist, als wenn nicht-gefüllte Hohlräume, Ausnehmungen, Grabenstrukturen oder der Ausdünnungen in der Trägerstruktur vorhanden sind. Ein Schritt des temporären Verbindens der Trägerstruktur mit einer temporären Bonding-Schicht ist beispielsweise zur Stabilisierung der Trägerstruktur nötig. Dies ist von besonderer Relevanz, wenn der Soll-Faltbereich in der Trägerstruktur vor dem Ausbilden des organischen, lichtemittierenden Schichtenstapels ausgebildet ist.
In noch einer Weiterbildung wird die Trägerstruktur mit dem mindestens einen Soll-Faltbereich auf den organischen, funktionellen Schichtenstapel aufgebracht. Mit anderen Worten: Das Ausbilden des Soll-Faltbereichs wird vor dem Aufbringen des organischen, lichtemittierenden Schichtenstapels auf die Trägerstruktur durchgeführt. Dies ermöglicht, dass mögliche schädliche Einflüsse beim Ausbilden des Soll-Faltbereichs, beispielsweise aufgrund der Verwendung von chemischen Lösungsmitteln, Säuren, Laugen und/oder einer Temperaturbelastung, beispielsweise durch Laserablation, verringert oder vermieden werden.
In noch einer Weiterbildung wird die Trägerstruktur auf den organischen, funktionellen Schichtenstapel aufgebracht, bevor die Soll-Faltstruktur in der Trägerstruktur ausgebildet wird. Mit anderen Worten: Das Ausbilden des Soll-Faltbereichs wird nach dem Aufbringen des organischen, lichtemittierenden Schichtenstapels auf die Trägerstruktur durchgeführt. Dies ermöglicht, dass Designanpassungen auf einfache Weise am fertigen, optoelektronischen Bauelement gemacht werden können. Ferner ermöglicht es, dass ein fertiges, optoelektronisches Bauelement für unterschiedliche Produktdesigns mit unterschiedlichen Biegungen bereitgestellt werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen:

1A, 1B schematische Querschnittsansichten eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
2A, 2B schematische Querschnittsansichten eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
3A, 3B schematische Querschnittsansichten eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
4A, 4B eine Querschnittsansichten eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
5 veranschaulicht eine Graphik, die den Vorteil einer Abdeckung auf dem Biegenverhalten eines optoelektronischen Bauelements zeigt, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; und
6 ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.

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.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbunden“, „angeschlossen“ sowie „gekoppelt“ verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem „optoelektronischen Bauelement“ ein Bauelement verstanden werden, das mittels eines Halbleiterbauelementes elektromagnetische Strahlung emittiert oder absorbiert. Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement kann beispielsweise eine Solarzelle sein.
Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter-Bauelement sein und/oder als eine elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als ein elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder als ein organischer elektromagnetische Strahlung emittierender 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 lichtemittierende Diode (light emitting diode, LED), als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED), als lichtemittierender Transistor oder als organischer lichtemittierender Transistor ausgebildet sein. Das 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.
Ein organisches, optoelektronisches Bauelement weist ein organisches, funktionelles Schichtensystem auf, welches synonym auch als organische funktionelle Schichtenstruktur bezeichnet wird. Die organische, funktionelle Schichtenstruktur weist einen organischen Stoff oder ein organisches Stoffgemisch auf oder ist daraus gebildet, der/das beispielsweise zum Bereitstellen einer elektromagnetischer Strahlung aus einem bereitgestellten elektrische Strom oder zum Bereitstellen eines elektrischen Stromes aus einer bereitgestellten elektromagnetischen Strahlung eingerichtet ist. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. Eine organische Leuchtdiode ist als ein sogenannter Top-Emitter und/oder ein sogenannter Bottom-Emitter ausgebildet. Bei einem Bottom-Emitter wird elektromagnetische Strahlung aus dem elektrisch aktiven Bereich durch das Substrat emittiert. Bei einem Top-Emitter wird elektromagnetische Strahlung aus der Oberseite des elektrisch aktiven Bereichs emittiert und nicht durch den Substrat.
Das optoelektronische Bauelement weist beispielsweise ein, zwei, drei oder mehrere optoelektronische Bauelemente auf.
Unter dem Begriff „aktiver, lichtemittierender Bereich“ wird im Rahmen dieser Beschreibung ein Bereich des optoelektronischen Bauelements verstanden, in dem ein Licht aus dem optoelektronischen Bauelement emittiert wird. Der aktive, lichtemittierende Bereich weist den Bereich auf, der eine elektromagnetische Strahlung erzeugt, d.h. Elektroden und organischen, funktionellen Schichtenstruktur, und der im Strahlgang des emittierten Lichts angeordnet ist, d.h. einen Teil des Substrats, der Verkapselung und der Abdeckung des optoelektronischen Bauelements, durch den das emittierte Licht ausgekoppelt wird.
Der Begriff „flexibel“ bezüglich des optoelektronischen Bauelements wird im Rahmen dieser Beschreibung mit der Bedeutung verwendet, dass das optoelektronische Bauelement beschädigungsfrei bis zu geringen Biegeradien in mehrere Faltrichtungen faltbar, biegbar, biegsam, elastisch, beweglich und/oder gelenkig ist.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter der neutralen Faser eines optoelektronischen Bauelementes der Bereich des Schichtenquerschnittes des optoelektronischen Bauelementes verstanden werden, der beim Biegen, d.h. beim Ausüben von Zugkräften und Druckkräften auf den Querschnitt, keiner Dehnung, Streckung oder Stauchung unterliegt. Im Biegebereich kann der Stoff oder das Stoffgemisch an der Außenseite des Schichtquerschnittes bezüglich der Biegekante gestreckt werden, während der Stoff oder das Stoffgemisch an der Innenkante gestaucht wird. Die Lage der neutralen Faser im Schichtenquerschnitt des optoelektronischen Bauelements kann abhängig sein von den Elastizitätsmodulen der Schichten im Schichtenquerschnitt. Die neutrale Faser kann auch als neutrale Phase bezeichnet werden.
1A, 1B zeigen schematische Querschnittsansichten eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Wie in 1A, 1B veranschaulicht ist, weist das optoelektronische Bauelement 1 ein Substrat 12, eine Abdeckung 38 und einen organischen, funktionellen Schichtenstapel 26 auf.
Das optoelektronische Bauelement 1 weist in dem aktiven, lichtemittierenden Bereich mehrere flächige Bereiche 42 und mehrere Soll-Faltbereiche auf. Beispielsweise weist das Substrat 12 die flächigen Bereich 42 und die Soll-Faltbereiche auf (wie in 1A gezeigt ist: zwei flächige Bereiche und drei Soll-Faltbereiche). Alternativ oder zusätzlich weist die Abdeckung 38 und die Haftmittelschicht 36 in dem aktiven, lichtemittierenden Bereich mehrere flächige Bereiche 42 und mehrere Soll-Faltbereiche auf (wie in 1B gezeigt ist: drei flächige Bereiche und drei Soll-Faltbereiche).
Durch das optoelektronische Bauelement mit mindestens einem Soll-Faltbereich wird ermöglicht, dass sich die neutrale Faser der Schichten des optoelektronischen Bauelements beim Biegen oder Falten des optoelektronischen Bauelements in die organische, funktionelle Schichtenstruktur verschiebt. Somit erfährt die organische, funktionelle Schichtenstruktur weniger oder keine Stauchung und/oder Dehnung, die zu Beschädigungen in dem optoelektronischen Bauelement führen könnten. Ferner wird ein Biegen oder Falten des optoelektronischen Bauelements mit geringem Biegeradius ermöglicht, wobei das Biegen oder Falten auch für dicke optoelektronische Bauelemente einsetzbar ist. Weiterhin bewirkt der Soll-Faltbereich auf einfache Weise ein vorgegebenes Biegen oder Falten des optoelektronischen Bauelements (beispielsweise entlang einer vorgegebenen Linie). Das Biegen oder Falten kann dabei von dem Anwender, beispielsweise Kunden, durchgeführt werden. Ein Biegen oder Falten auf einfache Weise liegt beispielsweise vor, wenn wenig Krafteinwirkung notwendig ist. Wenig Krafteinwirkung liegt vor, wenn das Biegen oder Falten manuell, d.h. ohne Gebrauch einer Biegevorrichtung, und unter gewöhnlicher, vorsichtiger Handhabung erfolgt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist der Soll-Faltbereich 44 im Strahlengang des optoelektronischen Bauelements 1 angeordnet. Beispielsweise weist die Abdeckung 38 und gegebenenfalls die Haftmittelschicht 38 für ein optoelektronisches Bauelement in Top-Emitter-Bauweise den mindestens einen Soll-Faltbereich 44 auf. Alternativ oder zusätzlich weist das Substrat 12 für ein optoelektronisches Bauelement 1 in Bottom-Emitter-Bauweise den mindestens einen Soll-Faltbereich 44 auf. Alternativ oder zusätzlich ist der Soll-Faltbereich 44 im inaktiven, nicht-lichtemittierenden Bereich des optoelektronischen Bauelements 1 angeordnet. Der inaktive, nicht-lichtemittierende Bereich ist beispielsweise ein Bereich zur Bauelement-externen, elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements 1.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist der Soll-Faltbereich 44 eingerichtet, beim Falten der Trägerstruktur 12, 38 eine Falte entlang des Soll-Faltbereichs 44 zu bewirken, beispielsweise eine Falte in dem Soll-Faltbereich auszubilden. Der Soll-Faltbereich bewirkt ein vorgegebenes Biegen oder Falten des optoelektronischen Bauelements 1, wenn eine laterale Kraft auf das optoelektronischen Bauelement 1 ausgeübt wird. Dies ist von besonderer Relevanz, wenn das optoelektronische Bauelement aus praktischen Gründen, beispielsweise Kosten- und/oder Platzersparnis, zum Kunden als flaches Bauelement geliefert wird und erst beim bzw. vom Kunden in die gebogen oder gefaltete Form gebracht wird. Dies bewirkt ein Biegen des optoelektronischen Bauelements in den Soll-Faltbereichen, das mit weniger Kraft erreicht wird als wenn die Trägerstruktur keine Soll-Faltbereiche aufweist, beispielsweis für ein optoelektronisches Bauelement mit im Wesentlichen gleichmäßiger Dicke. Da mit den Soll-Faltbereichen die Biegung und Biegerichtung leicht und vorgegeben ist, ermöglicht es eine einfache, anschließende, mechanische Fixierung des optoelektronischen Bauelements, da weniger Fixierungspunkte für das Halten der Form des optoelektronischen Bauelements nötig sind. Dies ermöglicht eine Kostenersparnis bei der Herstellung des optoelektronischen Bauelements und anschließenden Fixierung in einer Halterung.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weisen die flächigen Bereiche 42 jeweils eine flächige Struktur auf. Die flächige Struktur kann eine planare Struktur aufweisen oder sein, wobei die Dicke der Trägerstruktur 12, 38 gleich ist. Beispielsweise kann die flächige Struktur eine planare Oberfläche sein, beispielsweise mit einer niedrigen Rauheit. Eine niedrige Rauheit weist beispielsweise eine mittlere Rauheit in einem Bereich von ungefähr 0,1 nm bis ungefähr 50 nm auf. Dabei kann die flächige Struktur der Trägerstruktur auf mikroskopischer bzw. makroskopischer Ebene planar sein, beispielsweise wenn das optoelektronische Bauelement planar oder eben, d.h. nicht gebogen, ist. Alternativ kann die flächige Struktur der Trägerstruktur 12, 38 zudem unplanar sein, beispielsweise eine Welligkeit oder eine Krümmung aufweisen, wenn das optoelektronische Bauelement 1 in dem Soll-Faltbereich 42 gebogen wird.
Die Soll-Faltbereiche weisen jeweils die Soll-Faltstruktur 46 auf. Die Soll-Faltstruktur 46 kann eine linienförmige Strukturierung aufweisen, die sich beispielweis über die ganze Länge oder Breite mindestens des aktiven, lichtemittierenden Bereichs 40 des optoelektronischen Bauelements 1 erstreckt. Die linienförmige Strukturierung kann sich teilweise, beispielsweise 10 %, 20 %, 40 %, 60 %, 80 %, 90 %, 95 %, 98 % der Länge oder Breite, oder vollständig über die Länge oder Breite mindestens des aktiven lichtemittierenden Bereichs des optoelektronischen Bauelements erstrecken. Die linienförmige Strukturierung ist oder weist beispielsweise eine Ausnehmung, ein Hohlraum, eine Ausdünnung der Trägerstruktur, eine topographische Erhebung, eine Grabenstruktur und/oder eine Dammstruktur auf. Durch den Hohlraum, die Ausnehmung, die Ausdünnung der Trägerstruktur oder die Grabenstruktur wird ermöglicht, dass das fertige optoelektronische Bauelement 1 eine höhere Stabilität aufweist. Beispielsweise ist diese höhere Stabilität gleichzeitig mit einem einfacheren und stärkeren Biegen ermöglicht, da die flächigen Bereiche deutlich dicker und damit stabiler und einfacher zum Handhaben sind.
In einem Ausführungsbeispiel ist/sind die Ausnehmung, der Hohlraum und/oder die Grabenstruktur mit einem Füllmaterial gefüllt, aufgefüllt oder überfüllt. Dabei ist das Füllmaterial elektrisch nicht-leitend. In einem Ausführungsbeispiel weist das Füllmaterial eine Biegesteifigkeit auf, die geringer ist als die Biegesteifigkeit des Materials, aus dem die Trägerstruktur 12, 38 ausgebildet ist. Beispielsweise ist das Füllmaterial elastischer und plastisch verformbarer als das Material der Trägerstruktur 12, 38. Das Füllmaterial kann ein oder mehrere Komponente aufweisen oder daraus gebildet sein. Beispiele von Komponenten sind Polymere, beispielsweise Elastomere, die beispielsweise Polyurethan, Ethylpropylen, Chloropren, Butadien, Acrylnitril oder Styrol aufweisen. Das Füllmaterial ist angeordnet, ausgebildet und/oder eingerichtet, sodass die neutrale Faser in der organischen, funktionellen Schichtenstruktur verbleibt. Das Füllmaterial ermöglicht während des Herstellungsverfahrens des optoelektronischen Bauelements ein besseres, temporäres Bonding oder Verbinden der Trägerstruktur 12, 38 mit einer temporären Bonding-Schicht. Ein Schritt des temporären Verbindens der Trägerstruktur mit einer temporären Bonding-Schicht ist beispielsweise zum Stabilisierung der Trägerstruktur nötig. Dies ist von besonderer Relevanz, wenn der Soll-Faltbereich in der Trägerstruktur vor dem Ausbilden des organischen, lichtemittierenden Schichtenstapels ausgebildet ist.
Die Soll-Faltstruktur 46 kann in Querschnittansicht in Form von einem oder mehreren Halbkreisen, einem oder mehreren Halbovalen, einem oder mehreren Zähnen bzw. Zacken, einem oder mehreren Prismen, einem oder mehreren Quadraten, einem oder mehreren Rechtecken oder jeglichen beliebigen weiteren geeigneten Formen (siehe beispielsweise auch 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 4B).
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Trägerstruktur 12, 38 in dem flächigen Bereich 42 einen ersten Elastizitätsmodul und in dem Soll-Faltbereich 44 einen zweiten Elastizitätsmodul auf, wobei der zweite Elastizitätsmodul geringer ist als der erste Elastizitätsmodul. Dabei ist die Eigenschaft des Materials der Trägerstruktur 12, 38, sich bei der Biegung des optoelektronischen Bauelements 1 Widerstand entgegenzusetzen, geringer in dem Soll-Faltbereich 44 als in dem flächigen Bereich 42. Eine Verringerung des Elastizitätsmoduls des Materials der Trägerstruktur 12, 38 ist beispielsweise mittels einer Strahlbehandlung, einer chemischen Behandlung oder einer thermischen Behandlung der Trägerstruktur 12, 38 realisierbar. Wenn die Verringerung des Elastizitätsmoduls in den Hohlräumen, Ausnehmungen, Ausdünnungen der Trägerstruktur oder der Grabenstruktur erfolgt, wird ermöglicht, dass die neutrale Faser näher zu der beschichteten Bauelementseite verschoben wird.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Trägerstruktur 12, 38 in dem flächigen Bereich 42 eine erste Dicke und in dem Soll-Faltbereich 44 eine zweite Dicke auf, wobei die zweite Dicke geringer ist als die erste Dicke. Die zweite Dicke ist die Dicke der Trägerstruktur 12, 38 in dem Soll-Faltbereich 44, die am geringste ist (auch Minimaldicke genannt). Die erste Dicke der Trägerstruktur 12, 38 kann beispielsweise von 0,05 mm bis 0,2 mm liegen. Dies ermöglicht die Verwendung einer günstigen und gut verfügbaren Metallfolie als Trägerstruktur, die dem optoelektronischen Bauelement 1 eine hohe Stabilität verleiht und eine gute Wärmeverteilung gewährleistet.
Das optoelektronische Bauelement 1 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass es transparent, transluzent oder undurchsichtig ist.
Das Substrat 12 des optoelektronischen Bauelements kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Das Substrat 12 dient als Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente. Das Substrat 12 kann beispielsweise Kunststoff, Metall wie Kupfer, Aluminium/Magnesium, Glas, Quarz und/oder ein Halbleitermaterial aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann das Substrat 12 eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein.
Auf dem Substrat 12 ist der organische, lichtemittierende Schichtenstapel 26 ausgebildet. Der organische, lichtemittierende Schichtenstapel 26 weist eine erste Elektrodenschicht 14 auf, die einen ersten Kontaktabschnitt 16, einen zweiten Kontaktabschnitt 18 und eine erste Elektrode 20 aufweist. Das Substrat 12 mit der ersten Elektrodenschicht 14 kann auch als Substrat bezeichnet werden. Zwischen dem Substrat 12 und der ersten Elektrodenschicht 14 kann eine erste nicht dargestellte Barriereschicht oder anorganische Isolierungsschicht, beispielsweise eine erste Barrieredünnschicht, ausgebildet sein.
Die erste Elektrode 20 ist von dem ersten Kontaktabschnitt 16 mittels einer elektrischen Isolierungsbarriere 21 elektrisch isoliert. Der zweite Kontaktabschnitt 18 ist mit der ersten Elektrode 20 der organischen, lichtemittierenden Schichtenstruktur elektrisch gekoppelt. Die erste Elektrode 20 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 weist ein elektrisch leitfähiges Material auf, beispielsweise Metall wie Silber oder Silber/Magnesium 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.
Über der ersten Elektrode 20 ist eine optische, funktionelle Schichtenstruktur, beispielsweise eine organische, funktionelle Schichtenstruktur 22 (auch bezeichnet als Organik) 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 Elektronen. 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.
Über der organischen, funktionellen Schichtenstruktur 22 ist die zweite Elektrode 23 der organischen, lichtemittierenden Schichtenstruktur ausgebildet, die elektrisch mit dem ersten Kontaktabschnitt 16 gekoppelt ist. 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 organischen, lichtemittierenden Schichtenstruktur. Die zweite Elektrode 23 dient korrespondierend zu der ersten Elektrode als Kathode bzw. Anode der organischen, lichtemittierenden Schichtenstruktur.
Über der zweiten Elektrode 23 und teilweise über dem ersten Kontaktabschnitt 16 und teilweise über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 ist eine Verkapselungsschicht 24 des organischen, lichtemittierenden Schichtenstapels ausgebildet, die die organische, lichtemittierende 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, Aluminiumdotiertes Zinkoxid, Poly(p-phenylenterephthalamid), Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben. Gegebenenfalls kann die erste Barriereschicht auf dem Substrat 12 korrespondierend zu einer Ausgestaltung der Verkapselungsschicht 24 ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht 24 kann das Substrat gemäß den in 4A, 4B ausgeführten Ausführungsbeispielen entsprechen.
In der Verkapselungsschicht 24 sind über dem ersten Kontaktabschnitt 16 eine erste Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 und über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 eine zweite Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 ausgebildet. In der ersten Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 ist ein erster Kontaktbereich 32 freigelegt und in der zweiten Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 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.
Über der Verkapselungsschicht 24 kann eine Haftmittelschicht 36 ausgebildet werden. 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.
Über der Haftmittelschicht 36 ist ein Abdeckkörper oder Abdeckung 38 ausgebildet. Die Haftmittelschicht 36 dient zum Befestigen des Abdeckkörpers 38 an der Verkapselungsschicht 24. Die Abdeckung 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. Die Abdeckung 38 dient zum Schützen des optoelektronischen Bauelements 1, beispielsweise vor mechanischen Krafteinwirkungen von außen. Ferner kann die Abdeckung 38 zum Verteilen und/oder Abführen von Hitze dienen, die in dem optoelektronischen Bauelement 1 erzeugt wird. Beispielsweise kann das Glas der Abdeckung 38 als Schutz vor äußeren Einwirkungen dienen und die Metallschicht der Abdeckung 38 kann zum Verteilen und/oder Abführen der beim Betrieb des optoelektronischen Bauelements 1 entstehenden Wärme dienen.
2A, 2B veranschaulicht eine schematische Draufsicht einer organischen, lichtemittierenden Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Im Folgenden werden verschiedene Modifikationen und Konfigurationen des optoelektronischen Bauelements 1 beschrieben, wobei sich die vorangehend beschriebenen grundlegenden Merkmale und Funktionsweisen des optoelektronischen Bauelements 1 gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele analog einbeziehen lassen. Ferner können die nachfolgend beschriebenen Merkmale und Funktionsweisen analog auf das in den 1A, 1B beschriebene Bauelement übertragen werden oder mit dem in den 1A, 1B beschriebenen optoelektronischen Bauelement kombiniert werden.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Substrat 12 als Trägerstruktur einen ersten Soll-Faltbereich 44a und einen von dem ersten Soll-Faltbereich beabstandeten zweiten Soll-Faltbereich 44b auf. Zusätzlich oder alternativ weist die Abdeckung 38 und gegebenenfalls die Haftmittelschicht 36 als Trägerstruktur einen ersten Soll-Faltbereich 44a und einen von dem ersten Soll-Faltbereich beabstandeten zweiten Soll-Faltbereich 44b auf. Der erste Soll-Faltbereich 44a ist eingerichtet, beim Falten der Trägerstruktur 12, 38 eine erste Falte entlang des ersten Soll-Faltbereichs 44a und eine zweite Falte entlang des zweiten Soll-Faltbereichs 44b, zu bewirken, beispielsweise eine Falte in dem Soll-Faltbereich auszubilden (wie in der FIG.2A für das Substrat und in der FIG.2B für die Abdeckung veranschaulicht ist). Die erste Falte bewirkt ein Falten in eine erste Faltrichtung. Die zweite Falte bewirkt ein Falten in eine zweite Faltrichtung, die zu der ersten Faltrichtung unterschiedlichen ist.
Der erste Soll-Faltbereich 44a weist beispielsweise eine erste Soll-Faltstruktur 46a auf. Die Form der ersten Soll-Faltstruktur 46a bewirkt beim Biegen des optoelektronischen Bauelements eine konvexe Biegung und/oder einen engen Knick, beispielsweise mit einem Biegewinkel bis zu ungefähr 90 °. Die erste Soll-Faltstruktur 46a ist beispielsweise in Form von Sägezähnen (wie in 2A und 2B gezeigt). Weiterhin weist der zweite Soll-Faltbereich 44b beispielsweise eine zweite Soll-Faltstruktur 46b auf, deren Form unterschiedlich zu der ersten Soll-Faltstruktur 46a ist und die beim Biegen eine konkave Biegung, beispielsweise mit einem Biegewinkel bis zu ungefähr 170 °, bewirkt. Beispielsweise weist die Form der Soll-Faltstruktur 46 tiefe und schmale Vertiefung auf. Eine tiefe Vertiefung liegt beispielsweise vor, wenn die Trägerstruktur in dem Soll-Faltbereich eine Minimaldicke aufweist, die zwischen 60 % bis 95 % der Dicke der Trägerstruktur in dem flächigen Bereich beträgt. Dies ermöglicht ein optoelektronisches Bauelement 1, das mit unterschiedlichen Biegerichtungen in Bereichen in direkter Nachbarschaft zueinander ohne aufwendige Halterung gebogen ist. Dadurch können unterschiedliche Abstrahlungsrichtung bzw. Abstrahlungscharakteristika auf einfache Weise realisiert werden.
3A und 3B veranschaulichen weitere Ausführungsbeispiele der FIG.2A und 2B für die Soll-Faltbereiche 44a und 44b in dem Substrat 12 bzw. in der Abdeckung 38 des optoelektronischen Bauelements 1. Beispielsweise können mehrere Soll-Faltstrukturen 44a, 46a relativ dicht zueinander angeordnet sein.
4A, 4B veranschaulichen vereinfachte Darstellungen von Querschnittsansichten des optoelektronischen Bauelements 1 vor und nach dem Biegen oder Falten gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Wie in 4A veranschaulicht ist, weist das optoelektronische Bauelement 1 die Trägerstruktur 12, 38 und den organischen, lichtemittierenden Schichtenstapel 26 auf. Die Trägerstruktur weist zwei flächige Bereiche 42 und einen Soll-Faltbereich 44 mit einer Soll-Faltstruktur 46 auf. Die Soll-Faltstruktur 46 weist eine Form auf, die beispielsweise zwei aufeinander liegende Halbkreise aufweist und beim Biegen eine konkave Biegung bewirkt (wie in 4A oben gezeigt) auf. Der Soll-Faltbereich 44 mit der Soll-Faltstruktur 46 ermöglicht ein Biegen des optoelektronischen Bauelements 1 bis zu einem geringen Biegeradius (auch bezeichnet als Grenzwert des Biegeradius oder kleinstmöglicher Biegeradius). Der geringe Biegeradius ist ein Biegeradius, der üblicherweise beim Biegen eines herkömmlichen, optoelektronischen Bauelements mit einer dicken Trägerstruktur nicht erreichbar ist, beispielsweise wenn die Dicke der Trägerstruktur über ungefähr 0,05 mm beträgt. Der geringe Biegeradius liegt beispielsweise zwischen ungefähr 150 ° und ungefähr 180 ° (wie in 4A unten gezeigt).
4B veranschaulicht ein Vergleich des Verhaltens eines herkömmlichen, optoelektronischen Bauelements, das keinen Soll-Faltbereich aufweist (wie in 4B oben gezeigt) und eines erfindungsgemäßen, optoelektronischen Bauelements, das einen Soll-Faltbereich aufweist (wie in 4B unten gezeigt). Das herkömmliche, optoelektronische Bauelement biegt sich bei Ausüben einer lateralen Krafteinwirkung willkürlich ungefähr in der Mitte des optoelektronischen Bauelements während das erfindungsgemäße, optoelektronische Bauelement eine Biegung in dem Bereich aufweist, in dem der Soll-Faltbereich angeordnet ist. Dies ermöglicht, dass die Stelle der Biegung in dem optoelektronischen Bauelement vorgegeben werden kann.
5 veranschaulicht ein Diagramm, die den Vorteil einer Abdeckung auf dem Biegenverhalten eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zeigt.
Die Graphik 510 zeigt den Abstand zwischen den zwei Endpunkten eines optoelektronischen Bauelements, ab dem beim konkaven Biegen ein Ausfall des optoelektronischen Bauelements eintritt. Das optoelektronische Bauelement 1 weist eine Abdeckung 38 auf, die aus unterschiedlichen Materialen ausgebildet ist und unterschiedliche Dicke aufweist. Dabei sind auf der x Achse 502 die Dicke der Abdeckung 38 (in Mikrometer) und auf der y-Achse 504 der gemessene Abstand zwischen den zwei Endpunkten eines optoelektronischen Bauelements (in Mikrometer) dargestellt. Es zeigt sich, dass wenn das optoelektronische Bauelement eine Abdeckung aufweist, sich der Abstand zwischen den zwei Endpunkten eines optoelektronischen Bauelements verringert, ab dem beim konkaven Biegen ein Ausfall des optoelektronischen Bauelements eintritt. Beispielsweise liegt der Abstand bei null Millimeter bei einer Abdeckung aus Aluminium, Kupfer oder Edelstahl (Stainless Steal (SUS)), für eine Dicke der Abdeckung über 100 µm, d.h. dass das optoelektronische Bauelement kann sehr stark gebogen oder gefaltet werden. Für das erfindungsgemäße, optoelektronische Bauelement 1 kann daher eine Abdeckung aus Aluminium, Kupfer oder SUS für ein konkaves Biegen verwendet werden.
Die Graphik 520 zeigt den Abstand zwischen den zwei Endpunkten eines optoelektronischen Bauelements, ab dem beim konvexen Biegen ein Ausfall des optoelektronischen Bauelements eintritt. Es zeigt sich, dass mit der Dicke der Abdeckung des optoelektronischen Bauelements, sich der Abstand zwischen den zwei Endpunkten eines optoelektronischen Bauelements verringert, ab dem beim konvexen Biegen ein Ausfall des optoelektronischen Bauelements eintritt. Beispielsweise bei liegt der Abstand bei oder unter 12 mm einer Abdeckung aus Kupfer, PEN oder SUS, für eine Dicke der Abdeckung von ungefähr 100 µm. Ein stark positiver Einfluss der Abdeckung kann für PEN festgestellt werden, wobei bei einer Dicke der Abdeckung in der Nähe von Null ein Ausfall des optoelektronischen Bauelements bei 30 mm Abstand eintritt und mit einer Dicke von ungefähr 100 µm bei einem Abstand von 6 mm oder 8 mm ein Ausfall eintritt. Für das erfindungsgemäße, optoelektronische Bauelement 1 wird daher eine Abdeckung aus Kupfer, PEN oder SUS für ein konvexes Biegen bevorzugt.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes 1 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Das optoelektronische Bauelement 1 kann im Wesentlichen gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet werden.
Das Verfahren 600 zum Herstellen eines flexiblen, optoelektronischen Bauelements 1 weist ein Bereitstellen 610 einer Trägerstruktur 12, 38 mit einem organischen, funktionellen Schichtenstapel 26 auf. Dabei bilden die Trägerstruktur 12, 38 und der Schichtenstapel mindestens teilweise einen aktiven, lichtemittierenden Bereich 40 aus. In der Trägerstruktur 12, 38 in dem aktiven, lichtemittierenden Bereich 40 werden mindestens ein flächiger Bereich 42 und mindestens ein Soll-Faltbereich 44 mit einer Soll-Faltstruktur 46 ausgebildet. Die Trägerstruktur 12, 38 weist im flächigen Bereich 42 eine erste Biegesteifigkeit auf. Die Trägerstruktur 12, 38 weist im Soll-Faltbereich 44 eine zweite Biegesteifigkeit auf, die geringer ist als die erste Biegesteifigkeit.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist das Bereitstellen 610 der Trägerstruktur 12, 38 mit einem organischen, funktionellen Schichtenstapel 26 ein Ausbilden des Soll-Faltbereichs 44 mit einer Soll-Faltstruktur 46 in der Trägerstruktur 12, 38 auf. Beispielsweise wird die Soll-Faltstruktur 46 mittels eines Ausbildens mindestens eines Hohlraums, einer Ausnehmung, einer Grabenstruktur, einer Dammstruktur in der Trägerstruktur 12, 38 und/oder einer Ausdünnung der Trägerstruktur 12, 38 ausgebildet. Die Soll-Faltstruktur 46 kann im Wesentlichen gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet und ausgestaltet werden. Die Soll-Faltstruktur 46 wird beispielsweise mittels eines Ausdünnens der Trägerstruktur 12, 38 ausgebildet. Das Ausdünnen wird beispielsweise mittels einer Laserablation, eines Ätzens, einer elektrochemischen Bearbeitung (beispielsweise Precise Electrochemical Machining PEM) und/oder eines Sandstrahlens durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich kann die Soll-Faltstruktur 46 mittels eines Verringerns des Elastizitätsmoduls der Trägerstruktur 12, 38 ausgebildet werden. Das Verringern des Elastizitätsmoduls wird beispielsweise mittels einer Strahlbehandlung, einer chemischen Behandlung oder einer thermischen Behandlung der Trägerstruktur 12, 38 durchgeführt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen, für den Fall, dass die Soll-Faltstruktur einen Hohlraum, eine Ausnehmung, eine Grabenstruktur in der Trägerstruktur 12, 38 oder eine Ausdünnung der Trägerstruktur 12, 38 aufweist, kann das Ausbilden des Soll-Faltbereichs 44 ferner ein Füllen mindestens des Hohlraums, der Ausnehmung, der Grabenstruktur oder der Ausdünnung mit einem Füllmaterial aufweist. Dabei ist das Füllmaterial elektrisch nicht-leitend. Beispielsweise ist das Füllen ein unvollständiges Füllen, ein Auffüllen oder ein Überfüllen des Hohlraums, der Ausnehmung, der Grabenstruktur oder der Ausdünnung. Dies ermöglicht ein besseres, einfacheres, temporäres Bonding oder Verbinden der Trägerstruktur 12, 38 mit einer temporären Bonding-Schicht, da die gemeinsame Oberfläche zwischen der Trägerschicht 12, 38 und der temporären Bonding-Schicht größer ist, als wenn nicht-gefüllte Hohlräume, Ausnehmungen, Grabenstrukturen oder der Ausdünnungen in der Trägerstruktur aufweisend sind. Ein Schritt des temporären Verbindens der Trägerstruktur mit einer temporären Bonding-Schicht ist beispielsweise zum Stabilisierung der Trägerstruktur nötig. Dies ist von besonderer Relevanz, wenn der Soll-Faltbereich in der Trägerstruktur vor dem Ausbilden des organischen, lichtemittierenden Schichtenstapels ausgebildet ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird die Trägerstruktur 12, 38 mit dem mindestens einen Soll-Faltbereich 44 auf den organischen, funktionellen Schichtenstapel 26 aufgebracht. Mit anderen Worten: Das Ausbilden des Soll-Faltbereichs 44 wird vor dem Aufbringen des organischen, lichtemittierenden Schichtenstapels 26 auf die Trägerstruktur 12, 38 durchgeführt. Dies ermöglicht, dass mögliche schädliche Einflüsse beim Ausbilden des Soll-Faltbereichs 44, beispielsweise aufgrund der Verwendung von chemischen Lösungsmitteln, Säuren, Laugen und/oder von der Temperaturbelastung, beispielsweise durch Laserablation, verringert oder vermieden werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird die Trägerstruktur 12, 38 auf den organischen, funktionellen Schichtenstapel 26 aufgebracht wird, bevor die Soll-Faltstruktur 44 in der Trägerstruktur 12, 38 ausgebildet wird. Mit anderen Worten: Das Ausbilden des Soll-Faltbereichs 44 wird nach dem Aufbringen des organischen, lichtemittierenden Schichtenstapels 26 auf die Trägerstruktur 12, 38 durchgeführt. Dies ermöglicht, dass Designanpassungen auf einfache Weise am fertigen, optoelektronischen Bauelement 1 gemacht werden können. Ferner ermöglicht es, dass ein fertige, optoelektronische Bauelement 1 für unterschiedliche Produktdesigns mit unterschiedlichen Biegungen bereitgestellt werden kann.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist ein flexibles, optoelektronisches Bauelement 1 einen aktiven, lichtemittierenden Bereich 40 mit einer Trägerstruktur 12, 38 und einem organischen funktionellen Schichtenstapel 26 auf, wobei die Trägerstruktur 12, 38 in dem aktiven, lichtemittierenden Bereich 40 mindestens einen flächigen Bereich 42 und mindestens einen Soll-Faltbereich 44 aufweist, wobei die Trägerstruktur 12, 38 im flächigen Bereich 42 eine erste Biegesteifigkeit aufweist und die Trägerstruktur 12, 38 im Soll-Faltbereich 44 eine zweite Biegesteifigkeit aufweist, die geringer ist als die erste Biegesteifigkeit.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel kann das flexible, optoelektronische Bauelement 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass der flächige Bereich 42 eine flächige Struktur aufweist und der Soll-Faltbereich 44 eine Soll-Faltstruktur 46 aufweist.
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel kann das flexible, optoelektronische Bauelement 1 gemäß dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass der Soll-Faltbereich 44 im Strahlgang des optoelektronischen Bauelements 1 angeordnet ist.
Gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel kann das flexible, optoelektronische Bauelement 1 gemäß einem der ersten bis dritten Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass der Soll-Faltbereich 44 eingerichtet ist, beim Falten der Trägerstruktur 12, 38 eine Falte entlang des Soll-Faltbereichs 44 zu bewirken.
Gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel kann das flexible, optoelektronische Bauelement 1 gemäß einem der ersten bis vierten Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass die Trägerstruktur 12, 38 einen ersten Soll-Faltbereich 44a und einen von dem ersten Soll-Faltbereich beabstandeten zweiten Soll-Faltbereich 44b aufweist, wobei der erste Soll-Faltbereich 44a eingerichtet ist, beim Falten der Trägerstruktur 12, 38 eine erste Falte entlang des ersten Soll-Faltbereichs 44a in eine erste Faltrichtung und eine zweite Falte entlang des zweiten Soll-Faltbereichs 44b in eine zweite Faltrichtung, die zu der ersten Faltrichtung unterschiedlichen ist, zu bewirken.
Gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel kann das flexible, optoelektronische Bauelement 1 gemäß einem der ersten bis fünften Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass die Trägerstruktur 12, 38 in dem flächigen Bereich 42 eine Dicke und in dem Soll-Faltbereich 44 eine zweite Minimaldicke aufweist, wobei die zweite Minimaldicke geringer ist als die erste Dicke.
Gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel kann das flexible, optoelektronische Bauelement 1 gemäß einem der zweiten bis sechsten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass die Soll-Faltstruktur 46 einen Hohlraum, eine Ausnehmung, eine Ausdünnung der Trägerstruktur 12, 38 oder eine Grabenstruktur aufweist.
Gemäß einem achten Ausführungsbeispiel kann das flexible, optoelektronische Bauelement 1 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass in dem Hohlraum, der Ausnehmung, der Ausdünnung der Trägerstruktur oder der Grabenstruktur ein Füllmaterial angeordnet ist, wobei das Füllmaterial elektrisch nicht-leitend ist.
Gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel kann das flexible, optoelektronische Bauelement 1 gemäß einem der ersten bis achten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass die Trägerstruktur 12, 38 in dem flächigen Bereich 42 einen ersten Elastizitätsmodul und in dem Soll-Faltbereich 44 einen zweiten Elastizitätsmodul aufweist, wobei der zweite Elastizitätsmodul geringer ist als der erste Elastizitätsmodul.
Gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel weist ein Verfahren 600 zum Herstellen eines flexiblen, optoelektronischen Bauelements 1 ein Bereitstellen 610 einer Trägerstruktur 12, 38 mit einem organischen, funktionellen Schichtenstapel 26 auf, wobei die Trägerstruktur 12, 38 und der Schichtenstapel mindestens teilweise einen aktiven, lichtemittierenden Bereich 40 ausbilden, wobei in der Trägerstruktur 12, 38 in dem aktiven, lichtemittierenden Bereich 40 mindestens ein flächiger Bereich 42 und mindestens ein Soll-Faltbereich 44 mit einer Soll-Faltstruktur 46 ausgebildet werden, wobei die Trägerstruktur 12, 38 im flächigen Bereich 42 eine erste Biegesteifigkeit aufweist und die Trägerstruktur 12, 38 im Soll-Faltbereich 44 eine zweite Biegesteifigkeit aufweist, die geringer ist als die erste Biegesteifigkeit.
Gemäß einem elften Ausführungsbeispiel kann das Verfahren 600 gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass die Soll-Faltstruktur 46 mittels eines Ausdünnens der Trägerstruktur 12, 38 ausgebildet wird.
Gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel kann das Verfahren 600 gemäß dem zehnten oder elften Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass die Soll-Faltstruktur 46 mittels eines Verringerns des Elastizitätsmoduls der Trägerstruktur 12, 38 ausgebildet wird.
Gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel kann das Verfahren 600 gemäß einem der zehnten bis zwölften Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass die Soll-Faltstruktur 46 mittels eines Ausbildens mindestens eines Hohlraums, einer Ausnehmung, einer Grabenstruktur in der Trägerstruktur 12, 38 oder einer Ausdünnung der Trägerstruktur 12, 38und eines Füllens mindestens eines Hohlraums mit einem Füllmaterial ausgebildet wird, wobei das Füllmaterial elektrisch nicht-leitend ist.
Gemäß einem vierzehnten Ausführungsbeispiel kann das Verfahren 600 gemäß einem der zehnten bis dreizehnten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass die Trägerstruktur 12, 38 mit dem mindestens einen Soll-Faltbereich 44 auf den organischen, funktionellen Schichtenstapel 26 aufgebracht wird.
Gemäß einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel kann das Verfahren 600 gemäß einem der zehnten bis dreizehnten Ausführungsbeispielen derart ausgestaltet sein, dass die Trägerstruktur 12, 38 auf den organischen, funktionellen Schichtenstapel 26 aufgebracht wird, bevor die Soll-Faltstruktur 44 in der Trägerstruktur ausgebildet wird.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können mehrere unterschiedliche nebeneinander oder übereinander angeordnete optoelektronische Bauelemente in Form eines Displays oder eines Leuchtmittels verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: organische, lichtemittierende Baugruppe
12: Träger
14: Elektrodenschicht
16, 18: Kontaktabschnitt
20, 23: Elektrode
21: elektrische Isolierungsbarriere
22: organische, funktionelle Schichtenstruktur
24: Verkapselungsschicht
26: organischer, lichtemittierender Schichtenstapel
32: Kontaktbereich
36: Haftmittelschicht
38: Abdeckkörper
40: aktiver, lichtemittierender Bereich
42: flächiger Bereich
44, 44a, 44b: Soll-Faltbereich
46, 46a, 46b: Soll-Faltstruktur
510, 520: Graphik
502, 504: Graphik-Achse
600, 610: Verfahrensschritt

Claims

Flexibles, optoelektronisches Bauelement (1) aufweisend einen aktiven, lichtemittierenden Bereich (40) mit einer Trägerstruktur (12, 38) und einem organischen funktionellen Schichtenstapel (26), wobei die Trägerstruktur (12, 38) in dem aktiven, lichtemittierenden Bereich (40) mindestens einen flächigen Bereich (42) und mindestens einen Soll-Faltbereich (44) aufweist, wobei die Trägerstruktur (12, 38) im flächigen Bereich (42) eine erste Biegesteifigkeit aufweist und die Trägerstruktur (12, 38) im Soll-Faltbereich (44) eine zweite Biegesteifigkeit aufweist, die geringer ist als die erste Biegesteifigkeit.
Flexibles, optoelektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 1, wobei der flächige Bereich (42) eine flächige Struktur aufweist und der Soll-Faltbereich (44) eine Soll-Faltstruktur (46) aufweist.
Flexibles, optoelektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Soll-Faltbereich (44) im Strahlgang des optoelektronischen Bauelements (1) angeordnet ist.
Flexibles, optoelektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Soll-Faltbereich (44) eingerichtet ist, beim Falten der Trägerstruktur (12, 38) eine Falte entlang des Soll-Faltbereichs (44) zu bewirken.
Flexibles, optoelektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Trägerstruktur (12, 38) einen ersten Soll-Faltbereich (44a) und einen von dem ersten Soll-Faltbereich beabstandeten zweiten Soll-Faltbereich (44b) aufweist, wobei der erste Soll-Faltbereich (44a) eingerichtet ist, beim Falten der Trägerstruktur (12, 38) eine erste Falte entlang des ersten Soll-Faltbereichs (44a) in eine erste Faltrichtung und der zweite Soll-Faltbereich eingerichtet ist, eine zweite Falte entlang des zweiten Soll-Faltbereichs (44b) in eine zweite Faltrichtung, die zu der ersten Faltrichtung unterschiedlichen ist, zu bewirken.
Flexibles, optoelektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Trägerstruktur (12, 38) in dem flächigen Bereich (42) eine Dicke und in dem Soll-Faltbereich (44) eine zweite Dicke aufweist, wobei die zweite Dicke geringer ist als die erste Dicke.
Flexibles, optoelektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Soll-Faltstruktur (46) einen Hohlraum, eine Ausnehmung, eine Ausdünnung der Trägerstruktur (12, 38) oder eine Grabenstruktur aufweist.
Flexibles, optoelektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 7, wobei in dem Hohlraum, der Ausnehmung, der Ausdünnung der Trägerstruktur oder der Grabenstruktur ein Füllmaterial angeordnet ist, wobei das Füllmaterial elektrisch nicht-leitend ist.
Flexibles, optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Trägerstruktur (12, 38) in dem flächigen Bereich (42) einen ersten Elastizitätsmodul und in dem Soll-Faltbereich (44) einen zweiten Elastizitätsmodul aufweist, wobei der zweite Elastizitätsmodul geringer ist als der erste Elastizitätsmodul.
Verfahren (600) zum Herstellen eines flexiblen, optoelektronischen Bauelements (1) aufweisend: - Bereitstellen (610) einer Trägerstruktur (12, 38) mit einem organischen, funktionellen Schichtenstapel (26), wobei die Trägerstruktur (12, 38) und der Schichtenstapel mindestens teilweise einen aktiven, lichtemittierenden Bereich (40) ausbilden, - wobei in der Trägerstruktur (12, 38) in dem aktiven, lichtemittierenden Bereich (40) mindestens ein flächiger Bereich (42) und mindestens ein Soll-Faltbereich (44) mit einer Soll-Faltstruktur (46) ausgebildet werden, wobei die Trägerstruktur (12, 38) im flächigen Bereich (42) eine erste Biegesteifigkeit aufweist und die Trägerstruktur (12, 38) im Soll-Faltbereich (44) eine zweite Biegesteifigkeit aufweist, die geringer ist als die erste Biegesteifigkeit.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Soll-Faltstruktur (46) mittels eines Ausdünnens der Trägerstruktur (12, 38) ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Soll-Faltstruktur (46) mittels eines Verringerns des Elastizitätsmoduls der Trägerstruktur (12, 38) ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Soll-Faltstruktur (46) mittels eines Ausbildens mindestens eines Hohlraums, einer Ausnehmung, einer Grabenstruktur in der Trägerstruktur (12, 38) oder einer Ausdünnung der Trägerstruktur (12, 38) und eines Füllens mindestens eines Hohlraums mit einem Füllmaterial ausgebildet wird, wobei das Füllmaterial elektrisch nicht-leitend ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Trägerstruktur (12, 38) mit dem mindestens einen Soll-Faltbereich (44) auf den organischen, funktionellen Schichtenstapel (26) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Trägerstruktur (12, 38) auf den organischen, funktionellen Schichtenstapel (26) aufgebracht wird, bevor die Soll-Faltstruktur (44) in der Trägerstruktur ausgebildet wird.