WO2014049121A2 - Verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement - Google Patents

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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an optoelectronic component and to an optoelectronic component.
  • An opto-electronic device e.g., an organic electronic device
  • an organic-based optoelectronic device can potentially be produced inexpensively due to the possibility of large-scale manufacturing methods (e.g., roll-to-roll manufacturing processes).
  • a surface can be understood, for example, as a table, a wall or a floor.
  • An organic optoelectronic component for example an OLED, may comprise an anode and a cathode
  • the organic functional layer system may include one or more emitter layers in which electromagnetic radiation is generated, one or more charge carrier pair generation layer structures each of two or more carrier pair generation layers
  • Charge carrier pair generation and one or more
  • Electron block layers also referred to as Hole transport layer (HT)
  • one or more hole block layers also referred to as electron transport layer (s) (ETL)
  • HT Hole transport layer
  • ETL electron transport layer
  • the light generated by it is partly decoupled directly from the OLED.
  • the remaining light is distributed in different loss channels, as shown in a representation of an OLED 100 in Fig.l.
  • Fig.l shows a
  • organic light-emitting diode 100 with a glass substrate 102 and a transparent electrode layer 104 disposed thereon of indium tin oxide (ITO). On the electrode layer 104, an organic emitting layer 106 is disposed. On the organic emitting layer is a second
  • Electrode layer 108 disposed of a metal.
  • An electrical power supply 110 is connected to the electrode layer 104 and to the second electrode layer 108, so that an electric current for generating light through the arranged between the electrode layers 104, 108
  • Modification of the outside of the substrate glass can achieve up to 50% coupling efficiency.
  • Such devices or structures or methods for producing such structures may be:
  • films with scattering particles on the outside of the substrate (a) films with scattering particles on the outside of the substrate; (b) films having surface structures (e.g., microlenses); direct structuring of the substrate outside;
  • the extraction efficiency is limited to a maximum of 50% (due to the refractive index jump between the
  • organic emitting layer or organic functional layer structure (short: organic) or the transparent electrode and glass).
  • US 2007/0257608 describes high-index litter layers under the transparent electrode in a polymeric matrix or in an extra-introduced high-index glass layer.
  • high refractive index denotes a higher refractive index than the glass substrate.
  • compaction Refractive index of a glass increase. This process is called “compaction” and is associated with a permanent compaction of the glass Depending on the type of glass and the process conditions, either compaction or the inverse process “de-compaction” occurs.
  • the component has the technical device for increasing the internal coupling.
  • a region of the substrate is locally heated so that the substrate is locally melted and a
  • an optoelectronic component for example a organic light emitting diode (OLED), with which, for example, the coupling of light from one or more organic layers or transparent electrodes of the OLED.
  • OLED organic light emitting diode
  • Optoelectronic device can be improved.
  • Substrate for example by means of compaction by a laser, refractive index increased areas are generated.
  • the method may include forming at least one region having an increased refractive index at at least one predetermined position in a substrate such that the region of increased refractive index reaches to a surface of the substrate, and forming one
  • Electrode layer on or above the surface of the substrate at least partially above the region with increased
  • the method may include increasing a refractive index of a substrate in at least one region at at least one predetermined position in the substrate such that the region of increased refractive index reaches to a surface of the substrate, and forming an electrode layer on or over the surface of the substrate at least
  • the method may further include forming at least one light-diffusing region at at least one predetermined position in the substrate prior to forming the electrode layer, the at least one light-diffusing region at least partially within the at least one region of increased refractive index
  • the electrode layer may be translucent or transparent. In yet another embodiment, the formation of the electrode layer
  • Refractive index of the substrate in the region of increased refractive index by locally heating the substrate.
  • the region of increased refractive index perpendicular to the surface of the substrate may have a thickness of at least 1 ⁇ m.
  • the layer may be in the
  • forming the at least one region of increased refractive index may further include changing the relative position of the substrate and laser between two exposures.
  • Refractive index in the at least one area furthermore than
  • the method may further
  • the method may further comprise
  • the formation of the regions of increased refractive index may be in an arrangement and shape that allows total reflection of light entering the substrate from the direction of the surface at regions in the layer that do not have an increased refractive index.
  • Regions in the layer, which have no increased refractive index, are formed, wherein forming the
  • Reduced index region is achieved by local heating of the substrate, and wherein the local
  • Heating the substrate using a laser is carried out, preferably in such a way that a decompacting is performed.
  • the method may further comprise forming an organic functional one
  • the refractive index in forming the region of increased refractive index, may be reduced to a layer thickness weighted average
  • Refractive index can be increased to a layer thickness-weighted average of the refractive indices of already applied or still applied organic functional layer structure and already applied or still applied electrode.
  • local heating of the substrate may be accomplished using a laser
  • the method may further include forming a second electrode layer on or over the organic functional layer structure. In yet another embodiment, the method may further comprise forming an encapsulation layer. In yet another embodiment, the substrate may comprise quartz glass, flint glass, window glass, soda-lime glass or crown glass. In various embodiments, a method for producing an optoelectronic component
  • the method may include forming an electrode layer on or over a surface of a
  • Substrate and forming at least one region with an increased refractive index at least one
  • Increased refractive index region is at least partially formed at an interface to the electrode layer.
  • the method may include forming a
  • Electrode layer on or over a surface of a
  • Refractive index is at least partially formed at an interface to the electrode layer.
  • the method may further include forming at least one light-diffusing region at at least one predetermined position in the substrate prior to forming the electrode layer, wherein the at least one light-diffusing region is at least partially within the at least one region of increased refractive index
  • the electrode layer may be translucent or transparent.
  • Refractive index in the region of increased refractive index by locally heating the substrate.
  • the local heating of the substrate is carried out using a laser, preferably in such a way that a compaction is carried out.
  • the region of increased refractive index perpendicular to the surface of the substrate may have a thickness of at least 1 ⁇ m.
  • the layer may extend parallel to the surface of the substrate substantially over the entire area covered or to be covered by the electrode layer.
  • forming the at least one region of increased refractive index may further include changing the relative position of the substrate and laser between two exposures.
  • Refractive index in the at least one area furthermore than
  • the method may further comprise
  • the method may further comprise applying a laser light opaque mask to the substrate prior to increasing the refractive index in the at least one mask
  • the formation of the regions of increased refractive index may be in an arrangement and shape that allows total reflection of light entering the substrate from the direction of the surface at regions in the layer that do not have an increased refractive index.
  • the method may further include forming at least one region
  • the method may further comprise forming an organic functional layer structure on or above the electrode layer.
  • the refractive index in forming the region of increased refractive index, the refractive index may be reduced to a layer thickness weighted average
  • local heating of the substrate may be accomplished using a laser
  • the method may further include forming a second electrode layer on or over the organic functional layer structure.
  • the method may further comprise forming an encapsulation layer.
  • the substrate may comprise quartz glass, flint glass, window glass, soda-lime glass or crown glass.
  • Optoelectronic component provided, wherein the optoelectronic component comprises a substrate, and disposed on or above a surface of the substrate electrode layer and wherein the substrate has at least partially under the electrode layer at least a portion of the surface with increased refractive index.
  • Optoelectronic device wherein the Optoelectronic component having a substrate, and disposed on or above a surface of the substrate electrode layer and wherein the substrate at least partially under the electrode layer at least a portion having an increased refractive index increase of the substrate refractive index.
  • the optoelectronic component may have at least one light-scattering region at at least one predetermined position in the substrate, wherein the at least one light-scattering region is at least partially within the at least one region with an increased
  • the electrode layer may be translucent or transparent.
  • the substrate may be in the
  • the region of increased refractive index perpendicular to the surface of the substrate may have a thickness of at least 1 ⁇ m.
  • a layer in the substrate having one or more of the regions of increased refractive index may extend parallel to the surface of the substrate over a portion of the area covered or to be covered by the electrode layer.
  • the layer may extend substantially parallel to the surface of the substrate over the entire surface covered or to be covered by the electrode layer.
  • the at least one region of increased refractive index may be configured to provide total internal reflection from the direction of the substrate
  • the at least one region in the layer that does not have an increased refractive index may include at least one region of reduced refractive index, and the substrate in the at least one region of reduced refractive index may be decompactivated.
  • Component further an organic functional
  • the region of increased refractive index may have a refractive index corresponding to a layer thickness-weighted average of refractive indices of organic functional layer structure and electrode.
  • the substrate may be in the
  • At least one light-scattering region be laser engraved inside.
  • Component further comprise a second electrode layer on or above the organic functional layer structure.
  • Component further comprise an encapsulation layer.
  • the substrate may comprise quartz glass, flint glass or crown glass.
  • transparent or “transparent layer” can be understood in various embodiments that a layer is transparent to light
  • Laser internal engraving used laser, wherein in a structure (for example, a layer) coupled light in
  • translucent or “translucent layer” can be understood in various embodiments that a layer is permeable to light
  • the light generated by the optoelectronic component for example one or more
  • Wavelength ranges for example, for light in one
  • Wavelength range of visible light for example,
  • the term "translucent layer” in various embodiments is to be understood to mean that substantially all of them are in one
  • Amount of light is also coupled out of the structure (for example, layer).
  • Figure 1 is an illustration of a conventional organic compound
  • Figure 2 is an illustration of the laser processing for
  • FIGS. 4a and 4b are flowcharts showing the methods for
  • Producing an optoelectronic component according to various embodiments represent.
  • Figure 5 is a cross-sectional view of an organic compound
  • Figure 6 is a cross-sectional view of an organic compound
  • Figure 7 is a cross-sectional view of an organic compound
  • Figure 8 is a cross-sectional view of an organic compound
  • Figure 9 is a cross-sectional view of an organic compound
  • FIG. 10 shows a plan view of an organic light-emitting diode according to various exemplary embodiments.
  • Embodiments be part of an integrated circuit. Furthermore, a plurality of optoelectronic
  • a laser can be used which generates and emits light of a wavelength at which the substrate and in the compaction, the decompaction or the engraving
  • irradiated layers for example, the
  • Encapsulation layer are translucent or transparent.
  • Substrate is irradiated with the laser light until it is expected that the desired effect (compaction, Decompaction or interior engraving), referred to as an exposure, and the associated position as the exposure position.
  • Fig. 2 shows an illustration of the process of
  • a glass substrate 202 for example with a transparent or translucent electrode layer 204 arranged thereon or above with laser light, is represented by
  • Arrows 230, irradiated, may be lasers (for example
  • Wavelength, power, pulse duration, pulse rate and focusing are coordinated so that forms a compacted region or a compacted layer 220 in the irradiated substrate.
  • Laser power can be applied specifically to a substrate point, for example, on the interface transparent
  • Electrode 204 eg, indium tin oxide, ITO
  • ITO indium tin oxide
  • the glass transmission does not change during the compaction process.
  • FIG. 4a and 4b show flowcharts 400 and 410, in which methods for producing an optoelectronic
  • the laser processing can be carried out either before or after the deposition of the electrodes or the organics and the encapsulation.
  • a transparent electrode may be formed on or over the substrate at least partially over the region of increased refractive index and an organic functional layer structure on or over the transparent electrode in S4006.
  • Encapsulation layer are formed.
  • a transparent electrode is formed on or above a provided substrate and an organic functional layer structure is formed on or above the transparent electrode. Furthermore, an encapsulation or an encapsulation layer can be formed in S4104. In S4106, a laser processing of a surface of a substrate at an interface to the
  • Substrate are performed. Finally, in S4108, an internal laser engraving of the substrate may be increased in refractive index Range to set a scattering effect are performed.
  • Laser power can be applied specifically to a substrate point, for example, on the interface transparent
  • Electrode for example, indium tin oxide, ITO
  • compacting may include S4002, S4106 of a larger area (s)
  • a compaction S4002, S4106 of a region can take place at an exposure position, then the substrate or the laser device or a part thereof, for example an optical element, can be moved so that the focus position of the laser light lies in a new region of the substrate, and then further exposure or compaction can be performed.
  • the larger area (s) can be compacted by scanning the area (s).
  • compacting may include S4002, S4106 of a larger area (s)
  • Focusing area has an extension in both directions, which are parallel to the surface of the substrate. Areas, in where no compaction is provided, by an impermeable to the laser light, eg reflective
  • Parameter wavelength, power, pulse duration, pulse rate and focusing) and substrate are coordinated or be so coordinated that in the irradiated substrate
  • Laser internal engraving forms, in which the scattering effect is increased.
  • the scattering effect is increased.
  • Laser power can be applied specifically to a substrate point, for example, to a point that lies within the compacted area.
  • the laser may engrave inside
  • S4004, S4108 of a larger area or multiple areas by changing the relative position of the substrate and focused laser light between two exposures.
  • an internal laser engraving S4004, S4108 of a region can take place at an exposure position, then the substrate or the laser device or a part thereof, for example an optical element, can be moved so that the focus position of the laser light lies in a new region of the substrate, and then another exposure or laser engraving can be performed.
  • the larger area or can several areas are laser engraved by the area or the areas is scanned or become.
  • laser internal engraving S4004, S4108 of a larger area or regions may be accomplished by not substantially exposing the laser light
  • Focusing area has an extension in both directions, which are parallel to the surface of the substrate. Areas where no laser engraving is provided may be provided by a laser light opaque, e.g. reflective device covered during exposure,
  • S4108 For laser engraving S4004, S4108 several lasers can be used, for example simultaneously.
  • the same laser can be used for compaction and interior engraving, with the laser parameters each being adjusted so that a
  • Compaction or an interior engraving can be performed.
  • various lasers may be used for compaction and interior engraving.
  • the electrode and the organics and for the encapsulation known methods are used.
  • FIG. 5 shows a portion of an organic light emitting diode 500 as an implementation of a portion of an optoelectronic device according to various embodiments.
  • the optoelectronic component in the form of an organic light-emitting diode 500 may have a substrate 202.
  • the substrate 202 may be used, for example, as a support element for
  • the substrate 202 may comprise glass, for example quartz glass, crown glass,
  • the substrate 202 may be transparent, translucent, partially translucent or partially transparent.
  • an electrode 204 (for example in the form of an electrode layer 204) may be applied.
  • the electrode 204 may be formed of or be made of an electrically conductive material, such as a transparent conductive oxide (TCO) or a
  • Transparent conductive oxides are transparent, conductive materials, for example metal oxides, such as, for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • metal oxides such as, for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • Metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2, or ⁇ 2 O 3 also include ternary metal oxygen compounds, such as Zn 2 SnO 4, Cd SnO 3, Zn SnO 3, Mgln 2 O 4, GalnO 3, 2 ⁇ or In 4 Sn 30, 2, or mixtures of different transparent conductive oxides into the group of TCOs.
  • TCOs do not necessarily correspond to one
  • the electrode 204 may be formed as an anode, ie as a hole-injecting material.
  • the electrode 204 may, for example, have a layer thickness of less than or equal to approximately 25 nm,
  • Electrode 204 for example, have a layer thickness of greater than or equal to about 10 nm, for example one
  • the first electrode 204 may have a layer thickness in a range of about 10 nm to about 25 nm, for example, a layer thickness in a range of about 10 nm to about 18 nm,
  • the electrode 204 may have a layer thickness in a range of about 200 nm to about 500 nm, for example, a layer thickness in a range of about 250 nm to about 450 nm, for example, a layer thickness in a range of about 300 nm to about 400 nm.
  • the substrate 202 may include an refractive index enhanced region 220, such as a compacted region 220, for example.
  • the refractive index of the refractive index increased region 220 may be increased relative to the refractive index of the substrate.
  • the compacted region 220 may be, for example, one of those described in connection with FIG.
  • Process steps such as laser compaction before or after forming the electrode layer, be formed.
  • the compacted region 220 may have a refractive index that is between the refractive index of the substrate 202 and the refractive index of the electrode 204.
  • the compacted region may have a thickness d of at least about 1 ⁇ m, for example a thickness in a range of about 2 ⁇ m to about 12 ⁇ m, for example in a range of about 5 ⁇ m to about 6 ⁇ m.
  • 6 shows a portion of an organic light emitting diode 600 as an implementation of a portion of an optoelectronic device according to various embodiments.
  • the part of the organic light-emitting diode 600 may still have a laser-engraved region 630.
  • the laser-engraved region 630 may be, for example, by one of those described in connection with FIG.
  • Process steps such as laser engraving after compaction, be formed.
  • At least a portion of the laser engraved region 630 may be formed within the compacted region 220.
  • FIG. 7 shows a portion of an organic light emitting diode 700 as an implementation of a portion of an optoelectronic device according to various embodiments.
  • the portion of the organic light emitting diode 700 may include an organic functional layer structure 706 disposed on or above the electrode 204.
  • the organic functional layer structure 706 may include one or more emitter layers, for example with
  • fluorescent and / or phosphorescent emitters as well as one or more
  • Charge carrier transport layers (electron conduction layers ETL, derived from the English term “electron transport layer” or hole conduction layers HTL, derived from
  • Optoelectronic component according to various Embodiments of the emitter layer (s) can be used include organic or organometallic compounds such as derivatives of polyfluorene, polythiophene and polyphenylene (eg 2- or 2, 5-substituted poly-p-phenylenevinylene) and metal complexes, for example
  • Iridium complexes such as blue phosphorescent FIrPic
  • spin coating are separable.
  • the emitter materials may be suitably embedded in a matrix material.
  • Optoelectronic component 700 may be selected, for example, such that the optoelectronic component 700 emits white light.
  • the emitter layer (s) may include several emitter materials of different colors (for example blue and yellow or blue, green and red)
  • the emitter layer (s) may also be composed of several sub-layers, such as a blue-fluorescent emitter layer or blue-phosphorescent emitter layer, a green-phosphorescent emitter layer and a red-phosphorescent emitter layer.
  • Layers generated primary emission to arrange a converter material that at least partially absorbs the primary radiation and emits a secondary radiation of larger wavelength, so that from a (not yet white)
  • the organic functional layer structure 706 may generally include one or more functional layers.
  • the one or more functional layers may or may comprise organic polymers, organic oligomers, organic monomers, organic small, non-polymeric molecules ("small molecules") or combinations of these materials
  • Layer structure 706 one or more functional
  • the hole transport layer Having layers that is or are designed as a hole transport layer, so that, for example, in the case of an OLED effective hole injection into an electroluminescent layer or an electroluminescent region are made possible.
  • the material for the hole transport layer for example, tertiary amines, carbazole derivatives, conductive polyaniline or Polythylendioxythiophen can be used.
  • the one or more functional layers may or may be considered
  • Emitter layer may be applied to or over the hole transport layer, for example deposited.
  • the optoelectronic component 700 may generally have further organic functional layers which serve to further improve the functionality and thus the efficiency of the optoelectronic component 700.
  • the organic functional layer structure 706 may have a layer thickness
  • a layer thickness of at most about 1.2 ym for example, a layer thickness of at most about 1 ym, for example, a layer thickness of at most about 800 nm, for example, a layer thickness of at most about 500 nm, for example, a layer thickness of a maximum of about 400 nm, for example a layer thickness of at most about 300 nm.
  • the organic functional layer structure 706 may include a
  • each OLED may for example have a maximum thickness of about 1.5 ym, for example, a maximum thickness of about 1.2 ym, for example, a maximum thickness of about 1 ym, for example, a maximum layer thickness about 800 nm, for example a layer thickness of at most about 500 nm, for example a layer thickness of at most about 400 nm, for example a layer thickness of at most about 300 nm.
  • the organic functional layer structure 706 may include a
  • organic functional layer structure 706 a
  • Layer thickness may have a maximum of about 6 ym.
  • refractive index enhanced region 220 may have a refractive index that corresponds to a refractive index
  • Substrate 202 in the region 220 at the interface to the transparent electrode 204 the proportion of the light generated in the organic functional layer structure, which is reflected at the interface between electrode 204 and substrate 202, can be reduced. As a result, the portion of the generated light coupled out of the substrate 202 can also be increased. By increasing the scattering effect within the region 630, a part of the organic functional
  • decoupled portion of the generated light can be increased.
  • the portion of the organic light emitting diode 800 may include a second electrode 808 (eg, in the form of a second electrode layer 808) disposed on or over the organic functional layer structure 706.
  • Electrode 808 the same electrically conductive
  • the transparent material or formed therefrom as the electrode 204, and / or the second electrode 808 may include a metal (for example Ag, Pt, Au, Mg) or a metal alloy of the materials described
  • Electrode 808 may be formed by a stack of layers of a combination of a layer of a metal on a layer of a TCO, or vice versa.
  • An example is one
  • ITO indium tin oxide
  • a layer thickness of less than or equal to approximately 40 nm for example a layer thickness of less than or equal to approximately 35 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 30 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 25 nm,
  • a layer thickness of less than or equal to about 20 nm for example, a layer thickness of less than or equal to about 15 nm, for example, a layer thickness of less than or equal to about 10 nm.
  • the second electrode 808 may have an arbitrarily greater layer thickness.
  • the electrode 204 may have a layer thickness in a range of about 200 nm to about 500 nm, for example, a layer thickness in a range of about 250 nm to about 450 nm, for example, a layer thickness in a range of about 300 nm to about 400 nm.
  • FIG. 9 shows part of an organic light emitting diode 900 as an implementation of a portion of an optoelectronic device according to various embodiments.
  • the part of the organic light emitting diode 800 of FIG. 8 may be incorporated in these
  • Embodiments additionally have an encapsulation layer 910.
  • encapsulation or “encapsulation” is understood to mean that a barrier or encapsulation layer is provided against moisture and / or oxygen, so that the organic functional layer structure can not be penetrated by these substances.
  • Encapsulation layer 910 a thin film encapsulation layer 910 with a sufficient layer thickness (for example, at least 1 ym) may be provided.
  • Thin film encapsulation layer 910 include or consist of one or more of the following materials: a
  • Material or a mixture of materials or a stack of layers of materials such as S1O2; S13N4; SiON (these materials are deposited, for example, by a CVD method); Al2O3; Zr02; T1O2; Ta20s; S1O2; ZnO; and / or HfO 2 (these materials are deposited, for example, by an ALD method); or one
  • the encapsulation of the optoelectronic component for example by means of a glass frit encapsulation (engl., Glass frit
  • low melting glass also referred to as a glass frit
  • a glass frit may be used as a bond between the glass substrate 202 and a cover glass.
  • the bonding of the glass frit to the cover glass, which in various embodiments may form the encapsulant layer 910, and to the glass substrate 202 may protect the organic functional layer structure 706 laterally in the region of the glass frit from damaging environmental influences.
  • the encapsulation layer 910 may be translucent, for example transparent, partially translucent, for example partially transparent.
  • Encapsulation layer 910 have other optically translucent, for example transparent, materials,
  • plastic or plastic film.
  • FIG. 10 shows a plan view of a portion of an organic light emitting diode 1000 as an implementation of a portion of an optoelectronic device according to various
  • the substrate 202 may include a plurality of compacted regions 220, wherein the compacted regions may be disposed in a common layer that is parallel to the surface of the substrate.
  • compacted regions 220 may be formed in the form of a non-periodic structure.
  • compacted regions 220 may be separated by non-compacted regions which may be arranged in the same layer as the compacted regions 220.
  • the arrangement of the compacted regions 220 according to FIG. 10 can be realized, for example, in an optoelectronic component according to FIG.
  • one or more portions of the non-compacted substrate 202 may be de-compacted.
  • the laser for example, the parameters
  • Wavelength, power, pulse duration, pulse rate, and focus and the substrate 202 are tuned to form a de-compacted region or de-compacted layer in the irradiated substrate, which has a lower refractive index than the non-compacted one
  • Substrate has.
  • Laser power can be applied specifically to a substrate point, for example, on a non-compacted portion of the substrate 202 within the layer, which
  • the de-compacting of a larger area (s) may be accomplished by changing the relative position of the substrate and focused laser light between two exposures. In other words, a decomposition of an area at one
  • Exposure position then the substrate 202 or the laser device or a part thereof, for example an optical element, can be moved, so that the focus position of the laser light lies in a new area of the substrate 202, and then further exposure or decompression can be performed become.
  • the larger area or multiple areas can be compacted by scanning the area or areas.
  • the de-compacting of a larger area may be accomplished by not focusing the laser light substantially at a point, but such that the focus area has an extension in both directions parallel to the surface of the substrate 202. Areas in which no decompression is provided, by one for the laser light
  • impermeable device are covered during the exposure, for example, before the exposure
  • reduced refractive index may be reflected so as to strike a surface-to-surface interface between substrate 202 and ambient at an angle that allows for extraction from substrate 202. Consequently, the proportion of the generated light coupled out of the substrate 202 can be increased.

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Description

Beschreibung
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und ein optoelektronisches Bauelement .
Ein optoelektronisches Bauelement (z.B. eine organische
Leuchtdiode (Organic Light-Emitting Diode, OLED) ) auf
organischer Basis zeichnet sich üblicherweise durch eine mechanische Flexibilität und moderaten
Herstellungsbedingungen aus. Verglichen mit einem Bauelement aus anorganischen Materialien kann ein optoelektronisches Bauelement auf organischer Basis aufgrund der Möglichkeit großflächiger Herstellungsmethoden (z.B. Rolle-zu-Rolle- Herstellungsverfahren) potentiell kostengünstig hergestellt werden .
Optoelektronische Bauelemente auf organischer Basis,
beispielsweise OLEDs, finden daher zunehmend verbreitete Anwendung und können für die Beleuchtung von Oberflächen eingesetzt werden. Eine Oberfläche kann dabei beispielsweise als ein Tisch, eine Wand oder ein Fußboden verstanden werden.
Ein organisches optoelektronisches Bauelement, beispielsweise eine OLED, kann eine Anode und eine Kathode mit einem
organischen funktionellen Schichtensystem dazwischen
aufweisen. Das organische funktionelle Schichtensystem kann eine oder mehrere Emitterschicht/en aufweisen, in der/denen elektromagnetische Strahlung erzeugt wird, eine oder mehrere Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur aus jeweils zwei oder mehr Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten
(„Charge generating layer", CGL) zur
Ladungsträgerpaarerzeugung, sowie einer oder mehrerer
Elektronenblockadeschichten, auch bezeichnet als Lochtransportschicht (en) („hole transport layer" -HTL) , und einer oder mehrerer Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als Elektronentransportschicht (en) („electron transport layer" - ETL) , um den Stromfluss zu richten.
In einer OLED wird das von ihr erzeugte Licht zum Teil direkt aus der OLED ausgekoppelt. Das restliche Licht verteilt sich in verschiedene Verlustkanäle, wie in einer Darstellung einer OLED 100 in Fig.l dargestellt ist. Fig.l zeigt eine
organische Leuchtdiode 100 mit einem Glassubstrat 102 und einer darauf angeordneten transparenten Elektrodenschicht 104 aus Indium-Zinn-Oxid (ITO). Auf der Elektrodenschicht 104 ist eine organische emittierende Schicht 106 angeordnet. Auf der organischen emittierenden Schicht ist eine zweite
Elektrodenschicht 108 aus einem Metall angeordnet. Eine elektrische Stromversorgung 110 ist an die Elektrodenschicht 104 und an die zweite Elektrodenschicht 108 angeschlossen, so dass ein elektrischer Strom zum Erzeugen von Licht durch die zwischen den Elektrodenschichten 104, 108 angeordnete
Schichtenstruktur fließt.
In organischen Leuchtdioden geht ohne technische Hilfsmittel ein großer Teil des Lichts (ca. 75 %) innerhalb des Bauteils verloren, beispielsweise aufgrund einer Reflexion eines Teils des erzeugten Lichts an der Grenzfläche des Glassubstrats 102 zur Luft (symbolisiert mittels eines Pfeils 112) sowie aufgrund einer Reflexion eines Teils des erzeugten Lichts an der Grenzfläche zwischen der ersten Elektrodenschicht 104 und dem Glassubstrat 102 (symbolisiert mittels eines zweiten Pfeils 114) . Der aus dem Glassubstrat 102 durch die für eine Auskopplung vorgesehene Substratoberfläche ausgekoppelte Teil des erzeugten Lichts (das abgestrahlte Licht) ist in Fig.l mittels eines dritten Pfeils 116 symbolisiert. Das generierte Licht, das nicht über die Substratoberfläche ausgekoppelt wird, kann mit den beiden Ansätzen externer und interner Auskopplung nutzbar gemacht werden: Lösungsansätze, um dieses Problem zu beheben, basieren auf der Erhöhung der externen Auskopplung, welche durch die
Modifikation der Außenseite des Substratglases bis zu 50 % Auskopplungseffizienz erreichen kann.
Mit externer Auskopplungsvorrichtung bzw. -struktur seien hier Vorrichtungen bzw. Strukturen bezeichnet, die den Anteil des Lichts erhöhen, das aus dem Substrat in abgestrahltes Licht ausgekoppelt wird. Solche Vorrichtungen bzw. Strukturen bzw. Verfahren zum Erzeugen solcher Strukturen können sein:
(a) Folien mit Streupartikeln auf der Substrataußenseite; (b) Folien mit Oberflächenstrukturen (z.B. Mikrolinsen) ; direkte Strukturierung der Substrataußenseite;
(d) Einbringen von Streupartikeln im Glas.
Einige dieser Ansätze (z.B. Streufolien) sind bereits in OLED-Beleuchtungsmodulen eingesetzt, bzw. deren
Hochskalierbarkeit wurde gezeigt. Allerdings besitzt die Erhöhung der externen Auskopplung zwei wesentliche Nachteile:
1. Die Auskopplungseffizienz ist auf maximal 50 % begrenzt (aufgrund des Brechungsindexsprungs zwischen der
organischen emittierenden Schicht bzw. organischen funktionellen Schichtenstruktur (kurz: Organik) bzw. der transparenten Elektrode und Glas) .
2. Durch die Modifikation der Außenseite wird das
Erscheinungsbild der OLED nachteilig verändert, da die hochwertige (polierte) Glasoberfläche verloren geht.
Für hocheffiziente OLEDs genügt dies jedoch nicht, und es ist wünschenswert, dass die so genannte interne Auskopplung ermöglicht wird. Bei der internen Auskopplung wird das Licht, das in der Organik und der transparenten Elektrodenschicht geführt wird, in das Substrat ausgekoppelt. Durch eine
Erhöhung der internen Auskopplung ist es theoretisch möglich, bis zu 80% des generierten Lichtes auszukoppeln.
Doch die Erhöhung der internen Auskopplung ist sehr
aufwändig. Es gibt mehrere bekannte technologische Ansätze, die allerdings noch nicht in OLED-Produkten eingesetzt werden. Solche Ansätze sind beispielsweise:
Sun und Forrest beschreiben in Nature Photonics 2, 483 (2008) sogenannte Low-Index-Grids . Diese bestehen aus strukturierten Bereichen mit einem Material mit
niedrigem Brechungsindex, die auf der transparenten Elektrode aufgebracht werden.
In der US 2007/0257608 sind hochbrechende Streuschichten unter der transparenten Elektrode in einer polymeren Matrix oder in einer extra eingefügten hochbrechenden Glasschicht beschrieben. Hierbei bezeichnet hochbrechend einen höheren Brechungsindex als das Glassubstrat.
Do et al . beschreiben in Advanced Materials 15, 1214 (2003) sogenannte Bragg-Gitter oder photonische
Kristalle mit periodischen Strukturen im Bereich der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes.
Alle bekannten Verfahren zur internen Lichtauskopplung stellen einen großen prozesstechnischen Aufwand dar.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren
bereitgestellt, welches es erlaubt, die Erhöhung der internen Auskopplung kosteneffizient zu realisieren, indem ein
direkter Inline-Prozess verwirklicht wird, also ein Prozess, der in den bisherigen Herstellungsprozess integriert werden kann, und welcher auf aufwändige Strukturierungsverfahren oder Hochtemperaturprozesse zur Glasschmelze verzichten kann.
Durch eine laserinduzierte Brechungsindexänderung (wie beschrieben in R. Stoian et al . , Proceedings SPIE 700518
(2008), 1-15, B. Kuhn und B. Uebbing, US 2003/0119652, N.F. Borrelli et al . , US 6309991-B1 oder S. Wolff und U. Woelfel, US 7208431-B2) ergibt sich die Möglichkeit, einen
Brechungsindex eines Glases zu erhöhen. Dieser Prozess wird „Compaction" bzw. Kompaktierung genannt und ist mit einer dauerhaften Verdichtung des Glases verbunden. In Abhängigkeit von der Glassorte und den Prozessbedingungen tritt entweder Kompaktierung oder der inverse Prozess „De-compaction" bzw. Dekompaktierung auf.
Auf Basis dieses Prozesses lässt sich ein Inline-Verfahren erstellen, welches die Erhöhung der internen Auskopplung bei OLEDs ermöglicht. Bei diesem Verfahren wird entweder vor oder nach einem Abscheiden einer transparenten Elektrode und einer Organik mithilfe eines Lasers eine Oberfläche (bzw. eine Grenzfläche transparente Elektrode zu Substrat,
beispielsweise Glassubstrat) bearbeitet und dadurch eine Erhöhung des Brechungsindex hervorgerufen. Dadurch besitzt das Bauteil die technische Vorrichtung zur Erhöhung der internen Auskopplung.
In einem anschließenden Schritt kann zum Beispiel über das Verfahren der Laserinnengravur, bei dem unter Verwendung eines Lasers ein Bereich des Substrats lokal so erhitzt wird, dass das Substrat lokal aufgeschmolzen und ein
lichtstreuender Bereich erzeugt wird, eine Streuwirkung innerhalb des Brechungsindex-erhöhten Bereichs des Glases hervorgerufen werden.
Verschiedene Ausführungsbeispiele ermöglichen das Herstellen eines optoelektronischen Bauelements, beispielsweise einer organischen Leuchtdiode (OLED) , mit welcher beispielsweise die Auskopplung von Licht aus einer oder mehr organischen Schichten bzw. transparenten Elektroden des
optoelektronischen Bauelements verbessert werden kann.
Beispielsweise können mittels lokalen Erhitzens des
Substrats, beispielsweise mittels Kompaktierung durch einen Laser, brechungsindexerhöhte Bereiche erzeugt werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
bereitgestellt. Das Verfahren kann aufweisen ein Ausbilden mindestens eines Bereichs mit einem erhöhten Brechungsindex an mindestens einer vorgegebenen Position in einem Substrat derart, dass der Bereich mit erhöhtem Brechungsindex bis an eine Oberfläche des Substrats reicht, und ein Bilden einer
Elektrodenschicht auf oder über der Oberfläche des Substrats zumindest teilweise über dem Bereich mit erhöhtem
Brechungsindex . Das Verfahren kann aufweisen ein Erhöhen eines Brechungsindex eines Substrats in mindestens einem Bereich an mindestens einer vorgegebenen Position in dem Substrat derart, dass der Bereich mit erhöhtem Brechungsindex bis an eine Oberfläche des Substrats reicht, und ein Bilden einer Elektrodenschicht auf oder über der Oberfläche des Substrats zumindest
teilweise über dem Bereich mit erhöhtem Brechungsindex.
In einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisen ein Ausbilden mindestens eines lichtstreuenden Bereichs an mindestens einer vorgegebenen Position in dem Substrat vor dem Bilden der Elektrodenschicht, wobei der mindestens eine lichtstreuende Bereich zumindest teilweise innerhalb des mindestens einen Bereichs mit erhöhtem Brechungsindex
ausgebildet wird.
In noch einer Ausgestaltung kann die Elektrodenschicht transluzent oder transparent sein. In noch einer Ausgestaltung erfolgt das Ausbilden des
Bereichs mit erhöhtem Brechungsindex mittels lokalen
Erhitzens des Substrats.
In noch einer Ausgestaltung erfolgt das Erhöhen des
Brechungsindex des Substrats in dem Bereich mit erhöhtem Brechungsindex mittels lokalen Erhitzens des Substrats. In noch einer Ausgestaltung erfolgt das lokale Erhitzen des
Substrats unter Verwendung eines Lasers, vorzugsweise derart, dass eine Kompaktierung durchgeführt wird.
In noch einer Ausgestaltung kann der Bereich mit erhöhtem Brechungsindex senkrecht zur Oberfläche des Substrats eine Dicke von mindestens 1 ym aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann sich eine Schicht im
Substrat, die einen oder mehrere der Bereiche mit erhöhtem Brechungsindex aufweist, parallel zur Oberfläche des
Substrats über einen Teil der mit der Elektrodenschicht bedeckten Fläche erstrecken.
In noch einer Ausgestaltung kann sich die Schicht im
Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Substrats im
Wesentlichen über die gesamte mit der Elektrodenschicht bedeckte Fläche erstrecken.
In noch einer Ausgestaltung kann das Ausbilden des mindestens einen Bereichs mit erhöhtem Brechungsindex ferner ein Ändern der relativen Position von Substrat und Laser zwischen zwei Belichtungen aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann das Erhöhen des
Brechungsindex in dem mindestens einen Bereich ferner ein
Ändern der relativen Position von Substrat und Laser zwischen zwei Belichtungen aufweisen. In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner
aufweisen ein Aufbringen einer für Licht einer Wellenlänge des Lasers undurchlässigen Maskierung auf dem Substrat vor dem Ausbilden des Bereichs mit erhöhtem Brechungsindex; und ein Entfernen der Maskierung nach dem Ausbilden des Bereichs mit erhöhtem Brechungsindex.
In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner
aufweisen ein Aufbringen einer für Licht einer Wellenlänge des Lasers undurchlässigen Maskierung auf dem Substrat vor dem Erhöhen des Brechungsindex in dem mindestens einen
Bereich; und ein Entfernen der Maskierung nach dem Erhöhen des Brechungsindex in dem mindestens einen Bereich. In noch einer Ausgestaltung kann das Ausbilden der Bereiche mit erhöhtem Brechungsindex in einer Anordnung und Form erfolgen, die Totalreflexion von in das Substrat aus der Richtung der Oberfläche eindringendem Licht an Bereichen in der Schicht, die keinen erhöhten Brechungsindex aufweisen, ermöglicht.
In noch einer Ausgestaltung kann das Erhöhen des
Brechungsindex in dem mindestens einen Bereich in einer
Anordnung und Form erfolgen, die Totalreflexion von in das Substrat aus der Richtung der Oberfläche eindringendem Licht an Bereichen in der Schicht, die keinen erhöhten
Brechungsindex aufweisen, ermöglicht.
In noch einer Ausgestaltung kann ferner mindestens ein
Bereich mit verringertem Brechungsindex innerhalb der
Bereiche in der Schicht, die keinen erhöhten Brechungsindex aufweisen, ausgebildet werden, wobei das Ausbilden des
Bereichs mit verringertem Brechungsindex mittels lokalen Erhitzens des Substrats erfolgt, und wobei das lokale
Erhitzen des Substrats unter Verwendung eines Lasers erfolgt, vorzugsweise derart, dass eine Dekompaktierung durchgeführt wird . In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisen ein Ausbilden einer organischen funktionellen
Schichtenstruktur auf oder über der Elektrodenschicht.
In noch einer Ausgestaltung kann bei der Ausbildung des Bereichs mit erhöhtem Brechungsindex der Brechungsindex auf einen schichtdickengewichteten Mittelwert der
Brechungsindizes von bereits aufgebrachter oder noch
aufzubringender organischer funktioneller Schichtenstruktur und bereits aufgebrachter oder noch aufzubringender Elektrode erhöht werden.
In noch einer Ausgestaltung kann bei der Erhöhung des
Brechungsindex in dem mindestens einen Bereich der
Brechungsindex auf einen schichtdickengewichteten Mittelwert der Brechungsindizes von bereits aufgebrachter oder noch aufzubringender organischer funktioneller Schichtenstruktur und bereits aufgebrachter oder noch aufzubringender Elektrode erhöht werden.
In noch einer Ausgestaltung kann das Ausbilden des
lichtstreuenden Bereichs mittels lokalen Erhitzens des
Substrats erfolgen.
In noch einer Ausgestaltung kann das lokale Erhitzen des Substrats unter Verwendung eines Lasers erfolgen,
vorzugsweise derart, dass eine Laserinnengravur durchgeführt wird .
In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisend ein Ausbilden einer zweiten Elektrodenschicht auf oder über der organischen funktionellen Schichtenstruktur. In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisen ein Ausbilden einer Verkapselungsschicht . In noch einer Ausgestaltung kann das Substrat Quarzglas, Flintglas, Fensterglas, Kalk-Natron-Glas oder Kronglas aufweisen . In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
bereitgestellt. Das Verfahren kann aufweisen ein Bilden einer Elektrodenschicht auf oder über einer Oberfläche eines
Substrats und ein Ausbilden mindestens eines Bereichs mit einem erhöhten Brechungsindex an mindestens einer
vorgegebenen Position in dem Substrat derart, dass der
Bereich mit erhöhtem Brechungsindex zumindest teilweise an einer Grenzfläche zur Elektrodenschicht ausgebildet ist. Das Verfahren kann aufweisen ein Bilden einer
Elektrodenschicht auf oder über einer Oberfläche eines
Substrats und ein Erhöhen eines Brechungsindex des Substrats in einem Bereich an mindestens einer vorgegebenen Position in dem Substrat derart, dass der Bereich mit erhöhtem
Brechungsindex zumindest teilweise an einer Grenzfläche zur Elektrodenschicht ausgebildet ist.
In einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisen ein Ausbilden mindestens eines lichtstreuenden Bereichs an mindestens einer vorgegebenen Position in dem Substrat vor dem Bilden der Elektrodenschicht, wobei der mindestens eine lichtstreuende Bereich zumindest teilweise innerhalb des mindestens einen Bereichs mit erhöhtem Brechungsindex
ausgebildet wird.
In noch einer Ausgestaltung kann die Elektrodenschicht transluzent oder transparent sein.
In noch einer Ausgestaltung erfolgt das Ausbilden des
Bereichs mit erhöhtem Brechungsindex mittels lokalen
Erhitzens des Substrats. In noch einer Ausgestaltung erfolgt das Erhöhen des
Brechungsindex in dem Bereich mit erhöhtem Brechungsindex mittels lokalen Erhitzens des Substrats. In noch einer Ausgestaltung erfolgt das lokale Erhitzen des Substrats unter Verwendung eines Lasers, vorzugsweise derart, dass eine Kompaktierung durchgeführt wird.
In noch einer Ausgestaltung kann der Bereich mit erhöhtem Brechungsindex senkrecht zur Oberfläche des Substrats eine Dicke von mindestens 1 ym aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann sich eine Schicht im
Substrat, die einen oder mehr der Bereiche mit erhöhtem
Brechungsindex aufweist, parallel zur Oberfläche des
Substrats über einen Teil der mit der Elektrodenschicht bedeckten bzw. zu bedeckenden Fläche erstrecken.
In noch einer Ausgestaltung kann sich die Schicht parallel zur Oberfläche des Substrats im Wesentlichen über die gesamte mit der Elektrodenschicht bedeckte bzw. zu bedeckende Fläche erstrecken .
In noch einer Ausgestaltung kann das Ausbilden des mindestens einen Bereichs mit erhöhtem Brechungsindex ferner ein Ändern der relativen Position von Substrat und Laser zwischen zwei Belichtungen aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann das Erhöhen des
Brechungsindex in dem mindestens einen Bereich ferner ein
Ändern der relativen Position von Substrat und Laser zwischen zwei Belichtungen aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner
aufweisen ein Aufbringen einer für Licht einer Wellenlänge des Lasers undurchlässigen Maskierung auf dem Substrat vor dem Ausbilden des Bereichs mit erhöhtem Brechungsindex; und ein Entfernen der Maskierung nach dem Ausbilden des Bereichs mit erhöhtem Brechungsindex.
In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisen ein Aufbringen einer für Licht einer Wellenlänge des Lasers undurchlässigen Maskierung auf dem Substrat vor dem Erhöhen des Brechungsindex in dem mindestens einen
Bereich; und ein Entfernen der Maskierung nach dem Erhöhen des Brechungsindex in dem mindestens einen Bereich.
In noch einer Ausgestaltung kann das Ausbilden der Bereiche mit erhöhtem Brechungsindex in einer Anordnung und Form erfolgen, die Totalreflexion von in das Substrat aus der Richtung der Oberfläche eindringendem Licht an Bereichen in der Schicht, die keinen erhöhten Brechungsindex aufweisen, ermöglicht .
In noch einer Ausgestaltung kann das Erhöhen des
Brechungsindex in dem mindestens einen Bereich in einer Anordnung und Form erfolgen, die Totalreflexion von in das
Substrat aus der Richtung der Oberfläche eindringendem Licht an Bereichen in der Schicht, die keinen erhöhten
Brechungsindex aufweisen, ermöglicht. In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisen Ausbilden mindestens eines Bereichs mit
verringertem Brechungsindex innerhalb der Bereiche in der Schicht, die keinen erhöhten Brechungsindex aufweisen; wobei das Ausbilden des Bereichs mit verringertem Brechungsindex mittels lokalen Erhitzens des Substrats erfolgt; und wobei das lokale Erhitzen des Substrats (202) unter Verwendung eines Lasers erfolgt, vorzugsweise derart, dass eine
Dekompaktierung durchgeführt wird. In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisen ein Ausbilden einer organischen funktionellen Schichtenstruktur auf oder über der Elektrodenschicht. In noch einer Ausgestaltung kann bei der Ausbildung des Bereichs mit erhöhtem Brechungsindex der Brechungsindex auf einen schichtdickengewichteten Mittelwert der
Brechungsindizes von organischer funktioneller
Schichtenstruktur und Elektrode erhöht werden.
In noch einer Ausgestaltung kann das Ausbilden des
lichtstreuenden Bereichs mittels lokalen Erhitzens des
Substrats erfolgen.
In noch einer Ausgestaltung kann das lokale Erhitzen des Substrats unter Verwendung eines Lasers erfolgen,
vorzugsweise derart, dass eine Laserinnengravur durchgeführt wird.
In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisend ein Ausbilden einer zweiten Elektrodenschicht auf oder über der organischen funktionellen Schichtenstruktur.
In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisen ein Ausbilden einer Verkapselungsschicht .
In noch einer Ausgestaltung kann das Substrat Quarzglas, Flintglas, Fensterglas, Kalk-Natron-Glas oder Kronglas aufweisen .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein
optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, wobei das optoelektronische Bauelement ein Substrat aufweist, sowie eine auf oder über einer Oberfläche des Substrats angeordnete Elektrodenschicht und wobei das Substrat an der Oberfläche zumindest teilweise unter der Elektrodenschicht mindestens einen Bereich mit erhöhtem Brechungsindex aufweist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein
optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, wobei das optoelektronische Bauelement ein Substrat aufweist, sowie eine auf oder über einer Oberfläche des Substrats angeordnete Elektrodenschicht und wobei das Substrat an der Oberfläche zumindest teilweise unter der Elektrodenschicht mindestens einen Bereich mit einem durch Brechungsindexerhöhung des Substrats erhöhten Brechungsindex aufweist.
In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement mindestens einen lichtstreuenden Bereich an mindestens einer vorgegebenen Position in dem Substrat aufweisen, wobei der mindestens eine lichtstreuende Bereich zumindest teilweise innerhalb des mindestens einen Bereichs mit erhöhtem
Brechungsindex ausgebildet ist. In noch einer Ausgestaltung kann die Elektrodenschicht transluzent oder transparent sein.
In noch einer Ausgestaltung kann das Substrat in dem
mindestens einen Bereich mit erhöhtem Brechungsindex
kompaktiert sein.
In noch einer Ausgestaltung kann der Bereich mit erhöhtem Brechungsindex senkrecht zur Oberfläche des Substrats eine Dicke von mindestens 1 ym aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann eine Schicht im Substrat, die einen oder mehr der Bereiche mit erhöhtem Brechungsindex aufweist, sich parallel zur Oberfläche des Substrats über einen Teil der mit der Elektrodenschicht bedeckten bzw. zu bedeckenden Fläche erstrecken.
In noch einer Ausgestaltung kann die Schicht sich parallel zur Oberfläche des Substrats im Wesentlichen über die gesamte mit der Elektrodenschicht bedeckte bzw. zu bedeckende Fläche erstrecken. In noch einer Ausgestaltung kann der mindestens eine Bereich mit erhöhtem Brechungsindex so konfiguriert sein, dass eine Totalreflexion von in das Substrat aus der Richtung der
Oberfläche eindringendem Licht an mindestens einem Bereich in der Schicht, der keinen erhöhten Brechungsindex aufweist, möglich ist.
In noch einer Ausgestaltung kann der mindestens eine Bereich in der Schicht, der keinen erhöhten Brechungsindex aufweist, mindestens einen Bereich mit verringertem Brechungsindex aufweisen, und das Substrat in dem mindestens einen Bereich mit verringertem Brechungsindex kann dekompaktiert sein.
In noch einer Ausgestaltung kann das optoelektronische
Bauelement ferner eine organische funktionelle
Schichtenstruktur auf oder über der transparenten
Elektrodenschicht aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann der Bereich mit erhöhtem Brechungsindex einen Brechungsindex aufweisen, der einem schichtdickengewichteten Mittelwert der Brechungsindizes von organischer funktioneller Schichtenstruktur und Elektrode entspricht . In noch einer Ausgestaltung kann das Substrat in dem
mindestens einen lichtstreuenden Bereich laserinnengraviert sein .
In noch einer Ausgestaltung kann das optoelektronische
Bauelement ferner eine zweite Elektrodenschicht auf oder über der organischen funktionellen Schichtenstruktur aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann das optoelektronische
Bauelement ferner eine Verkapselungsschicht aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann das Substrat Quarzglas, Flintglas oder Kronglas aufweisen. Unter dem Begriff „transparent", bzw. „transparente Schicht" kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist
(beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des
Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm und beispielsweise bei einer Wellenlänge einer für Kompaktierung oder
Laserinnengravur verwendeten Lasers) , wobei in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppeltes Licht im
Wesentlichen ohne Streuung oder Lichtkonversion auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird.
Unter dem Begriff „transluzent" , bzw. „transluzente Schicht" kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist,
beispielsweise für das von dem optoelektronischen Bauelement erzeugte Licht, beispielsweise einer oder mehrerer
Wellenlängenbereiche, beispielsweise für Licht in einem
Wellenlängenbereich sichtbaren Lichts (beispielsweise
zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm) . Beispielsweise ist unter dem Begriff „transluzente Schicht" in verschiedenen Ausführungsbeispielen zu verstehen, dass im Wesentlichen die gesamte in eine
Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppelte
Lichtmenge auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 eine Darstellung einer herkömmlichen organischen
Leuchtdiode ;
Figur 2 eine Veranschaulichung der Laserbearbeitung zur
lokalen Brechungsindexerhöhung; Figur 3 ein Beispiel für das Auftreten von Kompaktierung bei Laserbearbeitung eines Glassubstrats; Figuren 4a und 4b Ablaufdiagramme, die Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen darstellen.
Figur 5 eine Querschnittsansicht einer organischen
Leuchtdiode gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen;
Figur 6 eine Querschnittsansicht einer organischen
Leuchtdiode gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen;
Figur 7 eine Querschnittsansicht einer organischen
Leuchtdiode gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen ;
Figur 8 eine Querschnittsansicht einer organischen
Leuchtdiode gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen ; Figur 9 eine Querschnittsansicht einer organischen
Leuchtdiode gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen; und
Figur 10 eine Draufsicht einer organischen Leuchtdiode gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische
Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird
Richtungsterminologie wie etwa „oben", „unten", „vorne", „hinten", „vorderes", „hinteres", usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet. Da
Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl
verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen 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 beispielhaften Ausführungsformen 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. Gleiche oder ähnliche
Elemente sind in den Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist. Das optoelektronische Bauelement kann in verschiedenen
Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von optoelektronischen
Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
Im Rahmen der Kompaktierung, der Dekompaktierung bzw. der Laserinnengravur kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein Laser eingesetzt werden, der Licht einer Wellenlänge erzeugt und emittiert, bei der das Substrat und die bei der Kompaktierung, der Dekompaktierung bzw. der Gravur
durchstrahlten Schichten (beispielsweise die
Verkapselungsschicht ) transluzent bzw. transparent sind.
Im Folgenden wird ein Vorgang, bei dem an einer relativen Position von fokussiertem Laserlicht und Substrat das
Substrat mit dem Laserlicht so lange bestrahlt wird, bis zu erwarten ist, dass die gewünschte Wirkung (Kompaktierung, Dekompaktierung oder Innengravur) eingetreten ist, als eine Belichtung bezeichnet, und die dazugehörige Position als Belichtungsposition . Fig.2 zeigt eine Veranschaulichung des Prozesses der
Laserbearbeitung zur Brechungsindexerhöhung.
Wird ein Glassubstrat 202, beispielsweise mit einer darauf bzw. darüber angeordneten transparenten bzw. transluzenten Elektrodenschicht 204 mit Laserlicht, dargestellt durch
Pfeile 230, bestrahlt, können Laser (beispielsweise
Wellenlänge, Leistung, Pulsdauer, Pulsrate und Fokussierung) und Substrat so aufeinander abgestimmt werden, dass sich in dem bestrahlten Substrat ein kompaktierter Bereich bzw. eine kompaktierte Schicht 220 bildet.
Bei Verwendung einer fokussierenden Optik kann die
Laserleistung gezielt auf einen Substratpunkt appliziert werden, zum Beispiel auf die Grenzfläche transparente
Elektrode 204 (beispielsweise Indium-Zinn-Oxid, ITO) zu Glas 202.
Fig.3 zeigt ein Beispiel für das Auftreten von Kompaktierung (Compaction) bei Laserbearbeitung eines OH-haltigen
Glassubstrats.
Materialbearbeitung mit ultrakurzen Laserpulsen ermöglicht im Festkörper (hier: Glassubstrat) lokale Abweichungen vom thermodynamischen Gleichgewicht der Umgebung. Die räumliche Umverteilung der Pulsenergie im Glas kann über die Lösung der nichtlinearen Schrödinger-Gleichung simuliert werden (siehe R. Stoian et al . , Proceedings SPIE 700518 (2008), Seiten 1 bis 15) . Der ultrakurze Laserpuls erzeugt hierbei einen heißen Bereich, der unter hohem Druck steht. Die thermische Ausdehnung beginnt und eine elasto-plastische Welle läuft durch das Glas, wobei es plastisch deformiert wird. Die
Wärme-Welle folgt anschließend auf einer Mikrosekunden- Zeitskala. Die damit verbundene relativ langsame Abkühlung führt schließlich zur Relaxation der komprimierten Region und einer Massenumverteilung. Auf der Grundlage dieses physikalischen Modells kann man sich vorstellen, dass dieser Prozess stark von der Pulsenergie, der Pulsdauer und Repetitionsrate abhängt. Selbstverständlich spielen das verwendete Glas und die Wellenlänge des Lasers ebenfalls eine wichtige Rolle. Zum Beispiel wird in Stoian et al., Proceedings SPIE 700518 (2008) 1-15, BK 7-Glas mit 150 fs Pulsen eines 800 nm Ti : Saphir-Lasers bestrahlt und eine Brechungsindex-Erhöhung von +0,5 % beobachtet.
Der Kompaktierungs-Prozess in reinem Quarzglas, das mit gepulsten UV-Licht mit Wellenlängen kleiner 250 nm bestrahlt wird (siehe US 2003/0119652 AI), hängt stark von den Zusätzen H2, OH, SiH-Gruppen und Cl ab. Beispielsweise kann, wie in Fig.3 dargestellt, bei einem niedrigen OH-Gehalt,
beispielsweise 200 ppm, bereits bei niedriger Energiedichte,
2 beispielsweise ab einer Energiedichte von etwa 0.01 mJ/cm eine Kompaktierung stattfinden. Bei einem höheren OH-Gehalt, beispielsweise bei einem OH-Gehalt von etwa 300 ppm, kann bei
2
derselben Energiedichte von etwa 0.01 mJ/cm eine
Dekompaktierung stattfinden. Parameterpaare, die einem Punkt innerhalb des mit „1" gekennzeichneten Bereichs des Graphen in Fig. 3 zugeordnet sind, können zu einer Kompaktierung des Substrats führen. Parameterpaare, die einem Punkt innerhalb des mit „2" gekennzeichneten Bereichs des Graphen in Fig. 3 zugeordnet sind, können zu einer Dekompaktierung des
Substrats führen.
Typischerweise verändert sich während des Kompaktierungs- Prozesses die Glas-Transmission nicht. Der eingestellte
(relativierte) Zustand mit vergrößertem Brechungsindex ist stabil. Fig.4a und Fig.4b zeigen Ablaufdiagramme 400 und 410, in denen Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen
Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen
dargestellt sind.
Da bei den zwei in Fig.4a und Fig. 4b skizzierten denkbaren Inline-Prozessflüssen die Laserstrahlung fokussiert
eingesetzt wird, kann die Laserbearbeitung entweder vor oder nach der Deposition der Elektroden bzw. der Organik und der Verkapselung durchgeführt werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann gemäß dem in
Fig.4a dargestellten Verfahren in S4002 eine Laserbearbeitung einer Oberfläche eines Substrats zur Brechungsindexerhöhung des Substrats durchgeführt werden. Weiterhin kann in S4004 eine Laserinnengravur des Substrats in dem
brechungsindexerhöhten Bereich zur Einstellung einer
Streuwirkung durchgeführt werden. Weiterhin können eine transparente Elektrode auf oder über dem Substrat zumindest teilweise über dem Bereich mit erhöhtem Brechungsindex und eine organische funktionelle Schichtenstruktur auf oder über der transparenten Elektrode in S4006 gebildet werden.
Schließlich kann in S4008 eine Verkapselung bzw. eine
Verkapselungsschicht gebildet werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann gemäß dem in
Fig.4b dargestellten Verfahren in S4102 eine transparente Elektrode auf oder über einem bereitgestellten Substrat und eine organische funktionelle Schichtenstruktur auf oder über der transparenten Elektrode gebildet werden. Weiterhin kann in S4104 eine Verkapselung bzw. eine Verkapselungsschicht gebildet werden. In S4106 kann eine Laserbearbeitung einer Oberfläche eines Substrats an einer Grenzfläche zur
transparenten Elektrode zur Brechungsindexerhöhung des
Substrats durchgeführt werden. Schließlich kann in S4108 eine Laserinnengravur des Substrats in dem brechungsindexerhöhten Bereich zur Einstellung einer Streuwirkung durchgeführt werden .
In S4002 bzw. S4106 können Laser (beispielsweise die
Parameter Wellenlänge, Leistung, Pulsdauer, Pulsrate und
Fokussierung) und Substrat so aufeinander abgestimmt werden oder sein, dass sich in dem bestrahlten Substrat ein
kompaktierter Bereich bzw. eine kompaktierte Schicht bildet, welcher einen höheren Brechungsindex als das Substrat
aufweist.
Bei Verwendung einer fokussierenden Optik kann die
Laserleistung gezielt auf einen Substratpunkt appliziert werden, zum Beispiel auf die Grenzfläche transparente
Elektrode (beispielsweise Indium-Zinn-Oxid, ITO) zu Glas.
In einem Ausführungsbeispiel kann das Kompaktieren S4002, S4106 eines größeren Bereichs bzw. mehrerer Bereiche
erfolgen, indem die relative Position von Substrat und fokussiertem Laserlicht zwischen zwei Belichtungen geändert wird. Anders ausgedrückt kann eine Kompaktierung S4002, S4106 eines Bereiches an einer Belichtungsposition erfolgen, dann kann das Substrat oder die Laservorrichtung bzw. ein Teil davon, beispielsweise ein optisches Element, bewegt werden, so dass die Fokusposition des Laserlichts in einem neuen Bereich des Substrats liegt, und anschließend kann eine weitere Belichtung bzw. Kompaktierung durchgeführt werden. Anders ausgedrückt kann der größere Bereich bzw. können mehrere Bereiche kompaktiert werden, indem der Bereich bzw. die Bereiche abgerastert wird bzw. werden.
In einem Ausführungsbeispiel kann das Kompaktieren S4002, S4106 eines größeren Bereichs bzw. mehrerer Bereiche
erfolgen, indem das Laserlicht nicht im Wesentlichen
punktförmig fokussiert ist, sondern derart, dass der
Fokusbereich eine Ausdehnung in beide Richtungen aufweist, die zur Oberfläche des Substrats parallel sind. Bereiche, in denen keine Kompaktierung vorgesehen ist, können durch eine für das Laserlicht undurchlässige, z.B. reflektierende
Vorrichtung während der Belichtung abgedeckt werden,
beispielsweise indem vor der Belichtung eine Maskenschicht aufgebracht wird.
Beide vorgenannten Ausführungsbeispiele können in einem weiteren Ausführungsbeispiel kombiniert werden. Bei der Kompaktierung S4002 bzw. S4106 können mehrere Laser verwendet werden, beispielsweise gleichzeitig.
In S4004 bzw. S4108 können Laser (beispielsweise die
Parameter Wellenlänge, Leistung, Pulsdauer, Pulsrate und Fokussierung) und Substrat so aufeinander abgestimmt werden oder sein, dass sich in dem bestrahlten Substrat eine
Laserinnengravur bildet, in welchem die Streuwirkung erhöht ist . Bei Verwendung einer fokussierenden Optik kann die
Laserleistung gezielt auf einen Substratpunkt appliziert werden, zum Beispiel auf einen Punkt, der innerhalb des kompaktierten Bereichs liegt. In einem Ausführungsbeispiel kann das Laserinnengravieren
S4004, S4108 eines größeren Bereichs bzw. mehrerer Bereiche erfolgen, indem die relative Position von Substrat und fokussiertem Laserlicht zwischen zwei Belichtungen geändert wird. Anders ausgedrückt kann eine Laserinnengravur S4004, S4108 eines Bereiches an einer Belichtungsposition erfolgen, dann kann das Substrat oder die Laservorrichtung bzw. ein Teil davon, beispielsweise ein optisches Element, bewegt werden, so dass die Fokusposition des Laserlichts in einem neuen Bereich des Substrats liegt, und anschließend kann eine weitere Belichtung bzw. Laserinnengravur durchgeführt werden. Anders ausgedrückt kann der größere Bereich bzw. können mehrere Bereiche laserinnengraviert werden, indem der Bereich bzw. die Bereiche abgerastert wird bzw. werden.
In einem Ausführungsbeispiel kann das Laserinnengravieren S4004, S4108 eines größeren Bereichs bzw. mehrerer Bereiche erfolgen, indem das Laserlicht nicht im Wesentlichen
punktförmig fokussiert ist, sondern derart, dass der
Fokusbereich eine Ausdehnung in beide Richtungen aufweist, die zur Oberfläche des Substrats parallel sind. Bereiche, in denen keine Laserinnengravur vorgesehen ist, können durch eine für das Laserlicht undurchlässige, z.B. reflektierende Vorrichtung während der Belichtung abgedeckt werden,
beispielsweise indem vor der Belichtung eine Maskenschicht aufgebracht wird.
Beide vorgenannten Ausführungsbeispiele können in einem weiteren Ausführungsbeispiel kombiniert werden.
Bei der Laserinnengravur S4004, S4108 können mehrere Laser verwendet werden, beispielsweise gleichzeitig.
In einem Ausführungsbeispiel kann derselbe Laser für die Kompaktierung und die Innengravur verwendet werden, wobei die Laserparameter jeweils so angepasst werden, dass eine
Kompaktierung bzw. eine Innengravur durchgeführt werden kann.
In einem Ausführungsbeispiel können verschiedene Laser für die Kompaktierung und die Innengravur verwendet werden. Für die Deposition der Elektrode und der Organik und für die Verkapselung werden bekannte Verfahren genutzt.
Fig.5 zeigt einen Teil einer organischen Leuchtdiode 500 als eine Implementierung eines Teils eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Das optoelektronische Bauelement in Form einer organischen Leuchtdiode 500 kann ein Substrat 202 aufweisen. Das Substrat 202 kann beispielsweise als ein Trägerelement für
elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise
optoelektronische Elemente, dienen. Das Substrat 202 kann Glas aufweisen, beispielsweise Quarzglas, Kronglas,
Fensterglas, Kalk-Natron-Glas oder Flintglas. Das Substrat 202 kann transparent, transluzent, teilweise transluzent oder teilweise transparent ausgeführt sein.
Auf oder über einer Oberfläche des Substrats 202 kann eine Elektrode 204 (beispielsweise in Form einer Elektrodenschicht 204) aufgebracht sein. Die Elektrode 204 kann aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet werden oder sein, wie beispielsweise aus einem leitfähigen transparenten Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einem
Schichtenstapel desselben oder unterschiedlicher TCOs.
Transparente leitfähige Oxide sind transparente, leitfähige Materialien, beispielsweise Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium-Zinn-Oxid (ITO). Neben binären
Metallsauerstoff erbindungen, wie beispielsweise ZnO, Sn02, oder Ιη2θ3 gehören auch ternäre MetallsauerstoffVerbindungen, wie beispielsweise Zn2Sn04, CdSn03, ZnSn03, Mgln204, Galn03, Ζη2ΐη2θ5 oder In4Sn30]_2 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs.
Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer
stöchiometrischen Zusammensetzung und können ferner p-dotiert oder n-dotiert sein. Die Elektrode 204 kann als Anode, also als löcherinjizierendes Material ausgebildet sein.
Die Elektrode 204 kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 18 nm. Weiterhin kann die erste
Elektrode 204 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von größer oder gleich ungefähr 10 nm, beispielsweise eine
Schichtdicke von größer oder gleich ungefähr 15 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 204 eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 18 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von
ungefähr 15 nm bis ungefähr 18 nm. Die Elektrode 204 kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich ungefähr 200 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 250 nm bis ungefähr 450 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 400 nm.
Das Substrat 202 kann einen brechungsindexerhöhten Bereich 220, beispielsweise einen kompaktierten Bereich 220,
aufweisen. Der Brechungsindex des brechungsindexerhöhten Bereichs 220 kann gegenüber dem Brechungsindex des Substrats erhöht sein.
Der kompaktierte Bereich 220 kann beispielsweise durch einen der im Zusammenhang mit Fig.4 beschriebenen
Verfahrensschritte, beispielsweise Laserkompaktierung vor oder nach dem Bilden der Elektrodenschicht, ausgebildet worden sein.
Der kompaktierte Bereich 220 kann einen Brechungsindex aufweisen, der zwischen dem Brechungsindex des Substrats 202 und dem Brechungsindex der Elektrode 204 liegt.
Der kompaktierte Bereich kann eine Dicke d von mindestens ungefähr 1 ym aufweisen, beispielsweise eine Dicke in einem Bereich von ungefähr 2 ym bis ungefähr 12 ym, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 5 ym bis ungefähr 6 ym. Fig.6 zeigt einen Teil einer organischen Leuchtdiode 600 als eine Implementierung eines Teils eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Zusätzlich zum Teil der organischen Leuchtdiode 500 aus Fig.5 kann der Teil der organischen Leuchtdiode 600 noch einen laserinnengravierten Bereich 630 aufweisen.
Der laserinnengravierte Bereich 630 kann beispielsweise durch einen der im Zusammenhang mit Fig.4 beschriebenen
Verfahrensschritte, beispielsweise Laserinnengravur nach der Kompaktierung, ausgebildet worden sein.
Zumindest ein Teil des laserinnengravierten Bereichs 630 kann innerhalb des kompaktierten Bereichs 220 ausgebildet sein.
Fig.7 zeigt einen Teil einer organischen Leuchtdiode 700 als eine Implementierung eines Teils eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Zusätzlich zum Teil der organischen Leuchtdiode 600 aus Fig.6 kann der Teil der organischen Leuchtdiode 700 noch eine organische funktionelle Schichtenstruktur 706 aufweisen, die auf oder über der Elektrode 204 angeordnet ist oder wird.
Die organische funktionelle Schichtenstruktur 706 kann eine oder mehrere Emitterschichten, beispielsweise mit
fluoreszierenden und/oder phosphoreszierenden Emittern, enthalten, sowie eine oder mehrere
Ladungsträgertransportschichten (Elektronenleitungsschichten ETL, abgeleitet vom englischen Begriff „Electron Transport Layer" bzw. Lochleitungsschichten HTL, abgeleitet vom
englischen Begriff „Hole Transport Layer" (nicht
dargestellt) ) .
Beispiele für Emittermaterialien, die in dem
optoelektronischen Bauelement gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen für die Emitterschicht (en) eingesetzt werden können, schließen organische oder organometallische Verbindungen, wie Derivate von Polyfluoren, Polythiophen und Polyphenylen (z.B. 2- oder 2 , 5-substituiertes Poly-p- phenylenvinylen) sowie Metallkomplexe, beispielsweise
Iridium-Komplexe wie blau phosphoreszierendes FIrPic
(Bis (3, 5-difluoro-2- (2-pyridyl) phenyl- (2-carboxypyridyl) - iridium III), grün phosphoreszierendes Ir (ppy) 3 (Tris (2- phenylpyridin) iridium III), rot phosphoreszierendes Ru (dtb- bpy)3*2(PF6) (Tris [ 4 , 4 ' -di-tert-butyl- (2 , 2 ' ) - bipyridin] ruthenium (III) komplex) sowie blau fluoreszierendes DPAVBi (4, 4-Bis [4- (di-p-tolylamino) styryl] biphenyl) , grün fluoreszierendes TTPA ( 9, 10-Bis [N, -di- (p-tolyl) - amino ] anthracen) und rot fluoreszierendes DCM2 (4- Dicyanomethylen) -2-methyl-6-j ulolidyl- 9-enyl-4H-pyran) als nichtpolymere Emitter ein. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidbar. Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche insbesondere mittels nasschemischen Verfahren, wie
beispielsweise Spin Coating, abscheidbar sind.
Die Emittermaterialien können in geeigneter Weise in einem Matrixmaterial eingebettet sein. Die Emittermaterialien der Emitterschicht (en) des
optoelektronischen Bauelements 700 können beispielsweise so ausgewählt sein, dass das optoelektronische Bauelement 700 Weißlicht emittiert. Die Emitterschicht (en) kann/können mehrere verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien
aufweisen, alternativ kann/können die Emitterschicht (en) auch aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein, wie einer blau fluoreszierenden Emitterschicht oder blau phosphoreszierenden Emitterschicht, einer grün phosphoreszierenden Emitterschicht und einer rot phosphoreszierenden Emitterschicht. Durch die
Mischung der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ kann auch vorgesehen sein, im Strahlengang der durch diese
Schichten erzeugten Primäremission ein Konvertermaterial anzuordnen, das die Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine Sekundärstrahlung größerer Wellenlänge emittiert, so dass sich aus einer (noch nicht weißen)
Primärstrahlung durch die Kombination von primärer und sekundärer Strahlung ein weißer Farbeindruck ergibt.
Die organische funktionelle Schichtenstruktur 706 kann allgemein eine oder mehrere funktionelle Schichten aufweisen. Die eine oder mehreren funktionellen Schichten kann oder können organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nicht-polymere Moleküle („small molecules") oder Kombinationen dieser Materialien aufweisen. Beispielsweise kann die organische funktionelle
Schichtenstruktur 706 eine oder mehrere funktionelle
Schichten aufweisen, die als Lochtransportschicht ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in dem Fall einer OLED eine effektive Löcherinjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht werden. Als Material für die Lochtransportschicht können beispielsweise tertiäre Amine, Carbazolderivate, leitendes Polyanilin oder Polythylendioxythiophen verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann oder können die eine oder die mehreren funktionellen Schichten als
elektrolumineszierende Schicht ausgeführt sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
Lochtransportschicht auf oder über der Elektrode 204
aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein, und die
Emitterschicht kann auf oder über der Lochtransportschicht aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein.
Das optoelektronische Bauelement 700 kann allgemein weitere organische Funktionsschichten aufweisen, die dazu dienen, die Funktionalität und damit die Effizienz des optoelektronischen Bauelements 700 weiter zu verbessern. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 706 eine Schichtdicke
aufweisen von maximal ungefähr 1,5 ym, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 ym, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 ym, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 706 beispielsweise einen
Stapel von mehreren direkt übereinander angeordneten OLEDs aufweisen, wobei jede OLED beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 1,5 ym, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 ym, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 ym, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 706 beispielsweise einen
Stapel von drei oder vier direkt übereinander angeordneten OLEDs aufweisen, in welchem Fall beispielsweise die
organische funktionelle Schichtenstruktur 706 eine
Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 6 ym.
In einem Ausführungsbeispiel kann der brechungsindexerhöhte Bereich 220 einen Brechungsindex aufweisen, der einem
schichtdickengewichteten Mittelwert der Brechungsindizes von organischer funktioneller Schichtenstruktur 706 mit einer Dicke f und Elektrode 204 mit einer Dicke e entspricht. Durch die Kompaktierung bzw. Brechungsindexerhöhung des
Substrats 202 in dem Bereich 220 an der Grenzfläche zur transparenten Elektrode 204 kann der Anteil des in der organischen funktionellen Schichtenstruktur erzeugten Lichts, der an der Grenzfläche zwischen Elektrode 204 und Substrat 202 reflektiert wird, verringert werden. Dadurch kann auch der aus dem Substrat 202 ausgekoppelte Anteil des erzeugten Lichts erhöht werden. Durch die Erhöhung der Streuwirkung innerhalb des Bereichs 630 kann ein Teil des in der organischen funktionellen
Schichtenstruktur erzeugten Lichts, welches in das Substrat 202 bzw. den brechungsindexerhöhten Bereich 220 unter einem Winkel eingedrungen ist, der an der der Oberfläche
gegenüberliegenden Grenzfläche zwischen Substrat 202 und Umgebung zu einer Totalreflexion geführt hätte, in einen Winkel gestreut werden, der die Auskopplung aus dem Substrat ermöglicht. Folglich kann der aus dem Substrat 202
ausgekoppelte Anteil des erzeugten Lichts erhöht werden.
Fig.8 zeigt einen Teil einer organischen Leuchtdiode 800 als eine Implementierung eines Teils eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Zusätzlich zum Teil der organischen Leuchtdiode 700 aus Fig.7 kann der Teil der organischen Leuchtdiode 800 noch eine zweite Elektrode 808 (beispielsweise in Form einer zweiten Elektrodenschicht 808) aufweisen, die auf oder über der organischen funktionellen Schichtenstruktur 706 angeordnet ist oder wird.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite
Elektrode 808 die gleichen elektrisch leitfähigen
transparenten Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein wie die Elektrode 204, und/oder die zweite Elektrode 808 kann ein Metall aufweisen (beispielsweise Ag, Pt, Au, Mg) oder eine Metalllegierung der beschriebenen Materialien
(beispielsweise eine AgMg-Legierung) .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite
Elektrode 808 gebildet werden von einem Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine
Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite
Elektrode 808 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 50 nm, beispielsweise eine
Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 45 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 40 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 35 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 30 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 15 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 10 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite Elektrode 808 eine beliebig größere Schichtdicke aufweisen.
Die Elektrode 204 kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich ungefähr 200 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 250 nm bis ungefähr 450 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 400 nm.
Fig.9 zeigt einen Teil einer organischen Leuchtdiode 900 als eine Implementierung eines Teils eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Zusätzlich zum Teil der organischen Leuchtdiode 800 aus Fig.8 kann der Teil der organischen Leuchtdiode in diesen
Ausführungsbeispielen zusätzlich eine Verkapselungsschicht 910 aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird unter dem
Ausdruck „Verkapseln" oder „Verkapselung" beispielsweise verstanden, dass eine Barriere bzw. Verkapselungsschicht gegenüber Feuchtigkeit und/oder Sauerstoff bereitgestellt wird, so dass die organische funktionelle Schichtenstruktur nicht von diesen Stoffen durchdrungen werden kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann als
Verkapselungsschicht 910 eine Dünnfilmverkapselungsschicht 910 mit einer ausreichenden Schichtdicke (von beispielsweise mindestens 1 ym) vorgesehen sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
Dünnfilmverkapselungsschicht 910 eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: ein
Material oder eine Mischung von Materialien oder einen Stapel von Schichten von Materialien wie beispielsweise S1O2; S13N4; SiON (diese Materialien werden beispielsweise mittels eines CVD-Verfahrens abgeschieden); AI2O3; Zr02; T1O2; Ta20s; S1O2; ZnO; und/oder Hf02 (diese Materialien werden beispielsweise mittels eines ALD-Verfahrens abgeschieden) ; oder eine
Kombination dieser Materialien.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Verkapselung des optoelektronischen Bauelements beispielsweise mittels einer Glasfritten-Verkapselung (engl, glass frit
bonding/glass soldering/seal glass bonding) realisiert sein.
Bei einer Glasfritten-Verkapselung kann ein
niedrigschmelzendes Glas, das auch als Glasfritte bezeichnet wird, als Verbindung zwischen dem Glassubstrat 202 und einem Deckglas verwendet werden. Ein Teil des optoelektronischen Bauelements, beispielsweise der elektrisch aktive Bereich, beispielsweise die organische funktionelle Schichtenstruktur 706, kann zwischen dem
Glassubstrat 202 und dem Deckglas ausgebildet sein.
Die Verbindung der Glasfritte mit dem Deckglas, welche in verschiedenen Ausführungsbeispielen die Verkapselungsschicht 910 bilden kann, und mit dem Glassubstrat 202 kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 706 lateral im Bereich der Glasfritte vor schädlichen Umwelteinflüssen schützen .
Die Verkapselungsschicht 910 kann transluzent, beispielsweise transparent, teilweise transluzent, beispielsweise teilweise transparent, ausgeführt sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
Verkapselungsschicht 910 andere optisch transluzente, beispielsweise transparente, Materialien aufweisen,
beispielsweise Kunststoff bzw. Kunststofffolie .
Fig.10 zeigt eine Draufsicht eines Teils einer organischen Leuchtdiode 1000 als eine Implementierung eines Teils eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Substrat 202 mehrere kompaktierte Bereiche 220 aufweisen, wobei die kompaktierten Bereiche in einer gemeinsamen Schicht, die parallel zur Oberfläche des Substrats ist, angeordnet sein können .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die
kompaktierten Bereiche 220 in Form einer periodischen
Struktur gebildet sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die
kompaktierten Bereiche 220 in Form einer nicht-periodischen Struktur gebildet sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die
kompaktierten Bereiche 220 durch nicht-kompaktierte Bereiche, die in derselben Schicht wie die kompaktierten Bereiche 220 angeordnet sein können, getrennt sein. Die Anordnung der kompaktierten Bereiche 220 gemäß Fig.10 kann beispielsweise in einem optoelektronischen Bauelement gemäß Fig.9 verwirklicht sein.
Dabei kann Licht, welches in dem organischen funktionellen Schichtensystem 706 erzeugt wird und durch die Oberfläche in das Substrat 202 und die kompaktierten Bereiche 220
eindringt, an Grenzflächen zwischen kompaktierten Bereichen 220 mit erhöhtem Brechungsindex und nicht-kompaktierten
Bereichen des Substrats reflektiert werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können darüber hinaus ein oder mehrere Bereiche des nicht-kompaktierten Substrats 202 de-kompaktiert werden. Dabei können der Laser (beispielsweise die Parameter
Wellenlänge, Leistung, Pulsdauer, Pulsrate und Fokussierung) und das Substrat 202 so aufeinander abgestimmt werden, dass sich in dem bestrahlten Substrat ein de-kompaktierter Bereich bzw. eine de-kompaktierte Schicht bildet, welche/r einen niedrigeren Brechungsindex als das nicht kompaktierte
Substrat aufweist.
Bei Verwendung einer fokussierenden Optik kann die
Laserleistung gezielt auf einen Substratpunkt appliziert werden, zum Beispiel auf einen nicht kompaktierten Bereich des Substrats 202 innerhalb der Schicht, welche die
kompaktierten Bereiche 220 aufweist. In einem Ausführungsbeispiel kann das De-Kompaktieren eines größeren Bereichs bzw. mehrerer Bereiche erfolgen, indem die relative Position von Substrat und fokussiertem Laserlicht zwischen zwei Belichtungen geändert wird. Anders ausgedrückt kann eine Dekompaktierung eines Bereiches an einer
Belichtungsposition erfolgen, dann kann das Substrat 202 oder die Laservorrichtung bzw. ein Teil davon, beispielsweise ein optisches Element, bewegt werden, so dass die Fokusposition des Laserlichts in einem neuen Bereich des Substrats 202 liegt, und anschließend kann eine weitere Belichtung bzw. Dekompaktierung durchgeführt werden. Anders ausgedrückt kann der größere Bereich bzw. können mehrere Bereiche de- kompaktiert werden, indem der Bereich bzw. die Bereiche abgerastert wird bzw. werden.
In einem Ausführungsbeispiel kann das De-Kompaktieren eines größeren Bereichs bzw. mehrerer Bereiche erfolgen, indem das Laserlicht nicht im Wesentlichen punktförmig fokussiert ist, sondern derart, dass der Fokusbereich eine Ausdehnung in beide Richtungen aufweist, die zur Oberfläche des Substrats 202 parallel sind. Bereiche, in denen keine Dekompaktierung vorgesehen ist, können durch eine für das Laserlicht
undurchlässige Vorrichtung während der Belichtung abgedeckt werden, beispielsweise indem vor der Belichtung eine
Maskenschicht aufgebracht wird.
Beide vorgenannten Ausführungsbeispiele können in einem weiteren Ausführungsbeispiel kombiniert werden.
Bei der Dekompaktierung können mehrere Laser verwendet werden, beispielsweise gleichzeitig.
Durch die Strukturierung der brechungsindexerhöhten Bereiche kann ein Teil des in der organischen funktionellen
Schichtenstruktur erzeugten Lichts, welches in das Substrat 202 bzw. den brechungsindexerhöhten Bereich 220 unter einem Winkel eingedrungen ist, der an der der Oberfläche
gegenüberliegenden Grenzfläche zwischen Substrat 202 und Umgebung zu einer Totalreflexion geführt hätte, an der Grenzfläche zu den Bereichen mit nicht erhöhtem bzw.
verringertem Brechungsindex so reflektiert werden, dass es eine der Oberfläche gegenüberliegende Grenzfläche zwischen Substrat 202 und Umgebung unter einem Winkel trifft, der die Auskopplung aus dem Substrat 202 ermöglicht. Folglich kann der aus dem Substrat 202 ausgekoppelte Anteil des erzeugten Lichts erhöht werden.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements, wobei das Verfahren aufweist:
• Erhöhen eines Brechungsindex eines Substrats in
mindestens einem Bereich (220) an mindestens einer vorgegebenen Position in dem Substrat (202) derart, dass der Bereich mit erhöhtem Brechungsindex bis an eine Oberfläche des Substrats (202) reicht (S4002, S4106) ;
• Bilden einer Elektrodenschicht (204) auf oder über der Oberfläche des Substrats (202) zumindest teilweise über dem Bereich mit erhöhtem
Brechungsindex (S4006, S4102) .
Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend:
• Ausbilden mindestens eines lichtstreuenden Bereichs (630) an mindestens einer vorgegebenen Position in dem Substrat (202) nach dem Bilden des
brechungsindexerhöhten Bereichs (220) (S4004, S4108)
• wobei der mindestens eine lichtstreuende Bereich (630) zumindest teilweise innerhalb des mindestens einen Bereichs (220) mit erhöhtem Brechungsindex ausgebildet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2,
wobei die Elektrodenschicht (204) transluzent oder transparent ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erhöhen des Brechungsindex des Substrats in dem Bereich (220) mit erhöhtem Brechungsindex mittels lokalen Erhitzens des Substrats (202) erfolgt. 5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei das lokale Erhitzen des Substrats (202) unter Verwendung eines Lasers erfolgt, vorzugsweise derart, dass eine Kompaktierung durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 5,
• Aufbringen einer Licht einer Wellenlänge des Lasers reflektierenden Maskierung auf dem Substrat (202) vor dem Ausbilden des Bereichs (220) mit erhöhtem Brechungsindex; und
• Entfernen der Maskierung nach dem Ausbilden des Bereichs (220) mit erhöhtem Brechungsindex.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6,
wobei das Ausbilden des lichtstreuenden Bereichs (630) mittels lokalen Erhitzens des Substrats (202) erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 7,
wobei das lokale Erhitzen des Substrats (202) unter Verwendung eines Lasers erfolgt, vorzugsweise derart, dass eine Laserinnengravur durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend :
Ausbilden einer organischen funktionellen
Schichtenstruktur (706) auf oder über der
Elektrodenschicht (204) (S4006, S4102) .
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner aufweisend :
Ausbilden einer zweiten Elektrodenschicht (808) auf über der organischen funktionellen Schichtenstruktur (706) (S4006, S4102) .
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend :
Ausbilden einer Verkapselungsschicht (910) (S4008, S4104) . Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11,
wobei das Substrat (202) Quarzglas, Flintglas,
Fensterglas, Kalk-Natron-Glas oder Kronglas aufweist.
13. Optoelektronisches Bauelement, aufweisend:
• ein Substrat (202);
• eine auf oder über einer Oberfläche des Substrats (202) angeordnete Elektrodenschicht (204);
· wobei das Substrat (202) an der Oberfläche zumindest teilweise unter der Elektrodenschicht mindestens einen Bereich (220) mit einem durch
Brechungsindexerhöhung des Substrats erhöhten Brechungsindex aufweist.
14. Optoelektronisches Bauelement gemäß Anspruch 13, ferner aufweisend :
• mindestens einen lichtstreuenden Bereich (630) an mindestens einer vorgegebenen Position in dem Substrat (202);
• wobei der mindestens eine lichtstreuende Bereich
(630) zumindest teilweise innerhalb des mindestens einen Bereichs (220) mit erhöhtem Brechungsindex ausgebildet ist.
15. Optoelektronisches Bauelement gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei die Elektrodenschicht (204) transluzent oder transparent ist. 16. Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15,
wobei das Substrat (202) in dem mindestens einen Bereich (220) mit erhöhtem Brechungsindex kompaktiert ist. 17. Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der
Ansprüche 13 bis 16, ferner aufweisend: eine organische funktionelle Schichtenstruktur (706) auf oder über der Elektrodenschicht (204) .
Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der
Ansprüche 14 bis 17,
wobei das Substrat (202) in dem mindestens einen
lichtstreuenden Bereich laserinnengraviert ist.
Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der
Ansprüche 13 bis 18,
wobei das Substrat (202) Quarzglas, Flintglas,
Fensterglas, Kalk-Natron-Glas oder Kronglas aufweist.
Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der
Ansprüche 13 bis 19,
wobei der mindestens eine Bereich (220) mit erhöhtem Brechungsindex so konfiguriert ist, dass eine
Totalreflexion von in das Substrat (202) aus der
Richtung der organischen funktionellen Schichtenstruktur eingedrungenem Licht an mindestens einem Bereich in der Schicht, der keinen erhöhten Brechungsindex aufweist, möglich ist.
Optoelektronisches Bauelement gemäß Anspruch 17,
• wobei der mindestens eine Bereich in der Schicht, der keinen erhöhten Brechungsindex aufweist,
mindestens einen Bereich mit gegenüber dem nicht erhöhten Brechungsindex des Substrats verringertem Brechungsindex aufweist; und
• wobei das Substrat (202) in dem mindestens einen
Bereich mit verringertem Brechungsindex
dekompaktiert ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102014201034A1 (de) * 2013-10-17 2015-04-23 POG-Präzisionsoptik Gera GmbH Gewerbepark Optisches Bauelement mit transparentem Grundkörper und einer passiv lichtstreuenden Struktur
CN110783157B (zh) * 2019-10-24 2021-11-05 北方夜视技术股份有限公司 一种应用于多碱光电阴极的复合光学薄膜及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6309991B1 (en) 1996-08-29 2001-10-30 Corning Incorporated Silica with low compaction under high energy irradiation
JPH11354271A (ja) * 1998-06-05 1999-12-24 Canon Inc 感光材料書込み装置
DE10119302A1 (de) * 2001-04-19 2002-10-31 Bora Glas Gmbh C O Fachbereich Verfahren zum laserstrahlgestützten Eintrag von Metallionen in Glas zur Erzeugung von farblosen und farbigen Pixeln
DE10159959A1 (de) * 2001-12-06 2003-06-26 Heraeus Quarzglas Quarzglasrohling für ein optisches Bauteil und Verwendung desselben
JP2003282260A (ja) * 2002-03-26 2003-10-03 Dainippon Printing Co Ltd エレクトロルミネッセンス表示装置
DE102004001458B4 (de) 2004-01-08 2012-01-19 Schott Ag Glas mit deutlich verbesserter Stabilität gegen Strahlenbeschädigungen, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung
US7851995B2 (en) 2006-05-05 2010-12-14 Global Oled Technology Llc Electroluminescent device having improved light output
DE102008015697A1 (de) * 2008-03-26 2009-10-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines strukturierten optoelektronischen Bauelementes und Anordnung zur Durchführung eines solchen
FR2937798B1 (fr) 2008-10-24 2010-12-24 Saint Gobain Substrat verrier avec electrode notamment destine a un dispositif a diode electroluminescente organique
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