DE102017119311A1 - Verfahren zum Herstellen eines mehrfarbig leuchtenden Bauelements - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines mehrfarbig leuchtenden Bauelements Download PDF

Info

Publication number
DE102017119311A1
DE102017119311A1 DE102017119311.1A DE102017119311A DE102017119311A1 DE 102017119311 A1 DE102017119311 A1 DE 102017119311A1 DE 102017119311 A DE102017119311 A DE 102017119311A DE 102017119311 A1 DE102017119311 A1 DE 102017119311A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
layer stack
electromagnetic radiation
substrate
wavelength range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102017119311.1A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102017119311B4 (de
Inventor
Volker Kirchhoff
Uwe Vogel
Elisabeth Bodenstein
Beatrice Beyer
Stefan Saager
Karsten FEHSE
Bernd Richter
Philipp Wartenberg
Mario Metzner
Matthias Schober
Susan Mühl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE102017119311.1A priority Critical patent/DE102017119311B4/de
Priority to KR1020180092305A priority patent/KR20190022331A/ko
Priority to US16/058,531 priority patent/US10431633B2/en
Publication of DE102017119311A1 publication Critical patent/DE102017119311A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102017119311B4 publication Critical patent/DE102017119311B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/351—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels comprising more than three subpixels, e.g. red-green-blue-white [RGBW]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/60—Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/351—Thickness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils, umfassend ein Substrat (1), welches innerhalb eines Oberflächenbereichs mindestens eine elektromagnetische Strahlung in einem ersten Wellenlängenbereich und eine elektromagnetische Strahlung in einem zweiten Wellenlängenbereich emittiert. Dabei werden folgende Verfahrensschritte ausgeführt:a) bereitstellen des Substrates (1), auf dessen Oberfläche innerhalb des Oberflächenbereiches mehrere Elektroden (2) ausgebildet sind;b) abscheiden eines ersten Schichtstapels (3), umfassend mindestens eine Schicht, welche das Emittieren der elektromagnetischen Strahlung im ersten Wellenlängenbereich bewirkt und eine als erste Gegenelektrode fungierende Deckschicht, auf dem gesamten Oberflächenbereich;c) entfernen des ersten Schichtstapels (3) aus einem ersten Oberflächenteilbereich, welcher mindestens eine Elektrode (2) aufweist;d) abscheiden eines zweiten Schichtstapels (4), umfassend mindestens eine Schicht, welche das Emittieren der elektromagnetischen Strahlung im zweiten Wellenlängenbereich bewirkt und eine zweite als Gegenelektrode fungierende Deckschicht, auf dem gesamten Oberflächenbereich;e) herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung (6) zwischen der ersten und zweiten als Gegenelektrode fungierenden Deckschicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauelements, von dessen Oberfläche im Allgemeinen elektromagnetische Strahlung mindestens zweier Wellenlängenbereiche und im Speziellen Licht mit mindestens zwei Farben emittiert werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere beim Herstellen von Bauelementen verwendet werden, von denen Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich mit unterschiedlichen Farben emittiert wird, wobei die einzelnen Flächenabschnitte, von denen Licht in einer Farbe emittiert wird, sehr klein ausgebildet sind, wie es beispielsweise bei Vollfarb-Displays erforderlich ist, bei denen von sehr kleinen Oberflächenbereichen (auch Pixel genannt) Licht in den Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) emittiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch zum Herstellen von Bauelementen für Beleuchtungszwecke verwendet werden.
  • Für das Herstellen von RGB-Displays sind im Wesentlichen zwei Verfahren etabliert. Beim Verwenden einer sogenannten Schattenmaskentechnologie können verschiedene lichtemittierende Materialien gezielt nebeneinander abgeschieden werden (E. Cantatore, Applications of Organic and Printed Electronics, ISBN: 978-1-4614-3159-6, J. H. Kwon, R. Pode, H. Dong Kim, H. K. Chung, Artikel 3.5.2, Pixel Patterning Technology, S. 67 - 70). Hierbei werden über eine strukturierte, dünne Platte oder Folie (die Schattenmaske) diejenigen zu beschichtenden Flächenbereiche von solchen Flächenbereichen separiert, die nicht beschichtet werden sollen. Diese Technologie wird vor allem bei Beschichtungen im Vakuum angewendet. Damit lassen sich zum Beispiel RGB-Pixel mit Strukturgrößen ≥ 30 µm herstellen. Die Schichtmaterialien zum Herstellen eines Schichtstapels, aus welchem elektromagnetische Strahlung emittiert wird, werden durch die Öffnungen dieser Schattenmasken gedampft. Allerdings können aufgrund des Handlings und minimal begrenzter Dicke dieser Schattenmasken Strukturgrößen kleiner 30 µm nicht mehr hergestellt werden.
  • Bei einem weiteren bekannten Verfahren erfolgt ein indirektes Generieren von RGB-Farben mittels der Anwendung von RGB-Farbfiltern, die unerwünschte Teile des Farbspektrums absorbieren (E. Cantatore, Applications of Organic and Printed Electronics, ISBN: 978-1-4614-3159-6, J. H. Kwon, R. Pode, H. Dong Kim, H. K. Chung, Artikel 3.5.3, White OLED with Color Filter Technology, S. 70 - 72). Diese RGB-Farbfilter werden über Photolithographieprozesse hergestellt und sind deshalb prinzipiell in ihrer Auflösung sehr klein darstellbar. Strukturgrößen bis etwa 5 µm sind hierfür bekannt. Bei dieser Vorgehensweise wird zunächst ein Schichtstapel für eine Weißlichtquelle auf einem Substrat abgeschieden, bei welcher rote, grüne und blaue Anteile des sichtbaren Lichtspektrums herausgefiltert werden, indem auf partiellen Oberflächenbereichen entsprechende Schichtsysteme oberhalb des Schichtstapels für die Weißlichtquelle abgeschieden werden. Dabei wird der Großteil des emittierenden Lichtspektrums nicht genutzt und reduziert die Leistungseffizienz des hergestellten Bauelements.
  • Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Bauelements zu schaffen, welches elektromagnetische Strahlung in mehreren Wellenlängenbereichen emittiert, mit welchem kleinere Strukturgrößen realisierbar sind als mittels Schattenmaskentechnologie und die eine höhere Leistungseffizienz, höhere Betriebshelligkeit sowie einen erweiterten Farbraum aufweisen als Bauelemente, welche mittels Farbfiltern hergestellt werden.
  • Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch Gegenstände mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Bauelements, umfassend ein Substrat, welches innerhalb eines Oberflächenbereichs mindestens eine elektromagnetische Strahlung in einem ersten Wellenlängenbereich und eine elektromagnetische Strahlung in einem zweiten Wellenlängenbereich emittiert, wird zunächst das Substrat bereitgestellt, auf dessen Oberfläche innerhalb des Oberflächenbereiches mehrere Elektroden ausgebildet sind. Als Substrat kann beispielsweise eine aus dem Stand der Technik bekannte Silizium-Waferbackplane verwendet werden. Auf dem gesamten Oberflächenbereich des Substrates wird ein erster Schichtstapel abgeschieden, der mindestens eine Schicht, welche das Emittieren der elektromagnetischen Strahlung im ersten Wellenlängenbereich bewirkt und eine als erste Gegenelektrode fungierende Deckschicht, umfasst. Aus einem ersten Oberflächenteilbereich, welcher mindestens eine Elektrode aufweist, wird dann der erste Schichtstapel wieder entfernt. Anschließend wird auf dem gesamten Oberflächenbereich des Substrates ein zweiter Schichtstapel abgeschieden, der mindestens eine Schicht, welche das Emittieren der elektromagnetischen Strahlung im zweiten Wellenlängenbereich bewirkt und eine zweite als Gegenelektrode fungierende Deckschicht umfasst. Abschließend wird noch eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der ersten und zweiten als Gegenelektrode fungierenden Deckschicht hergestellt.
  • Das Substrat weist nun innerhalb des Oberflächenbereiches erste Oberflächenteilbereiche auf, auf denen nur der zweite Schichtstapel abgeschieden ist. In den Oberflächenteilbereichen außerhalb der ersten Oberflächenteilbereiche sind der erste Schichtstapel und darüber der zweite Schichtstapel auf dem Substrat abgeschieden. Wird eine elektrische Spannung zwischen den sich auf der Substratoberfläche befindenden Elektroden und den als Gegenelektrode fungierenden Deckschichten des ersten und zweiten Schichtstapels angelegt, dann wird in den ersten Oberflächenteilbereichen, in welchen sich ja nur der zweite Schichtstapel befindet, die elektromagnetische Strahlung im zweiten Wellenlängenbereich abgestrahlt und in den Oberflächenteilbereichen außerhalb der ersten Oberflächenteilbereiche nur die elektromagnetische Strahlung im ersten Wellenlängenbereich. In den Oberflächenteilbereichen außerhalb der ersten Oberflächenteilbereiche ist zwar auch der zweite Schichtstapel über dem ersten Schichtstapel abgeschieden, weil aber die als Gegenelektroden fungierenden Deckschichten des ersten Schichtstapels und des zweiten Schichtstapels elektrisch leitend miteinander verbunden und somit kurzgeschlossen sind, wird in den Oberflächenteilbereichen außerhalb der ersten Oberflächenteilbereiche aus dem zweiten Schichtstapel heraus keine elektromagnetische Strahlung im zweiten Wellenlängenbereich emittiert.
  • Vorteilhaft beim erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass alle Schichtstapel zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung erst einmal vollflächig auf einem Oberflächenbereich eines Substrates abgeschieden und erst nach der Schichtabscheidung strukturiert werden. Mit dem Strukturieren eines Schichtstapels nach der Schichtabscheidung können außerdem kleinere Strukturgrößen erzielt werden gegenüber Verfahren, bei denen die Schichtstapel zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung gleich strukturiert auf einem Substrat, beispielsweise mittels Maskierungsprozessen, aufgetragen werden. Zum Strukturieren eines Schichtstapels, also dem Entfernen eines Schichtstapels aus einem Oberflächenteilbereich, kann beispielsweise ein Energiestrahl verwendet werden. Als Energiestrahl sind zum Beispiel ein Elektronenstrahl, ein lonenstrahl und insbesondere auch ein Laserstrahl geeignet. Wird für das Entfernen eines Schichtstapels aus einem Oberflächenteilbereich ein Laserstrahl verwendet, ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, wenn für das Ausbilden der Elektroden, die auf der Oberfläche des Substrates angeordnet sind, ein Material verwendet wird, welches einen hohen Reflexionsgrad bezüglich der Wellenlänge des verwendeten Laserstrahls aufweist.
  • Bei einer Ausführungsform wird ein Energiestrahl zum Entfernen eines Schichtstapels aus einem Oberflächenteilbereich mittels mindestens einer Flashlampe erzeugt. Das Entfernen eines Schichtstapels aus einem Oberflächenteilbereich kann beispielsweise auch durchgeführt werden, indem vor dem Entfernen des Schichtstapels eine Maske über dem Substrat angeordnet wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch geeignet, Bauelemente herzustellen, von deren Oberflächen elektromagnetische Strahlungen in mehr als nur zwei verschiedenen Wellenlängenbereichen emittiert werden. Soll beispielsweise auch noch elektromagnetische Strahlung in einem dritten Wellenlängenbereich vom zuvor beschriebenen Oberflächenbereich eines Substrates emittiert werden, dann schließen sich zu den bereits zuvor beschriebenen Verfahrensschritten die folgenden Verfahrensschritte an:
    Aus einem zweiten Oberflächenteilbereich, welcher mindestens eine Elektrode aufweist, wird der zweite Schichtstapel entfernt.
  • Der zweite Oberflächenteilbereich befindet sich hierbei innerhalb des ersten Oberflächenteilbereichs also einem Oberflächenteilbereich, in welchem nur der zweite Schichtstapel auf dem Substrat abgeschieden ist. Anschließend wird ein dritter Schichtstapel vollflächig auf dem gesamten Oberflächenbereich des Substrates abgeschieden, wobei der dritte Schichtstapel mindestens eine Schicht, welche das Emittieren einer elektromagnetischen Strahlung in einem dritten Wellenlängenbereich bewirkt und eine dritte als Gegenelektrode fungierende Deckschicht umfasst. Abschließend wird eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der ersten, zweiten und dritten als Gegenelektrode fungierenden Deckschicht hergestellt.
  • Der Oberflächenbereich des Substrates weist nun Teilbereiche auf, auf denen nur der dritte Schichtstapel auf dem Substrat abgeschieden ist; er weist weiterhin Oberflächenteilbereiche auf, auf denen der zweite Schichtstapel und darüber der dritte Schichtstapel abgeschieden sind und er weist Oberflächenteilbereiche auf, auf denen der erste Schichtstapel, darüber der zweite Schichtstapel und darüber der dritte Schichtstapel abgeschieden sind.
  • Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass erfindungsgemäß auch ein Bauelement hergestellt werden kann, welches elektromagnetische Strahlung mit mehr als drei verschiedenen Wellenlängenbereichen emittieren kann.
  • Aufgrund der Tatsache, dass beim erfindungsgemäßen Verfahren die als Gegenelektrode fungierenden Deckschichten aller übereinander abgeschiedenen Schichtstapel elektrisch leitend miteinander verbunden und somit kurzgeschlossen werden, emittiert in den verschiedenen Teilbereichen immer nur derjenige Schichtstapel elektromagnetische Strahlung, der direkt auf dem Substrat abgeschieden ist. Daraus resultiert leider auch ein Nachteil. Beispielsweise in den Teilbereichen, in welchen zunächst ein erster Schichtstapel, anschließend ein zweiter Schichtstapel gefolgt von einem dritten Schichtstapel übereinanderliegend auf einem Substrat abgeschieden sind und bei denen erfindungsgemäß nur aus dem ersten Schichtstapel heraus elektromagnetische Strahlung emittiert wird, muss die vom ersten Schichtstapel emittierte elektromagnetische Strahlung erst noch die darüber liegenden zweiten und den dritten Schichtstapel durchdringen, was mit einer Absorption von einem Teil der elektromagnetischen Strahlung einhergeht. Aus dem Stand der Technik sind jedoch Schichtstapel zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung bekannt, die eine hohe Transparenz aufweisen, so dass dieser Nachteil bei vielen Anwendungen vernachlässigt werden kann.
  • Vorteilhaft ist es deshalb aber, wenn die Reihenfolge der übereinander abgeschiedenen Schichtstapel in Abhängigkeit von deren Strahlungsausbeute gewählt wird, dass also der Schichtstapel, dessen emittierte elektromagnetische Strahlung die höchste Strahlungsausbeute aufweist, als erster Schichtstapel auf dem Substrat abgeschieden wird. Die Strahlungsausbeute stellt dabei das Verhältnis von der abgegebenen Strahlungsleistung zu der aufgenommenen elektrischen Leistung eines Schichtstapels dar.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Reihenfolge der übereinander abgeschiedenen Schichtstapel in Abhängigkeit von der Transparenz eines Schichtstapels bezüglich der emittierten elektromagnetischen Strahlung anderer Schichtstapel gewählt. Das bedeutet, dass derjenige Schichtstapel, der die höchste Transparenz bezüglich emittierter elektromagnetischen Strahlungen anderer Schichtstapel aufweist, als oberster Schichtstapel abgeschieden wird.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Schichtstapel zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung bekannt, die auch alle für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind. Eine zunehmende Bedeutung dabei erlangen Schichtstapel, welche organische Schichten umfassen. Lediglich beispielhaft seien nachfolgend einige dieser Schichten, die solch ein Schichtstapel umfassen kann, mit ihren englischsprachigen Fachbegriffen und zugehörigen Kürzeln in Klammern, ohne Anspruch auf Vollständigkeit, aufgezählt: Lochinjektionsschicht (Hole Injection Layer, HIL), Lochleitungsschicht (Hole Transport Layer, HTL), Elektronenblockerschicht (Electron Blocking Layer, EBL), Emissionsschicht (Emission Layer, EML), Lochblockerschicht (Hole Blocking Layer,HBL), Elektronenleitungsschicht (Electron Transport Layer, ETL). Alternativ sind für das erfindungsgemäße Verfahren aber auch bekannte Schichtstapel zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung geeignet, die anorganische Schichten umfassen.
  • Wie bereits dargelegt wurde, werden beim erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise Substrate verwendet, auf deren Oberflächen bereits eine Anzahl von Elektroden ausgebildet sind und anschließend werden darauf Schichtstapel abgeschieden, wobei jeder Schichtstapel eine als Gegenelektrode fungierende Deckschicht umfasst. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die auf dem Substrat vorhandenen Elektroden als Anoden und die als Gegenelektrode fungierenden Deckschichten als Kathoden ausgebildet. Alternativ ist es aber auch möglich, die auf dem Substrat vorhandenen Elektroden als Kathoden und die als Gegenelektrode fungierenden Deckschichten als Anoden auszubilden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die 1 bis 7 zeigen schematische Darstellungen von Fertigungsschritten eines erfindungsgemäß hergestellten Bauelements, welches auf seiner Oberfläche in Teilbereichen die Farben rot, grün und blau emittiert. Dabei sind in allen 1 bis 7 jeweils oben eine Draufsicht und unten ein Querschnitt des Bauteils nach einem jeweiligen Verfahrensschritt schematisch dargestellt.
  • In 1 ist ein bereitgestelltes Substrat 1 schematisch dargestellt, auf dessen Oberfläche eine Anzahl von Anoden 2 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel ist das Substrat 1 als eine aus dem Stand der Technik bekannte Silizium-Waferbackplane ausgebildet. Erfindungsgemäß wird auf einem Oberflächenbereich des Substrates 1 mit bekannten Verfahrensschritten ein aus dem Stand der Technik bekannter erster Schichtstapel 3 vollflächig abgeschieden, wie es in 2 schematisch dargestellt ist. Der Schichtstapel 3 umfasst mindestens eine organische Schicht, welche Licht mit der Farbe Rot emittiert und eine Kathodendeckschicht. 3 zeigt, dass anschließend aus einem ersten Teilbereich mit der Breite A des Substratoberflächenbereichs der erste Schichtstapel 3 mittels eines Laserstrahls entfernt wird. Wie aus 3 ebenfalls ersichtlich ist, weist der Teilbereich mit der Breite A eine Anzahl Anoden 2 auf der Substratoberfläche auf.
  • Anschließend wird auf dem gesamten Oberflächenbereich des Substrates 1 mit bekannten Verfahrensschritten ein aus dem Stand der Technik bekannter zweiter Schichtstapel 4 vollflächig abgeschieden, wie es in 4 schematisch dargestellt ist. Der Schichtstapel 4 umfasst mindestens eine organische Schicht, welche Licht mit der Farbe Grün emittiert und eine Kathodendeckschicht.
  • 5 zeigt, dass anschließend aus einem zweiten Teilbereich mit der Breite B des Substratoberflächenbereichs der zweite Schichtstapel 4 mittels eines Laserstrahls entfernt wird. Wie aus 4 ebenfalls ersichtlich ist, weist der Teilbereich mit der Breite B eine Anzahl Anoden 2 auf der Substratoberfläche auf.
  • Anschließend wird auf dem gesamten Oberflächenbereich des Substrates 1 mit bekannten Verfahrensschritten ein aus dem Stand der Technik bekannter dritter Schichtstapel 5 vollflächig abgeschieden, wie es in 6 schematisch dargestellt ist. Der Schichtstapel 5 umfasst mindestens eine organische Schicht, welche Licht mit der Farbe Blau emittiert und eine Kathodendeckschicht.
  • Abschließend werden noch elektrisch leitfähige Verbindungen 6, welche beispielsweise entlang der Schichtränder verlaufen können, zwischen den Kathodendeckschichten des ersten Schichtstapels 3, des zweiten Schichtstapels 4 und des dritten Schichtstapels 5 hergestellt und die Kathodendeckschichten somit untereinander elektrisch kurz geschlossen. Wird nun eine elektrische Spannung zwischen den Anoden 2 und den Kathodendeckschichten angelegt, dann emittieren die Oberflächenabschnitte des Substrates 1, welche mit einer Anode 2 bedeckt sind, Licht in einer Farbe desjenigen Schichtstapels 3, 4 oder 5, der direkt an eine jeweilige Anode 2 angrenzt.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Bauelemente hergestellt werden, bei denen die Struktur der einzelnen Farboberflächenbereiche kleiner ist als bei Herstellungsverfahren mit der Schattenmaskentechnologie. Es können beispielsweise Strukturgrößen im einstelligen Mikrometerbereich realisiert werden. Des Weiteren ist die Leistungseffizienz erfindungsgemäß hergestellter Bauelemente höher als bei Bauelementen, die mittels der Farbfiltertechnologie hergestellt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • E. Cantatore, Applications of Organic and Printed Electronics, ISBN: 978-1-4614-3159-6, J. H. Kwon, R. Pode, H. Dong Kim, H. K. Chung, Artikel 3.5.2, Pixel Patterning Technology, S. 67 - 70 [0002]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Bauteils umfassend ein Substrat (1), welches innerhalb eines Oberflächenbereichs mindestens eine elektromagnetische Strahlung in einem ersten Wellenlängenbereich und eine elektromagnetische Strahlung in einem zweiten Wellenlängenbereich emittiert, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte a) bereitstellen des Substrates (1), auf dessen Oberfläche innerhalb des Oberflächenbereiches mehrere Elektroden (2) ausgebildet sind; b) abscheiden eines ersten Schichtstapels (3), umfassend mindestens eine Schicht, welche das Emittieren der elektromagnetischen Strahlung im ersten Wellenlängenbereich bewirkt und eine als erste Gegenelektrode fungierende Deckschicht, auf dem gesamten Oberflächenbereich; c) entfernen des ersten Schichtstapels (3) aus einem ersten Oberflächenteilbereich, welcher mindestens eine Elektrode (2) aufweist; d) abscheiden eines zweiten Schichtstapels (4), umfassend mindestens eine Schicht, welche das Emittieren der elektromagnetischen Strahlung im zweiten Wellenlängenbereich bewirkt und eine zweite als Gegenelektrode fungierende Deckschicht, auf dem gesamten Oberflächenbereich; e) herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung (6) zwischen der ersten und zweiten als Gegenelektrode fungierenden Deckschicht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte f) entfernen des zweiten Schichtstapels (4) aus einem zweiten Oberflächenteilbereich, welcher mindestens eine Elektrode (2) aufweist; g) abscheiden eines dritten Schichtstapels (5), umfassend mindestens eine Schicht, welche das Emittieren einer elektromagnetischen Strahlung in einem dritten Wellenlängenbereich bewirkt und eine dritte als Gegenelektrode fungierende Deckschicht, auf dem gesamten Oberflächenbereich; h) herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung (6) zwischen der ersten, zweiten und dritten als Gegenelektrode fungierenden Deckschicht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Energiestrahl zum Entfernen des ersten Schichtstapels (3) und/oder zweiten Schichtstapels (4) aus einem Oberflächenteilbereich verwendet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektronenstrahl als Energiestrahl verwendet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laserstrahl als Energiestrahl verwendet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein lonenstrahl als Energiestrahl verwendet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Flashlampe zum Erzeugen des Energiestrahls verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Entfernen des ersten Schichtstapels (3) und/oder zweiten Schichtstapels (4) aus einem Oberflächenteilbereich eine Maske über dem Substrat angeordnet wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Silizium-Waferbackplane als Substrat (1) verwendet wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (2) als Anoden und die als Gegenelektrode fungierenden Deckschichten als Kathode ausgebildet werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden als Kathode und die als Gegenelektrode fungierenden Deckschichten als Anode ausgebildet werden.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schicht, welche elektromagnetische Strahlung emittiert, als organische Schicht ausgebildet wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schicht, welche elektromagnetische Strahlung emittiert, als anorganische Schicht ausgebildet wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erster Schichtstapel der Schichtstapel abgeschieden wird, dessen mindestens eine Schicht, welche elektromagnetische Strahlung emittiert, die größte Strahlungsausbeute aufweist.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als oberster Schichtstapel der Schichtstapel abgeschieden wird, der die höchste Transparenz bezüglich von anderen Schichtstapeln emittierter elektromagnetischer Strahlung aufweist.
DE102017119311.1A 2017-08-23 2017-08-23 Verfahren zum Herstellen eines mehrfarbig leuchtenden Bauelements Active DE102017119311B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017119311.1A DE102017119311B4 (de) 2017-08-23 2017-08-23 Verfahren zum Herstellen eines mehrfarbig leuchtenden Bauelements
KR1020180092305A KR20190022331A (ko) 2017-08-23 2018-08-08 멀티 컬러 발광 부품을 제조하기 위한 방법
US16/058,531 US10431633B2 (en) 2017-08-23 2018-08-08 Method for producing a multi-colored light emitting component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017119311.1A DE102017119311B4 (de) 2017-08-23 2017-08-23 Verfahren zum Herstellen eines mehrfarbig leuchtenden Bauelements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102017119311A1 true DE102017119311A1 (de) 2019-02-28
DE102017119311B4 DE102017119311B4 (de) 2019-03-28

Family

ID=65320672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017119311.1A Active DE102017119311B4 (de) 2017-08-23 2017-08-23 Verfahren zum Herstellen eines mehrfarbig leuchtenden Bauelements

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10431633B2 (de)
KR (1) KR20190022331A (de)
DE (1) DE102017119311B4 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999003157A1 (en) * 1997-07-11 1999-01-21 Fed Corporation Laser ablation method to fabricate color organic light emitting diode displays
DE10117663A1 (de) * 2001-04-09 2002-10-17 Samsung Sdi Co Verfahren zur Herstellung von Matrixanordnungen auf Basis verschiedenartiger organischer leitfähiger Materialien
US20050032453A1 (en) * 2002-04-24 2005-02-10 Tomoyuki Tachikawa Method for fabricating organic el element
US20050153058A1 (en) * 2002-05-09 2005-07-14 Tomoyuki Tachikawa Production method for electroluminescent element
US20140004642A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-02 Canon Kabushiki Kaisha Manufacturing method for organic electroluminescence device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100282393B1 (ko) * 1998-06-17 2001-02-15 구자홍 유기이엘(el)디스플레이소자제조방법
JP2000113982A (ja) * 1998-10-08 2000-04-21 Sony Corp 有機ｅｌディスプレイの製造方法
US6806021B2 (en) * 2001-04-02 2004-10-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for forming a pattern and method of manufacturing semiconductor device
GB0307746D0 (en) * 2003-04-03 2003-05-07 Microemissive Displays Ltd Removing a material from a substrate
JP2012216493A (ja) * 2011-03-30 2012-11-08 Canon Inc 有機ｅｌ表示装置の製造方法及び製造装置
KR102112844B1 (ko) * 2013-10-15 2020-05-19 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조방법
JP6653315B2 (ja) * 2014-08-01 2020-02-26 オーソゴナル，インコーポレイテッド 有機電子デバイスのフォトリソグラフィック・パターニング

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999003157A1 (en) * 1997-07-11 1999-01-21 Fed Corporation Laser ablation method to fabricate color organic light emitting diode displays
DE10117663A1 (de) * 2001-04-09 2002-10-17 Samsung Sdi Co Verfahren zur Herstellung von Matrixanordnungen auf Basis verschiedenartiger organischer leitfähiger Materialien
US20050032453A1 (en) * 2002-04-24 2005-02-10 Tomoyuki Tachikawa Method for fabricating organic el element
US20050153058A1 (en) * 2002-05-09 2005-07-14 Tomoyuki Tachikawa Production method for electroluminescent element
US20140004642A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-02 Canon Kabushiki Kaisha Manufacturing method for organic electroluminescence device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
E. Cantatore, Applications of Organic and Printed Electronics, ISBN: 978-1-4614-3159-6, J. H. Kwon, R. Pode, H. Dong Kim, H. K. Chung, Artikel 3.5.2, Pixel Patterning Technology, S. 67 - 70

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190022331A (ko) 2019-03-06
US10431633B2 (en) 2019-10-01
DE102017119311B4 (de) 2019-03-28
US20190067382A1 (en) 2019-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60129514T2 (de) Organische Electrolumineszenzvorrichtung mit zusätzlichem Kathodenbusleiter
DE69829643T2 (de) Polymere organische elektroluminezente Pixel-Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung
DE102018002907B4 (de) Organisches lichtemittierendes Anzeigepanel, Verfahren zu seiner Vorbereitung und organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung
DE69726211T2 (de) Dünnschicht Elektronenemitter-Vorrichtung und Anwendungsgerät
DE102012106859B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines mehrfarbigen LED-Displays
DE69825705T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer organischen elektrolumineszenten (EL) Anzeige
DE69631635T2 (de) Anordnung von organischen Vollfarbenleuchtdioden
EP0854662A2 (de) Elektrolumineszenz-Farbbildschirm
DE102014108432A1 (de) OLED-Anzeigepanel, Verfahren zu dessen Herstellung und Anzeigevorrichtung
DE10157945C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines organischen, elektrolumineszierenden Displays sowie ein organisches, elektrolumineszierendes Display
EP2321863A2 (de) Verfahren zur herstellung eines organischen strahlungsemittierenden bauelements und organisches strahlungsemittierendes bauelement
DE4132151A1 (de) Bildanzeigegeraet
WO2006002668A1 (de) Leuchtdiodenmatrix und verfahren zum herstellen einer leuchtdiodenmatrix
DE102014104251B4 (de) Verfahren zur produktion von oled-pixel und display-vorrichtung
DE102007016638A1 (de) Verfahren zur Strukturierung elektrolumineszenter organischer Halbleiterelemente, elektrolumineszentes organisches Halbleiterelement sowie Anordnung zur Strukturierung eines solchen Elements
DE102017119311B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines mehrfarbig leuchtenden Bauelements
EP1953846A1 (de) Verfahren zur Strukturierung elektrolumineszenter organischer Halbleiterelemente, elektrolumineszentes organisches Halbleiterelement sowie Anordnung zur Strukturierung eines solchen Elements
DE102023108942A1 (de) Anzeigetafel und Anzeigevorrichtung
DE102008025471A1 (de) Organische Elektrolumineszenzvorrichtung
DE102011075081A1 (de) Organisches lichtemittierendes Leuchtmittel, sowie Vorrichtung und Verfahren zu seiner Herstellung
DE112016001363B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Bauelements und lichtemittierendes Bauelement
WO2004084309A1 (de) Lichtemittierendes bauelement mit anorganisch-organischer konverterschicht
DE102008015697A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines strukturierten optoelektronischen Bauelementes und Anordnung zur Durchführung eines solchen
DE10312641B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer OLED-Anzeige
DE2460716B1 (de) Korpuskularstrahloptisches geraet zur korpuskelbestrahlung eines praeparats

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0051560000

Ipc: H10K0050000000