WO2016020298A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Optoelektronisches bauelement und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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WO2016020298A1
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electrically conductive
layer
electrically
conductive contact
recess
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PCT/EP2015/067736
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Egbert HÖFLING
Simon SCHICKTANZ
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Osram Oled Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to an optoelectronic component having at least one optically functional layer structure and to a method for producing such a layer
  • Optoelectronic components which emit light can be, for example, light-emitting diodes (LEDs) or organic ones
  • An OLED may have an anode and a cathode with an organic functional layer system therebetween.
  • the organic functional may be light emitting diodes (OLEDs).
  • Layer system may include one or more
  • Emitter layers in which electromagnetic radiation is generated a charge carrier pair generation layer structure of two or more
  • CGL Charge pair generation charge generating layer
  • HT hole transport layer
  • E electron transport layer
  • the organic functional layer system requires a protective layer due to its moisture sensitivity
  • This protective layer usually makes it difficult to provide a mechanically stable and electrically well-conducting connection of the optoelectronic component to a system in which the optoelectronic component is operated.
  • organic light emitting diodes organic light emitting diodes
  • organic light emitting diodes organic light emitting diodes
  • Solar cells or organic sensors need one preferably mechanically stable and electrically good conducting external connection.
  • LEDs and / or OLEDs are often combined together to form an optoelectronic assembly and operated together. It is advantageous to do this
  • Contact surfaces usually occupy surfaces in the edge region of the optoelectronic component.
  • the thin film encapsulation which is generally deposited over the whole area, is removed by laser ablation, for example.
  • solderable contacts are formed by, for example, ACF bonding, (US) soldering, (US) welding or gluing, for example, a flexible circuit board, a metal strip or a cable.
  • ACF bonding for example, ACF bonding, (US) soldering, (US) welding or gluing, for example, a flexible circuit board, a metal strip or a cable.
  • this forms disadvantageous an additional interface, which increases the contact resistance of the optoelectronic component and so can adversely reduce the efficiency of the optoelectronic device.
  • optoelectronic components is not disadvantageous possible. Electro-optical failures of the optoelectronic components are thereby further processed undetected after their production, which disadvantageously additional
  • the contact surfaces conventionally used for the external electrical connection proportionally reduce an active area of the optoelectronic components and disadvantageously prevent a rimless arrangement of a plurality of optoelectronic components laterally side by side to form an optoelectronic assembly.
  • Component is to be understood in particular the range which is suitable and / or intended for radiation emission and / or radiation detection.
  • the object of the invention is to specify an optoelectronic component which has the highest possible efficiency and / or which has a high mechanical stability and / or which is characterized in particular by the highest possible proportion of the active region on the total surface of the optoelectronic component, and / or, in particular, allows a borderless arrangement of a plurality of optoelectronic components side by side.
  • a further object of the invention is to provide a method for producing an optoelectronic component which can be carried out simply and / or inexpensively, and / or which in particular is premature in the production sequence
  • an optoelectronic component having a first electrically conductive contact layer, an electrical
  • the electrically insulating layer over the electrically insulating layer, a first electrically conductive electrode layer over the second electrically conductive contact layer, at least one optically functional layer structure over the first electrically conductive electrode layer and a second electrically conductive electrode layer over the optically functional layer structure.
  • the second electrically conductive contact layer has a first recess.
  • the electrically insulating layer has a second one
  • an electrically conductive via is arranged, which is guided to the first electrically conductive contact layer.
  • the electrically conductive via is electrically insulated from the second electrically conductive contact layer.
  • the optoelectronic component accordingly has a layer stack with superimposed layers in its construction.
  • the first layer in particular as a carrier layer structure.
  • the first electrically conductive contact layer extends on a side of the electrically insulating layer facing away from the optoelectronic structure in the lateral direction.
  • the second extends
  • Carrier layer structure is thus by a
  • Formed multilayer structure wherein the layers are at least partially crossed with the first recess, the second recess and the via in the vertical direction.
  • the individual layers of the carrier layer structure are at least partially crossed with the first recess, the second recess and the via in the vertical direction.
  • first electrically conductive contact layer, the electrically insulating layer and the second electrically conductive contact layer preferably extend over approximately the entire lateral extent of the
  • the individual layers extend over more than 90%, more than 95%, for example except for the recesses and / or the
  • Structure serves among other things the electrically conductive ones
  • Carrier layer structure can also by means of two or more vias may be formed.
  • the optoelectronic component may be two or more
  • conductive contact layer is electrically coupled.
  • This integrated electrically conductive connection of the optoelectronic structure advantageously enables an increase in efficiency of the optoelectronic component due to the smallest possible number of electrical interfaces in the electrical connection.
  • the integrated electrically conductive connection has a low electrical contact resistance.
  • the integrated into the carrier layer structure, electrically conductive compound further advantageously has a high mechanical tensile strength and thus advantageously increases the
  • the present optoelectronic is characterized
  • the optoelectronic structure is intended to allow the conversion of electrically generated data or energy into light emission or vice versa.
  • the optoelectronic structure is an OLED, an organic solar cell or an organic sensor.
  • the electrically conductive via fills
  • the second electric conductive contact layer thus has planar and planar
  • the electrically insulating layer Main surface, the electrically insulating layer are arranged. Likewise, preferably, the electrically insulating
  • the second electrically conductive contact layer are arranged.
  • the via is monolithically integrated in the layers of the carrier layer structure.
  • a cohesive transition and / or a flush arrangement of two components and / or missing connecting elements, connecting elements, plugs or soldered contacts between the two components are considered as "monolithically integrating".
  • the first electrically conductive electrode layer is electrically conductive with the second
  • the second electrically conductive electrode layer is over the
  • a first electrical connection of the optically functional layer structure is thus formed over the first
  • Layer structure is formed via the via by layers of the support layer structure.
  • a simple yet mechanically stable electrical connection with a low electrical contact resistance is so
  • Electrode layer integrally formed.
  • the electrically conductive via and the second electrically conductive electrode layer are in direct contact with each other.
  • the electrically conductive via and the second electrically conductive electrode layer are in direct contact with each other.
  • Electrode layer of the same material are and / or applied in a common process step and / or a transitionless connection of both components is provided. Due to the one-piece design can advantageously the mechanical stability and the
  • the first are electrically
  • Carrier layer structure which as in this case comprises a plurality of sheets superposed layered, by its particularly small thickness and / or its flexible
  • Foil laminate a thickness in a range between
  • the film laminate preferably has a bending strength of unbent up to a bending radius of for example 500 mm, for example 20 mm, for example 1 mm.
  • the carrier layer structure may be formed from a film metallized on both sides, for example a plastic film.
  • the carrier layer structure consists of a
  • Metal foil is formed, over which an insulating layer and / or a lacquer layer is applied, on which in turn a metallization is applied.
  • Such a lacquer layer allows a simple and space-saving electrical
  • Insulation in the region of the first recess of the second electrically conductive contact layer In particular, inner walls of the first recess have the lacquer layer. In other words, the inner walls of the first recess are coated with the lacquer layer, so that a direct electrical contact between the electrically conductive via and the second electrically conductive contact layer is prevented.
  • conductive electrode layer disposed a buffer layer, which advantageously a planarizing and / or
  • the buffer layer preferably has a passage in which an electrically conductive material is introduced.
  • a thin-film encapsulation is arranged on the second electrically conductive electrode layer.
  • Such a thin-film encapsulation advantageously protects moisture-sensitive, in particular
  • Thin film encapsulation is preferably over the entire surface
  • Thin film encapsulation may be arranged on inner walls of the first and / or the second recess, for example in the form of an ALD coating. This forms
  • the electrically insulating layer has a fourth recess, which overlaps the third recess. In the third recess and in the fourth recess, an external electrically conductive connection is made to the second electrically conductive contact layer, which is electrically insulated from the first electrically conductive contact layer.
  • the embedded, second electrically conductive contact layer is the
  • Carrier layer structure by means of the third and fourth
  • Carrier layer structure exposed so that the second electrically conductive contact layer is electrically contacted from a bottom.
  • Component at least a third electrically conductive
  • the optoelectronic layer structure has a plurality of electrode layers stacked on one another and preferably a plurality of optically functional layers stacked on top of one another
  • the carrier layer structure has a plurality of stacked electrically
  • associated electrically conductive contact layer are in the individual layers of the carrier layer structure
  • the optoelectronic component has a segmentation, in particular a plurality of OLED elements.
  • the OLED elements can, for example, be electrically connected in parallel and / or at least one common one
  • Electrode layer which are each electrically connected to separate superposed contact layers.
  • each OLED segment and / or each is electrically conductive
  • Electrode layer associated with at least one of the electrically conductive contact layers of the carrier layer structure.
  • At least one via connects each electrically conductive layer separated by an electrically insulating layer to the associated one
  • Electrode layer of the respective OLED segment can also be assigned a plurality of plated-through holes. In other words, one or more segments may each have two or more vias.
  • passive edge regions of the optoelectronic components can advantageously be so far minimize that a nearly borderless arrangement of several optoelectronic components side by side is possible. If, for example, a plurality of optoelectronic components are arranged laterally side by side relative to an optoelectronic assembly, an optoelectronic assembly can be realized with the smallest possible lateral extent. With the help of a suitably designed base plate, which may optionally have magnetized areas, an electrical and mechanical connection of the individual
  • the base plate preferably at exposed points of the underside of the carrier layer structure, where the
  • respective recesses and vias are formed, matching electrically conductive mating contacts.
  • the electrically conductive contact layers are the
  • Carrier layer structure preferably magnetizable. This advantageously allows a simple electrical and mechanical attachment of the optoelectronic component to the base plate.
  • the lateral connections are formed by means of laser cutting.
  • the lateral connections can according to their polarity or assignment to the respective
  • OLED segment mechanically coded and / or have a latching function and / or be bent, preferably down or up.
  • the coding and / or locking function advantageously prevent polarity reversal and / or enable a simple
  • electrically conductive contact layer is formed, a second electrically conductive contact layer over the
  • a second recess is formed in the electrically insulating layer, which overlaps the first recess, an electrically conductive
  • a conductive via is electrically connected to the first electrically conductive contact layer and electrically insulated from the second electrically conductive contact layer. Furthermore, a first electrically conductive electrode layer is formed over the second electrically conductive contact layer, at least one optically functional layer structure is formed over the first electrically conductive electrode layer, and a second electrically conductive electrode layer is formed over the optically functional layer structure.
  • a layer stack is formed with layers arranged one above the other. In this case, at least in part, the recesses and the plated-through hole are formed in provided individual layers between the application of the individual layers.
  • the first recess and the second recess are simultaneously, in particular in one
  • the recesses in particular in the electrically insulating layer, by means of a
  • the second electrically conductive electrode layer and the electrically conductive via are formed simultaneously, in particular in a common method step.
  • the second electrically conductive electrode layer and the electrically conductive via are thus made of the same
  • the first are electrically
  • the carrier layer structure is formed, for example, by an electrically insulating layer coated on both sides, for example by a plastic film metallized on both sides.
  • the first electrically conductive contact layer which is electrically
  • the electrically insulating layer is formed. Subsequently, on the electrically insulating
  • Carrier layer structure produced by a Folienlamination for example with PSA (Pressure Sensitive
  • Adhesive or liquid adhesive.
  • At least one third electrically conductive contact layer formed over the second electrically insulating layer. At least one further recess and at least one further electrically conductive via are formed. At least one third electrically conductive electrode layer becomes electrically conductive over the second
  • the second electrically conductive layer is formed by the second electrically conductive layer.
  • Electrode layer formed over the entire surface and then segmented.
  • the second electrically conductive electrode layer can be formed already segmented.
  • the carrier layer structure has a plurality of preferably non-segmented, mutually electrically insulated, electrically conductive contact layers, so that advantageously a plurality of optoelectronic components and / or individual segments of the
  • Carrier layer structure electrically conductive and connect independently. For electrical insulation between the individual electrically conductive
  • Contact layers can each be electrically insulating
  • Layers find use. Thus, for example, advantageously allows the production of an optoelectronic assembly having a plurality of on the
  • Carrier layer structure arranged optoelectronic
  • Figure 1A is a side sectional view of a
  • Figure 1B is a side sectional view of a
  • Figure 1C is a side sectional view of a
  • FIG. 2B is a plan view of the carrier layer structure of FIG.
  • Figure 3 is a side sectional view of a
  • Figure 4A is a side sectional view of a
  • Embodiment of an optoelectronic component with external contacting Embodiment of an optoelectronic component with external contacting
  • FIG. 4B shows a plan view of the baseplate of FIG.
  • FIG. 5 is a side sectional view of an embodiment of an optoelectronic
  • Figure 6 is a detailed sectional view of a
  • An optoelectronic assembly may comprise one, two or more optoelectronic components.
  • an optoelectronic assembly can also be one, two or more
  • An electronic component may have, for example, an active and / or a passive component.
  • An active electronic component may have, for example, a computing, control and / or regulating unit and / or a transistor.
  • passive electronic component may, for example, a capacitor, a resistor, a diode or a coil.
  • An optoelectronic component may be an electromagnetic radiation emitting device or a
  • An electromagnetic radiation absorbing component may be, for example, a solar cell or a photodetector.
  • Component may be in various embodiments, an electromagnetic radiation emitting semiconductor device and / or as an electromagnetic
  • electromagnetic radiation emitting diode as an electromagnetic radiation emitting transistor or as an organic electromagnetic radiation
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • a light-emitting diode light emitting diode, LED
  • organic light-emitting diode organic light emitting diode
  • 0LED organic light emitting diode
  • Component may be part of an integrated circuit in various embodiments. Furthermore, a
  • a plurality of light emitting devices be, for example, housed in a common
  • the conventional optoelectronic component 1 has a carrier 12, for example a substrate.
  • An optoelectronic layer structure is formed on the carrier 12.
  • the optoelectronic layer structure has a first electrically conductive layer 14, which has a first
  • the second contact section 18 is connected to the first electrically conductive electrode layer 20 of FIG.
  • Optoelectronic layer structure electrically coupled.
  • the first electrically conductive electrode layer 20 is electrically insulated from the first contact section 16 by means of an electrical insulation barrier 21.
  • An optically functional layer structure for example an optically functional layer structure 22, of the optoelectronic layer structure is formed over the first electrically conductive electrode layer 20.
  • the optically functional layer structure 22 may have, for example, one, two or more sub-layers, as explained in more detail below with reference to FIG. About the optically functional
  • a second electrically conductive electrode layer 23 of the optoelectronic layer structure is formed, which is electrically coupled to the first contact portion 16.
  • Electrode layer 20 serves, for example, as the anode or cathode of the optoelectronic layer structure.
  • the second electrically conductive electrode layer 23 serves
  • Electrode layer 20 as the cathode or anode of
  • Encapsulation layer in particular a thin-film encapsulation 24 of the optoelectronic layer structure formed, which encapsulates the optoelectronic layer structure.
  • a first recess of the thin-film encapsulation 24 is formed over the first contact section 16, and a second recess of the thin-film encapsulation 24 is formed over the second contact section 18.
  • a first contact region 32 is exposed and in the second recess of the
  • the first contact region 32 serves for
  • the adhesive layer 36 comprises, for example, an adhesive, for example an adhesive,
  • a laminating adhesive for example, a laminating adhesive, a paint and / or a resin.
  • a resin for example, a laminating adhesive, a paint and / or a resin.
  • Cover body 38 is formed.
  • the adhesive layer 36 serves to attach the cover body 38 to the
  • the cover body 38 has
  • the cover body 38 may be formed substantially of glass and a thin metal layer, such as a
  • Metal foil and / or a graphite layer, such as a graphite laminate, have on the glass body.
  • a graphite layer such as a graphite laminate
  • Cover body 38 serves to protect the conventional
  • cover body 38 may serve for distributing and / or dissipating heat, which in the conventional optoelectronic
  • Component 1 is generated.
  • the glass of the cover body 38 serve as protection against external influences and the metal layer of the cover body 38 can be used for distributing and / or discharging during operation of the conventional
  • the conventional optoelectronic component 1 can
  • Process step are exposed, for example by means of an ablation process, for example by means of
  • FIGS. 1B and 1C show conventional optoelectronic components and their possible external mechanical and electrical contacting.
  • FIG. 1B shows a conventional optoelectronic component 1 which, for example, can largely correspond to the conventional optoelectronic component 1 explained above.
  • Component 1 has the carrier 12, for example made of glass, on which a plurality of layers of the conventional optoelectronic component 1 are applied.
  • the carrier 12 On the carrier 12, the first is electrically conductive
  • Electrode layer 20 is formed. On the first electrically conductive electrode layer 20, the optically functional layer structure 22 is formed. About the optical
  • the second electrically conductive electrode layer 23 is formed. On the second electrically conductive electrode layer 23 is the
  • Thin-film encapsulation 24 is formed. For external electrical contacting are on the support 12 laterally next to the first electrically conductive
  • Electrode layer 20 the first contact portion 32 and the second contact portion 34 is formed.
  • Contact portion 32 is electrically connected to the second one
  • the second contact portion 34 is corresponding to the first electrically conductive
  • Electrode layer 20 electrically conductive and mechanically connected. For electrically insulating between the first electrically conductive electrode layer 20 and the second electrically conductive electrode layer 23, which inter alia on a side surface of the optically functional
  • Layer structure 22 is guided along towards the carrier 12, the isolation barrier 21 is formed.
  • Solderable external contacts such as a plug, are typically soldered by ACF bonding, (US) soldering, (US) welding, or
  • Bonding formed, for example, a flexible printed circuit board, a metal strip or a cable.
  • Thin-film encapsulation 24 are electrically contacted, so that it may be that electro-optical failures are further processed before they are detected, which can disadvantageously incur additional manufacturing costs.
  • the contact regions 32, 34 may proportionately comprise an active region of the conventional optoelectronic
  • Reduce component 1 and thus prevent a borderless arrangement of several conventional optoelectronic devices 1 side by side.
  • FIG. 1C shows a conventional optoelectronic component 1 which, for example, can largely correspond to one of the conventional optoelectronic components 1 explained above.
  • Component 1 has the carrier 12, for example made of metal. To provide electrical insulation between the first and second components
  • an electrically insulating buffer layer 104 is applied over the entire surface of the carrier 12.
  • the buffer layer 104 may cover only a portion of the carrier 12.
  • Fig. 2A shows an embodiment of a
  • the optoelectronic component 10 has the first electrically conductive
  • Electrode layer 20 the optically functional
  • Electrode layer 23 the electrically insulating
  • Buffer layer 104 and the thin-film encapsulation 24 on.
  • the optically functional layer structure 22 may be any optically functional layer structure 22.
  • the first electrically conductive electrode layer 20 serves, for example, as the anode or cathode of the optoelectronic component 10.
  • the second electrically conductive electrode layer 20 serves, for example, as the anode or cathode of the optoelectronic component 10.
  • Electrode layer 23 serves to correspond to first electrically conductive electrode layer 20 as the cathode or anode of optoelectronic component 10.
  • the optoelectronic component 10 further has a
  • Carrier layer structure which is multi-layered.
  • the carrier layer structure has a first electrically conductive contact layer 101, an electrically insulating layer 102 formed on the first electrically conductive contact layer 101, and one on the first
  • electrically insulating layer 102 formed second electrically conductive contact layer 103, which as
  • the carrier layer structure accordingly consists of two electrically conductive contact layers 101, 103 which are formed in parallel and which are electrically separated from one another by the electrically insulating layer 102.
  • the layers extend laterally, in particular two-dimensionally and / or flatly and / or in plane, over a majority of the base area of the optoelectronic component 10, for example over more than 90%, for example over more than 95%, for example up to the recesses above 100% , ie the entire base area of the optoelectronic component 10.
  • the support layer structure has a thickness in a range between 2 ⁇ m and 1000 ⁇ m inclusive, preferably between 10 ⁇ m and 500 ⁇ m inclusive, more preferably between 50 ⁇ m and 200 ⁇ m inclusive.
  • Carrier layer structure preferably has one
  • the second electrically conductive contact layer 103 has a first recess 110.
  • the electrically insulating Layer 102 has a second recess 111, which overlaps the first recess 110, in particular directly below the first recess 110 is formed.
  • Recess 110 merges directly into the second recess 111 in the vertical direction.
  • the first recess 110 and the second recess 111 can consequently be regarded as a common recess which extends through the second electrically conductive contact layer 103 and the electrically insulating layer 102.
  • an electrically conductive via 112 is arranged in the first recess 110 and in the second recess 111.
  • the electrically conductive through-connection 112 completely fills the recesses 110, 111 in the vertical direction, in particular without edges and / or gaps.
  • the recesses 110, 111 on sidewalls have an electrically insulating layer,
  • a lacquer layer for example, a lacquer layer or the electric
  • the via 112 connects the first electrically conductive contact layer 101 electrically to the second electrically conductive electrode layer 23.
  • electrically conductive material of the second electrically conductive electrode layer 23 is introduced into the first and second recesses 110, 111.
  • the via 112 and the second electrically conductive electrode layer 23 are thus integrally formed.
  • the second electrically conductive contact layer 103 is electrically conductive with the first electrically conductive electrode layer 20
  • Buffer layer 104 For this purpose, according to the preferred electrically conductive material of the first electrically conductive electrode layer 20 is introduced in the further recess of the buffer layer 104 and integrally with the first electrically conductive electrode layer 20th
  • the multi-layered support layer structure in which the electrically conductive contact layers 101, 103 are electrically isolated from each other.
  • the external electrical connections are monolithic in the
  • the electrical contact guidance integrated in the carrier layer structure allows an external one immediately after the production of the optoelectronic component 10
  • Device 10 a check for functionality. Possible failures and / or defects of the optoelectronic component 10 can be detected at an early stage in the production process. Further process steps for producing a suitable external contact interface are eliminated.
  • the carrier layer structure in particular the first
  • electrically conductive contact layer 101, the electrically insulating layer 102 and the second electrically conductive contact layer 103 are formed as a film laminate. This means that the individual layers of the
  • Carrier layer structure are films that are laminated one on top of the other.
  • the optoelectronic component 10 is a top emitter or a top receiver.
  • the optoelectronic component 10 is an OLED. Alternatively to the optoelectronic discussed above
  • the optoelectronic component 10 may be segmented, in particular be divided into several segments with electrically separated electrode layers.
  • each further component segment has at least one further electrically conductive contact layer of the
  • Assigned carrier layer structure At least one further recess through the respective layers of
  • Carrier layer structure connects each electrically separated by a further electrically insulating layer
  • a plurality of optoelectronic components 10 can be used to form an optoelectronic assembly
  • the passive edge regions of the individual optoelectronic can advantageously be used
  • the carrier layer structure can be formed from a plastic film metallized on both sides.
  • the plastic film is provided on both sides with a metallic coating, each of which is the corresponding
  • the carrier layer structure may be formed from a flexible printed circuit board.
  • a simple external electrical and / or mechanical connection of the optoelectronic component 10 is advantageously possible.
  • the recesses 110, 111 may overlap only in regions. It is only necessary that fillings of the first and second recesses can be formed adjacent to each other in such a way that an electrically conductive connection between the second electrically conductive electrode layer 23 and the first electrically conductive contact layer 101
  • two or more vias may be formed in the carrier layer structure.
  • optoelectronic component 10 and / or a plurality of optoelectronic components 10 to electrically
  • the adhesive layer may be formed over the thin-film encapsulation 24.
  • the adhesive layer has, for example, an adhesive, for example an adhesive, for example a laminating adhesive, a lacquer and / or a resin.
  • a covering body may be formed above the adhesive layer.
  • the adhesive layer serves to fasten the cover body to the thin-film encapsulation 24.
  • the cover body has, for example, glass and / or
  • Plastic layer for example, have a plastic film.
  • the cover body serves to protect the
  • the cover body may serve for distributing and / or dissipating heat generated in the optoelectronic component 10.
  • the optoelectronic component 10 can be singulated from a composite component by scratching and then breaking the carrier layer structure along its outer edges and optionally by equally scratching the cover body along outer edges and then breaking it.
  • FIG. 2B shows a plan view of the carrier layer structure of the optoelectronic component 10 of FIG. 2A.
  • lateral contact regions 114, 115 are integrated in the carrier layer structure.
  • the laterally arranged contact regions 114, 115 can according to their polarity or
  • the coding and / or raster function advantageously prevent polarity reversal or enable a simple external
  • Optoelectronic devices 10 side by side for example, to provide an optoelectronic assembly.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of an optoelectronic component 10 which, for example, can largely correspond to the optoelectronic component 10 shown in FIG. 2A.
  • the optoelectronic component 10 has inter alia the first electrically conductive electrode layer 20, the optically functional layer structure 22, the second electrically conductive electrode layer 23, the electrically insulating buffer layer 104, the thin-film encapsulation 24, the
  • Embodiment are in the carrier layer structure, a third recess 123 in the first electrically conductive contact layer 101 and a fourth recess 124 in the electrically insulating layer 102 is formed.
  • the third recess 123 and the fourth recess 124 are directly adjacent to one another and formed directly above one another, so that the third and fourth recesses 123, 124 together form a further recess 117 of the carrier layer structure.
  • This recess 117 serves for the external electrically conductive connection of the second electrically conductive contact layer 103 from the underside of the
  • the underside is in particular that of the optically functional layer structure
  • an electrically insulating layer 118 is formed, which is provided for electrically insulating the external electrically conductive connection to the first electrically conductive contact layer of the carrier layer structure.
  • FIG. 4A shows an embodiment of a
  • Optoelectronic component 10 which is largely the optoelectronic component 10 shown in FIG.
  • the optoelectronic component 10 of FIG. 4A is provided for mechanical and electrical connection to a base plate 121.
  • insulating formed base plate 121 has at one
  • the first electrically conductive contact element 119 is intended to fit in the
  • the second electrically conductive contact element 120 serves for the external electrical connection of the first electrically conductive contact layer 101 from the underside of the carrier layer structure.
  • the base plate 121 accordingly has mating areas of the carrier layer structure mating contacts for external electrical
  • Base plate 121 may be an electrical and mechanical
  • connection with the optoelectronic component 10 can be easily realized.
  • the base plate 121 may comprise only the electrically conductive contact element 119, which is formed electrically insulated from the base plate 121, for example by means of an electrically insulating layer.
  • the base plate 121 is formed of an electrically conductive material and thus takes over the function of externally contacting the first electrically conductive
  • the base plate 121 may have magnetized areas 122 which are attached to the
  • Base plate 121 are arranged.
  • the electrically conductive contact layers 101, 103 of the carrier layer structure are magnetizable in the present case, so that thereby a particularly simple mechanical attachment of the optoelectronic
  • Device 10 allows on the base plate 121.
  • FIG. 4B shows a plan view of the base plate 121 of the embodiment of FIG. 4A, in particular the FIGS
  • FIG. 4B shows the top view of the mounting side of the base plate 121st
  • Fig. 5 shows a flowchart of a method for
  • the method serves to produce the optoelectronic component 10 simply and / or cost-effectively.
  • the method allows an early detection of deficient and / or defective in the production process
  • Optoelectronic devices 10 due to an early possible external electrical contacting of the
  • the second electrically conductive contact layer 103 is provided and, for example, by means of laser drilling, mechanical drilling or photochemical
  • a step 32 the electrically insulating layer 102 and the first electrically conductive contact layer 101 by means of a Substratlamination, for example with PSA or liquid adhesive, at the second electrically conductive
  • Insulating layer 102 is formed corresponding to the first recess 110, a second recess 111, for example by means of laser drilling, mechanical drilling or photochemical methods.
  • the buffer layer 104 forms, in particular, a thin-film barrier.
  • a step S4 for example by means of a laser, the hidden layer of the carrier layer structure,
  • Material of the buffer layer 104 preferably remains in
  • Electrode layer 20 the optically functional
  • the second electrically conductive electrode layer 23 is deposited over the whole area such that material of the second electrically conductive electrode layer 23 in the
  • Recesses 110, 111 is introduced so that a
  • electrically conductive via 112 is formed, which allows an electrical connection between the second electrically conductive electrode layer 23 and the first electrically conductive contact layer 101.
  • the thin film encapsulation 24 may optionally be in place
  • Lateral contact areas are then removed, for example by means of laser ablation. Lateral contact areas can additionally be formed by means of laser cutting.
  • the optoelectronic component is preferably produced in a wafer composite.
  • the wafer composite is preferably produced in a wafer composite.
  • Optoelectronic components in combination they are released from the composite, preferably by dicing. At the
  • Step S2 are formed together or at the same time. Still alternatively, the support layer structure may be incorporated into the
  • the carrier layer structure can be formed by a plurality of electrically conductive contact layers which are electrically insulated from one another by means of an electrically insulating layer in each case.
  • the optically functional layer structure 22 is formed in a segmented manner and / or a plurality of optically functional layer structures adjacent to one another are formed on the support layer structure and / or a plurality of optical layers are arranged one above the other
  • Each optically functional layer structure or each segment is assigned a contact layer of the carrier layer structure, with which these are electrically connected via recesses and plated-through holes.
  • the method steps S3 and S4 can be dispensed with. In this case, eliminating the application of the electrically insulating buffer layer 104 and their
  • Electrode layer 20 is directly applied to second electrically conductive contact layer 103 in method step S5
  • the via 112 is in the
  • Recesses 110, 111 guided electrically insulated to the second electrically conductive contact layer 103,
  • Lacquer layer which is applied to inner walls of the recesses 110, 111.
  • FIG. 6 shows a detailed sectional view of a
  • the optoelectronic component 10 may be formed as a top emitter and / or bottom emitter. If the optoelectronic component 10 is designed as a top emitter and bottom emitter, the optoelectronic component 10 can be referred to as an optically transparent component, for example a transparent organic light emitting diode.
  • the optoelectronic component 10 has the carrier 12 and an active region above the carrier 12. Between the carrier 12 and the active region, a first, not shown, barrier layer, for example, a first
  • the active region has the first electrically conductive electrode layer 20, the optically functional layer structure 22 and the second electrically conductive electrode layer 23. Above that active region, the thin-film encapsulation 24 is formed.
  • the thin-film encapsulation 24 may be formed as a second barrier layer, for example as a second barrier thin layer.
  • the cover body 38 is arranged. The cover body 38 may for example by means of a
  • the active region is an electrically and / or optically active region.
  • the active region is, for example, the region of the optoelectronic component 10 in which
  • Device 10 flows and / or is generated or absorbed in the electromagnetic radiation.
  • the optically functional layer structure 22 may include one, two or more functional layered structure units and one, two or more intermediate layers between them
  • the carrier 12 may comprise a plastic film or a laminate with one or more plastic films.
  • Plastic may have one or more polyolefins.
  • the plastic may be polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyester and / or polycarbonate (PC),
  • PVC polyvinyl chloride
  • PS polystyrene
  • PC polycarbonate
  • the carrier 12 can also comprise a metal, for example copper, silver, gold, platinum, iron, for example a metal compound, for example steel.
  • the carrier 12 may be formed as a metal foil or metal-coated foil.
  • the carrier 12 may be part of or form part of a mirror structure.
  • the carrier 12 may have a mechanically rigid region and / or a mechanically flexible region or be formed in such a way.
  • the first electrically conductive electrode layer 20 may be formed as an anode or as a cathode.
  • the first electrically conductive electrode layer 20 may be translucent or
  • the first electrically conductive electrode layer 20 has an electrically conductive
  • Electrode layer 20 may, for example, a
  • Layer stack of a combination of a layer of a metal on a layer of a TCOs, or vice versa is a silver layer deposited on an indium tin oxide (ITO) layer (Ag on ITO) or ITO-Ag-ITO multilayers.
  • ITO indium tin oxide
  • metal for example, Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ca, Sm or Li, as well as compounds, combinations or
  • 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).
  • binary metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2 or In 2 O 3
  • ternary metal oxygen compounds such as AlZnO, Zn 2 SnO 4 , CdSnO 3 , ZnSnO 3 , Mgln 2 O 4 , GalnO 3 , Zn 2 In 2 O 5 or In 4 Sn 3 O 12 or mixtures of different transparent conductive oxides to the group of TCOs.
  • the first electrically conductive electrode layer 20 may comprise, as an alternative or in addition to the mentioned materials: networks of metallic nanowires and particles, for example of Ag, networks of carbon nanotubes, graphene particles and layers and / or
  • the first electrically conductive electrode layer 20 may be one of the following structures: a network of metallic nanowires, for example of Ag, which are combined with conductive polymers, a network of carbon nanotubes, which are combined with conductive polymers and / or graphene layers and composites.
  • the first electrically conductive electrode layer 20 may comprise electrically conductive polymers or transition metal oxides.
  • the first electrically conductive electrode layer 20 may, for example, have a layer thickness in a range from 10 nm to 500 nm, for example from 25 nm to 250 nm, for example from 50 nm to 100 nm.
  • the first electrically conductive electrode layer 20 may have a first electrical connection, to which a first electrical potential can be applied.
  • the electrical potential may be provided by a power source (not shown), for example from a power source or a voltage source.
  • the first electrical potential may be applied to the carrier 12 and be indirectly supplied to the first electrically conductive electrode layer 20 via the carrier 12.
  • the first electrical potential may be, for example, the ground potential or another predetermined reference potential.
  • the optically functional layer structure 22 may include a
  • Hole injection layer a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a hole transport layer, a
  • Emitter layer an electron transport layer and / or an electron injection layer.
  • the hole injection layer may be formed on or above the first electrically conductive electrode layer 20.
  • the hole injection layer may include one or more of
  • NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-l-yl) - ⁇ , ⁇ '- bis (phenyl) benzidine
  • beta-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-2-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine
  • TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) -N, N'-bis (phenyl) benzidine
  • Spiro TPD N, N'-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine
  • Spiro-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -spiro
  • the hole injection layer may have a layer thickness in a range of about 10 nm to about 1000 nm, for example in a range of about 30 nm to about 300 nm, for example in a range of about 50 nm to about 200 nm.
  • the hole injection layer On or above the hole injection layer the
  • Hole transport layer may be formed.
  • Hole transport layer may include or be formed from one or more of the following materials; NPB ( ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -benzidine); beta-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-2-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -benzidine); TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine); Spiro TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine); Spiro-NPB ( ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -spiro); DMFL-TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9
  • the one or more emitter layers may be formed, for example with fluorescent and / or phosphorescent emitters.
  • the emitter layer may be organic polymers, organic
  • the emitter layer may comprise or be formed from one or more of the following materials: organic or organometallic
  • Iridium complexes such as blue phosphorescent FIIPic (Bis (3,5-difluoro-2- (2-pyridyl) phenyl- (2-carboxypyridyl) iridium III), green phosphorescing Ir (ppy) 3 (tris (2-phenylpyridine) iridium III), red phosphorescent Ru ( dtb-bpy) 3 * 2 (PF6) (tris [4, 4'-di-tert-butyl- (2,2 ') -bipyridine] rutheniuria (III) complex) and blue-fluorescent DPAVBi (4, 4-bis [ 4 - (di-p-tolylamino) styryl] biphenyl), green fluorescent TTPA (9,10-bis [N, N-di- (p-tolyl) -amino] anthracene) and red fluorescent DCM2 (4-dicyanomethylene) - 2-methyl-6-yl
  • the emitter materials may suitably be in one
  • Embedded matrix material for example one
  • the first emitter layer may have a layer thickness in a range of about 5 nm to about 50 nm
  • nm for example in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example about 20 nm.
  • the emitter layer may have single-color or different-colored (for example blue and yellow or blue, green and red) emitting emitter materials.
  • the emitter layer may have single-color or different-colored (for example blue and yellow or blue, green and red) emitting emitter materials.
  • Emitter layer have multiple sub-layers that emit light of different colors. By mixing the different colors, the emission of light can result in a white color impression. Alternatively or additionally, it can be provided in the beam path of the primary emission generated by these layers
  • converter material which at least partially absorbs the primary radiation and emits secondary radiation of different wavelength, so that from a (still not white) primary radiation by the combination of primary radiation and secondary radiation a whiter
  • the electron transport layer may include or be formed from one or more of the following materials: NET- 18; 2,2 ', 2 "- (1,3,5-benzene triyl) tris ⁇ 1-phenyl-1H-benzimidazole); 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3 , 4-oxadiazoles, 2, 9-dimethyl-4,7-diphenyl-l, 10-phenanthrolines (BCP), 8-hydroxyquinolinolato-lithium, 4- (naphthalen-1-yl) -3, 5-diphenyl-4H- l, 2, 4-triazoles; 1,3-bis [2- (2,2'-bipyridine-6-yl) -1,3,4-oxadiazo-5-yl] benzene; 4,7-diphenyl-1 , 10-phenanthrolines (BPhen); 3- (4-biphenylyl) -4
  • the electron transport layer may have a layer thickness
  • the electron transport layer in a range of about 5 nm to about 50 nm, for example, in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example about 20 nm.
  • Electron injection layer may be formed.
  • Electron injection layer may include or may be formed of one or more of the following materials: NDN-26, MgAg, Cs 2 CO 3 , Cs 3 PO 4 , Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF;
  • the electron injection layer may have a layer thickness in a range of about 5 nm to about 200 nm, for example in a range of about 20 nm to about 50 nm, for example about 30 nm.
  • optically functional layer structure 22 having two or more optically functional layer structure units
  • corresponding intermediate layers may be formed between the optically functional layer structure units.
  • the optically functional layered structure units can each individually individually according to one embodiment of the above-explained optically functional
  • Layer structure 22 may be formed.
  • the intermediate layer may be formed as an intermediate electrode.
  • Intermediate electrode may be electrically connected to an external voltage source.
  • the external voltage source may, for example, a third at the intermediate electrode
  • the intermediate electrode can also have no external electrical connection, for example by the intermediate electrode having a floating electrical potential.
  • the optically functional layer structure unit may, for example, have a layer thickness of at most approximately 3 ⁇ m, for example a layer thickness of approximately approximately 1 ⁇ m, for example a layer thickness of approximately approximately 300 nm.
  • the optoelectronic component 10 may optionally have further functional layers, for example arranged on or over the one or more emitter layers or on or over the electron transport layer.
  • the further functional layers can be, for example, internal or external input / output coupling structures, which can further improve the functionality and thus the efficiency of the optoelectronic component 10.
  • the second electrically conductive electrode layer 23 may according to one of the embodiments of the first electrically
  • first electrically conductive electrode layer 20 may be formed, wherein the first electrically conductive electrode layer 20 and the second electrically conductive electrode layer 23 may be formed the same or different.
  • the second electrically conductive electrode layer 23 may be formed the same or different.
  • electrically conductive electrode layer 23 may be formed as an anode or as a cathode.
  • the second electrically conductive electrode layer 23 may have a second have electrical connection, to which a second
  • the second electrical potential can be applied.
  • the second electrical potential may be the same or different
  • Power source can be provided as the first electrical potential.
  • the second electrical potential can be provided as the first electrical potential.
  • the second electrical potential may have a value such that the difference from the first electrical potential has a value in a range of about 1.5V to about 20V, for example, a value in a range of about 2.5V to about 15 V, for example, a value in a range of about 3 V to about 12 V.
  • the thin-film encapsulation 24 may be formed as a translucent or transparent layer.
  • Thin-film encapsulation 24 forms a barrier to chemical contaminants or atmospheric agents, especially to water (moisture) and oxygen.
  • the thin-film encapsulation 24 is designed such that it can be damaged by substances which can damage the optoelectronic component, for example water,
  • Oxygen or solvent not or at most can be penetrated at very low levels.
  • Thin film encapsulation 24 may be formed as a single layer, a layer stack, or a layered structure.
  • the thin-film encapsulation 24 may include or be formed from: alumina, zinc oxide, zirconia,
  • Indium tin oxide Indium tin oxide, indium zinc oxide, aluminum doped zinc oxide, poly (p-phenylene terephthalamide), nylon 66, and mixtures and alloys thereof.
  • the thin film encapsulation 24 may have a layer thickness of about 0.1 nm (one atomic layer) to about 1000 nm For example, a layer thickness of about 10 nm to about 100 nm, for example about 40 nm.
  • the thin film encapsulation 24 may comprise a high refractive index material, such as one or more high refractive index materials, such as one
  • the first barrier layer on the carrier 12 corresponding to a configuration of
  • Thin-film encapsulation 24 may be formed.
  • the thin film encapsulation 24 may be formed, for example, by a suitable deposition method, e.g. by atomic layer deposition (ALD), e.g. a plasma-assisted ALD method.
  • ALD atomic layer deposition
  • plasma-assisted ALD atomic layer deposition
  • PEALD Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition
  • CVD plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-
  • PECVD Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition
  • a coupling or decoupling layer for example as an external film (not shown) on the support 12 or as an internal coupling-out layer (not shown) in
  • the input / outcoupling layer may have a matrix and scattering centers distributed therein, wherein the average refractive index of the input / outcoupling layer is greater than the average refractive index of the layer from which the
  • one or more anti-reflection layers may be formed.
  • the adhesive layer 36 may include, for example, adhesive and / or paint, by means of which the cover body 38, for example, arranged on the thin-film encapsulation 24, for example glued, is.
  • the adhesive layer 36 may be transparent or translucent.
  • Adhesive layer 36 may, for example, comprise particles which scatter electromagnetic radiation, for example light-scattering particles. As a result, the adhesive layer 36 can act as a scattering layer and lead to an improvement in the color angle distortion and the coupling-out efficiency. As light-scattering particles, dielectric
  • Metal oxide for example, silicon oxide (SiO 2), zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (ZrO 2), indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), gallium oxide (Ga 2 Ox) aluminum oxide, or titanium oxide.
  • Other particles may also be suitable provided they have a refractive index that is different from the effective refractive index of the matrix of the adhesive layer 36
  • nanoparticles for example, air bubbles, acrylate, or glass bubbles.
  • metallic nanoparticles metals such as gold, silver, iron nanoparticles, or the like may be provided as light-scattering particles.
  • the adhesive layer 36 may have a layer thickness greater than 1 micron, for example, a layer thickness of several microns.
  • the adhesive may be a lamination adhesive.
  • the adhesive layer 36 may have a refractive index that is less than the refractive index of the cover body 38.
  • the adhesive layer 36 may include, for example, a
  • the adhesive layer 36 may also comprise a high refractive index adhesive, for example comprising high refractive non-diffusing particles and having a coating thickness average refractive index
  • the functional layer structure 22 for example in a range of about 1.6 to 2.5, for example from 1.7 to about 2.0.
  • the active area may be a so-called
  • Getter layer or getter structure i. a laterally structured getter layer (not shown) may be arranged.
  • the getter layer can be translucent, transparent or opaque.
  • the getter layer may include or be formed from a material that includes fabrics
  • a getter layer may include or be formed from a zeolite derivative.
  • the getter layer can have a layer thickness greater than 1 ⁇ m,
  • a layer thickness of several microns for example, a layer thickness of several microns.
  • the getter layer may comprise a lamination adhesive or in the
  • the covering body 38 can be formed, for example, by a glass body, a metal foil or a sealed plastic film covering body.
  • the cover body 38 can be formed, for example, by a glass body, a metal foil or a sealed plastic film covering body.
  • the cover body 38 may, for example, a
  • Refractive index for example, at a wavelength of 633 nm
  • Refractive index for example, 1.3 to 3, for example, from 1.4 to 2, for example from 1.5 to 1.8.
  • the invention is not limited to those specified
  • the optoelectronic component 10 may be segmented. Alternatively or additionally, a plurality of
  • Optoelectronic devices 10 may be arranged side by side to form an optoelectronic assembly.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen werden ein optoelektronisches Bauelement (10) und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitgestellt. Das optoelektronische Bauelement (10) weist eine erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht (101), eine elektrisch isolierende Schicht (102) über der ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (101), eine zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht (103) über der elektrisch isolierenden Schicht (102), eine erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (20) über der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (103), zumindest eine optisch funktionelle Schichtenstruktur (22) über der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht (20) und eine zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (23 ) über der optisch funktionellen Schichtenstruktur (22) auf. Die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht (103) weist eine erste Ausnehmung (110) auf. Die elektrisch isolierende Schicht (102) weist eine zweite Ausnehmung (111) auf, die die erste Ausnehmung (110) überlappt. In der ersten Ausnehmung (110) und in der zweiten Ausnehmung (111) ist eine elektrisch leitfähige Durchkontaktierung (112) angeordnet, die zur ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (101) geführt ist. Die elektrisch leitfähige Durchkontaktierung (112) ist zur zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (103) elektrisch isoliert.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen
Herstellung
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement mit zumindest einer optisch funktionellen Schichtenstruktur und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen
optoelektronischen Bauelements .
Optoelektronische Bauelemente, die Licht emittieren, können beispielsweise Leuchtdioden (LEDs) oder organische
Leuchtdioden (OLEDs) sein. Eine OLED kann eine Anode und eine Kathode mit einem organischen funktionellen Schichtensystem dazwischen aufweisen. Das organische funktionelle
Schichtensystem kann aufweisen eine oder mehrere
Emitterschichten, in denen elektromagnetische Strahlung erzeugt wird, eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichtenstruktur aus jeweils zwei oder mehr
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten („Charge generating layer", CGL) zur Ladungsträgerpaarerzeugung, sowie eine oder mehrere Elektronenblockadeschichten, auch bezeichnet als Lochtransportschicht (en) („hole transport layer" -HTL) , und eine oder mehrere Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als ElektronentransportSchicht (en) („electron transport layer" - ETL) , um den Stromfluss zu richten.
Das organische funktionelle Schichtensystem benötigt aufgrund seiner Feuchteempfindlichkeit eine Schutzschicht,
beispielsweise eine ganzflächig abgeschiedene, elektrisch isolierende Dünnfilmverkapselung. Diese Schutzschicht erschwert es meist, eine mechanisch stabile und elektrisch gut leitende Verbindung des optoelektronischen Bauelements zu einem System, in dem das optoelektronische Bauelement betrieben wird, bereitzustellen. Gerade optoelektronische Bauelemente, die organische Schichten aufweisen, wie
beispielsweise organische Leuchtdioden, organische
Solarzellen oder organische Sensoren, benötigen eine möglichst mechanisch stabile und elektrisch gut leitende externe Verbindung.
Aufgrund der hohen Empfindlichkeit, die auf organischen
Schichten basierende optoelektronische Bauelemente aufweisen, ist es für eine möglichst kostengünstige Fertigung
erforderlich, die optoelektronischen Bauelemente unmittelbar nach ihrer Herstellung, insbesondere nach dem Abscheiden der Dünnfilmverkapselung, elektrooptisch zu vermessen. Dadurch lassen sich insbesondere Zusatzkosten, die bei einer
Weiterprozessierung von eventuell mangelbehafteten oder gar defekten optoelektronischen Bauelementen entstehen,
vermeiden. Eine Mehrzahl von optoelektronischen Bauelementen,
beispielsweise LEDs und/oder OLEDs, werden häufig zusammen zu einer optoelektronischen Baugruppe zusammengefasst und gemeinsam betrieben. Hierbei ist es vorteilhaft, ein
möglichst randloses Anordnen mehrerer optoelektronischer Bauelemente zu ermöglichen. Passive Randbereiche der
einzelnen optoelektronischen Bauelemente sollen dabei
möglichst klein gehalten werden. Dadurch ermöglicht sich vorteilhafterweise ein hoher Füllfaktor der
optoelektronischen Baugruppe mit optoelektronischen
Bauelementen.
Herkömmlicherweise ist es bekannt, optoelektronische
Bauelemente über metallisierte Kontaktflächen elektrisch und mechanisch extern zu verbinden. Derartige metallisierte
Kontaktflächen belegen meist Flächen im Randbereich des optoelektronischen Bauelements . Zum externen elektrischen Verbinden der bekannten optoelektronischen Bauelemente wird die meist ganzflächig abgeschiedene Dünnfilmverkapselung beispielsweise mittels Laserablation entfernt. Anschließend werden lötbare Kontakte durch beispielsweise ACF-Bonden, (US-)Löten, (US-) Schweißen oder Kleben zum Beispiel einer flexiblen Leiterplatte, eines Metallstreifens oder eines Kabels ausgebildet. Hierbei bildet sich jedoch nachteilig eine zusätzliche Schnittstelle aus, die den Kontaktwiderstand des optoelektronischen Bauelements erhöht und so nachteilig die Effizienz des optoelektronischen Bauelements vermindern kann. Zudem besteht die Gefahr, dass sich durch die
zusätzliche Schnittstelle die mechanische Stabilität des optoelektronischen Bauelements erniedrigt.
Herkömmliche optoelektronischen Bauelemente weisen weiter den Nachteil auf, dass sie meist aufgrund ihrer ganzflächig abgeschiedenen, elektrisch isolierenden Dünnfilmverkapseiung nicht unmittelbar nach ihrer Herstellung elektrisch
kontaktierbar sind. Eine im Herstellungsverfahren zeitnahe elektrooptische Prüfung auf Funktionalität der
optoelektronischen Bauelemente ist so nachteilig nicht möglich. Elektrooptische Ausfälle der optoelektronischen Bauelemente werden dadurch nach ihrer Fertigung unentdeckt weiter prozessiert, was nachteilig zusätzliche
Fertigungskosten verursacht. Weiter reduzieren die herkömmlich zur externen elektrischen Verbindung verwendeten Kontaktflächen anteilig einen aktiven Bereich der optoelektronischen Bauelemente und verhindern nachteilig ein randloses Anordnen mehrerer optoelektronischer Bauelemente lateral nebeneinander zu einer optoelektronischen Baugruppe. Als aktiver Bereich des optoelektronischen
Bauelements ist insbesondere der Bereich zu verstehen, der zur Strahlungsemission und/oder Strahlungsdetektion geeignet und/oder vorgesehen ist. Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein optoelektronisches Bauelement anzugeben, das eine möglichst hohe Effizienz aufweist und/oder das eine hohe mechanische Stabilität aufweist und/oder das sich insbesondere durch einen möglichst hohen Anteil des aktiven Bereichs an der Gesamtfläche des optoelektronischen Bauelements auszeichnet, und/oder das insbesondere ein möglichst randloses Anordnen mehrerer optoelektronischer Bauelemente nebeneinander ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben, das einfach und/oder kostengünstig durchführbar ist, und/oder das insbesondere ein im Fertigungsablauf frühzeitiges
Erkennen von mangelbehafteten und/oder defekten
optoelektronischen Bauelementen ermöglicht .
Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch ein optoelektronisches Bauelement aufweisend eine erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht, eine elektrisch
isolierende Schicht über der ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht, eine zweite elektrisch leitfähige
Kontaktschicht über der elektrisch isolierenden Schicht, eine erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht über der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht, zumindest eine optisch funktionelle Schichtenstruktur über der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht und eine zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht über der optisch funktionellen Schichtenstruktur. Die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht weist eine erste Ausnehmung auf. Die elektrisch isolierende Schicht weist eine zweite
Ausnehmung auf, die die erste Ausnehmung überlappt. In der ersten Ausnehmung und in der zweiten Ausnehmung ist eine elektrisch leitfähige Durchkontaktierung angeordnet, die zur ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht geführt ist. Die elektrisch leitfähige Durchkontaktierung ist zur zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht elektrisch isoliert.
Das optoelektronische Bauelement weist demnach in seinem Aufbau einen Schichtenstapel mit übereinander angeordneten Schichten auf. Die erste elektrisch leitfähige
Kontaktschicht, die elektrisch isolierende Schicht und die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht dienen
insbesondere als Trägerschichtenstruktur. Die erste
elektrisch leitfähige Elektrodenschicht, die optisch
funktionelle Schichtenstruktur und die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht dienen vorzugsweise als
optoelektronische Struktur. Insbesondere erstreckt sich die erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht auf einer von der optoelektronischen Struktur abgewandten Seite der elektrisch isolierenden Schicht in lateraler Richtung. Ebenso erstreckt sich die zweite
elektrisch leitfähige Kontaktschicht auf einer der
optoelektronischen Struktur zugewandten Seite der elektrisch isolierenden Schicht in lateraler Richtung. Die
Trägerschichtenstruktur wird somit durch einen
Mehrschichtenaufbau gebildet, wobei die Schichten zumindest teilweise mit der ersten Ausnehmung, der zweiten Ausnehmung und der Durchkontaktierung in vertikaler Richtung durchzogen sind. Die einzelnen Schichten der Trägerschichtenstruktur,
insbesondere die erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht, die elektrisch isolierende Schicht und die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht, erstrecken sich vorzugsweise über näherungsweise die gesamte laterale Ausdehnung des
optoelektronischen Bauelements . Beispielsweise erstrecken sich die einzelnen Schichten über mehr als 90%, mehr als 95%, beispielsweise bis auf die Ausnehmungen und/oder die
Isolierung über 100%, der lateralen Ausdehnung des gesamten optoelektronischen Bauelements.
Zur elektrischen Kontaktierung der optoelektronischen
Struktur dient unter anderem die elektrisch leitfähige
Durchkontaktierung, die in der ersten Ausnehmung und der zweiten Ausnehmung in der Trägerschichtenstruktur eingebracht ist. Die elektrische Verbindung zur optoelektronischen
Struktur wird somit nicht, wie herkömmlicherweise üblich, über Kontaktflächen im Randbereich des optoelektronischen Bauelements bereitgestellt. Insbesondere ist die elektrische Verbindung vorliegend aufgrund der elektrisch leitfähigen Durchkontaktierung zumindest teilweise in der
Trägerschichtenstruktur integriert. Die elektrische
Verbindung durch die entsprechenden Schichten der
Trägerschichtenstruktur hindurch kann auch mittels zweier oder mehr Durchkontaktierungen ausgebildet sein. Insbesondere kann das optoelektronische Bauelement zwei oder mehr
Durchkontaktierungen in entsprechenden Ausnehmungen
aufweisen, mittels derer eine elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht mit der entsprechenden elektrisch
leitfähigen Kontaktschicht elektrisch gekoppelt ist.
Diese integrierte elektrisch leitfähige Verbindung der optoelektronischen Struktur ermöglicht vorteilhafterweise eine Effizienzerhöhung des optoelektronischen Bauelements aufgrund einer möglichst geringen Anzahl an elektrischen Schnittstellen in der elektrischen Verbindung, Insbesondere besitzt die integrierte elektrisch leitfähige Verbindung einen niedrigen elektrischen Kontaktwiderstand. Die in die Trägerschichtenstruktur integrierte, elektrisch leitfähige Verbindung besitzt weiter mit Vorteil eine hohe mechanische Zugfestigkeit und erhöht so vorteilhafterweise die
mechanische Stabilität des optoelektronischen Bauelements . Zudem zeichnet sich das vorliegende optoelektronische
Bauelement aufgrund der integrierten elektrisch leitfähigen Verbindung, insbesondere aufgrund fehlender Kontaktflächen im Randbereich der optoelektronischen Struktur, durch eine möglichst große Fläche des aktiven Bereichs aus. Dadurch ermöglicht sich des Weiteren ein nahezu randloses Anordnen mehrerer optoelektronischer Bauelemente nebeneinander, beispielsweise zum Bereitstellen einer optoelektronischen Baugruppe aufweisend eine Mehrzahl von lateral benachbart zueinander angeordneten optoelektronischen Bauelementen. Die optoelektronische Struktur ist dafür vorgesehen, die Umwandlung von elektrisch erzeugten Daten oder Energien in Lichtemission zu ermöglichen oder umgekehrt. Beispielsweise ist die optoelektronische Struktur eine OLED, eine organische Solarzelle oder ein organischer Sensor.
Die elektrisch leitfähige Durchkontaktierung füllt
vorzugsweise die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung in vertikaler Richtung vollständig aus. Die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht weist somit ebene und planare
Hauptflächen auf, wobei auf Seiten der einen Hauptfläche die optoelektronische Struktur und auf Seiten der anderen
Hauptfläche die elektrisch isolierende Schicht angeordnet sind. Ebenso weist bevorzugt die elektrisch isolierende
Schicht ebene und planare Hauptflächen auf, wobei auf Seiten der einen Hauptfläche die erste elektrisch leitfähige
Kontaktschicht und auf Seiten der anderen Hauptfläche die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht angeordnet sind. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Durchkontaktierung monolithisch in den Schichten der Trägerschichtenstruktur integriert. Als "monolithisch Integrieren" wird insbesondere ein stoffschlüssiger Übergang und/oder eine bündige Anordnung zweier Komponenten und/oder fehlende Anschlusselemente, Verbindungselemente, Stecker oder gelötete Kontakte zwischen den zwei Komponenten angesehen.
Gemäß einer Weiterbildung ist die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht elektrisch leitend mit der zweiten
elektrisch leitfähigen KontaktSchicht verbunden. Die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht ist über die
elektrisch leitfähige Durchkontaktierung elektrisch leitend mit der ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht
verbunden.
Eine erste elektrische Verbindung der optisch funktionellen Schichtenstruktur ist demnach gebildet über die erste
elektrisch leitfähige Elektrodenschicht und die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht , die beispielsweise direkt übereinander angeordnet sind und so unmittelbar in elektrischem und mechanischem Kontakt stehen. Eine zweite elektrische Verbindung der optisch funktionellen
Schichtenstruktur ist gebildet über die Durchkontaktierung durch Schichten der Trägerschichtenstruktur. Eine einfache und doch mechanisch stabile elektrische Verbindung mit einem niedrigen elektrischen Kontaktwiderstand wird so
vorteilhafterweise bereitgestellt . Gemäß einer Weiterbildung sind die elektrisch leitfähige Durchkontaktierung und die zweite elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht einstückig ausgebildet. Vorzugsweise stehen die elektrisch leitfähige Durchkontaktierung und die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht in unmittelbarem Kontakt zueinander. Unter einer einstückigen Ausbildung ist insbesondere zu verstehen, dass die elektrisch leitfähige Durchkontaktierung und die zweite elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht aus demselben Material sind und/oder in einem gemeinsamen Verfahrensschritt aufgebracht werden und/oder eine Übergangslose Verbindung beider Komponenten bereitgestellt wird. Durch die einstückige Ausbildung können vorteilhafterweise die mechanische Stabilität und der
niedrige elektrische Kontaktwiderstand weiter verbessert werden.
Gemäß einer Weiterbildung sind die erste elektrisch
leitfähige Kontaktschicht, die elektrisch isolierende Schicht und die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht als
Folienlaminat ausgebildet. Insbesondere zeichnet sich die
Trägerschichtenstruktur, das wie vorliegend eine Mehrzahl von flächig übereinander geschichteten Folien umfasst, durch seine besonders geringe Dicke und/oder seine flexible
mechanische Eigenschaft aus. Vorzugsweise weist das
Folienlaminat eine Dicke in einem Bereich zwischen
einschließlich 2 und 1000 μm auf, bevorzugt zwischen einschließlich 10 μm und 500 μm, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 50 μm und 200 μm. Das Folienlaminat weist vorzugsweise eine Biegefestigkeit von ungebogen bis zu einem Biegeradius von beispielsweise 500 mm, von beispielsweise 20 mm, von beispielsweise 1 mm, auf.
Alternativ ist es möglich, dass die Trägerschichtenstruktur aus einer beidseitig metallisierten Folie, beispielsweise einer Kunststofffolie, gebildet ist. Weiter alternativ ist es möglich, dass die Trägerschichtenstruktur aus einer
Metallfolie gebildet ist, über der eine Isolierschicht und/oder eine Lackschicht aufgebracht ist, über der wiederum eine Metallisierung aufgebracht ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist eine Lackschicht zur
elektrischen Isolation zwischen der elektrisch leitfähigen Durchkontaktierung und der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht angeordnet. Eine derartige Lackschicht ermöglicht eine einfache und platzsparende elektrische
Isolierung im Bereich der ersten Ausnehmung der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht. Insbesondere weisen Innenwände der ersten Ausnehmung die Lackschicht auf. Mit anderen Worten sind die Innenwände der ersten Ausnehmung mit der Lackschicht beschichtet, sodass ein unmittelbarer elektrischer Kontakt zwischen der elektrisch leitfähigen Durchkontaktierung und der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht unterbunden ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist zwischen der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht und der ersten elektrisch
leitfähigen Elektrodenschicht eine Pufferschicht angeordnet, die vorteilhafterweise eine planarisierende und/oder
verkapselnde Funktion aufweist. Zur elektrischen Verbindung zwischen der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht und der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht weist die Pufferschicht vorzugsweise eine Durchführung auf, in der ein elektrisch leitfähiges Material eingebracht ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist auf der zweiten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht eine Dünnfilmverkapselung angeordnet. Eine derartige Dünnfilmverkapselung schützt vorteilhafterweise feuchteempfindliche, insbesondere
organische Schichten des Bauelements . Die
Dünnfilmverkapselung ist vorzugsweise ganzflächig
abgeschieden und elektrisch isolierend. Zudem kann eine
Dünnfilmverkapselung an Innenwänden der ersten und/oder der zweiten Ausnehmung angeordnet sein, beispielsweise in Form einer ALD-BeSchichtung . Dadurch bildet sich
vorteilhafterweise eine Feuchtebarriere insbesondere gegenüber der elektrisch isolierenden Schicht, beispielsweise der Kunststofffolie, aus.
Gemäß einer Weiterbildung weist die erste elektrisch
leitfähige Kontaktschicht eine dritte Ausnehmung auf. Die elektrisch isolierende Schicht weist eine vierte Ausnehmung auf, die die dritte Ausnehmung überlappt. In der dritten Ausnehmung und in der vierten Ausnehmung ist eine externe elektrisch leitfähige Verbindung zur zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht geführt, die zur ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht elektrisch isoliert ist.
Mit anderen Worten ausgedrückt ist die eingebettete, zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht der
Trägerschichtenstruktur mittels der dritten und vierten
Ausnehmung durch die unteren Schichten der
Trägerschichtenstruktur so freigelegt, dass die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht von einer Unterseite elektrisch kontaktierbar ist.
Die elektrische Kontaktierung von der Unterseite der
Trägerschichtenstruktur ermöglicht vorteilhafterweise eine externe elektrische Kontaktierung unmittelbar nach der
Herstellung des optoelektronischen Bauelements. Ein Entfernen der Dünnfilmverkapselung zur externen Kontaktierung entfällt mit Vorteil. Unmittelbar nach der Herstellung bedeutet insbesondere vor einem Trennen des optoelektronischen
Bauelements aus einem Verbund zu einem Einzelbauelement und/oder vor einem zumindest bereichsweisen Entfernen der Dünnfilmverkapselung . Eine im Vergleich zu herkömmlichen optoelektronischen Bauelementen frühzeitige externe
elektrische Kontaktierung ermöglicht sich mit Vorteil.
Ausfälle in den optoelektronischen Bauelementen können so frühzeitig im Fertigungsablauf erkannt werden, wodurch im Falle eines Ausfalls weitere Prozessschritte, wie
beispielsweise zum Herstellen einer geeigneten
Kontaktschnittstelle zu einem Gesamtsystem, und dadurch bedingte zusätzliche Kosten entfallen. Gemäß einer Weiterbildung weist das optoelektronische
Bauelement mindestens eine dritte elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht über der zweiten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht, mindestens eine dritte elektrisch
leitfähige Kontaktschicht über der zweiten elektrisch
leitfähigen Kontaktschicht, mindestens eine zweite elektrisch isolierende Schicht zwischen der zweiten elektrisch
leitfähigen Kontaktschicht und der dritten elektrisch
leitfähigen Kontaktschicht, mindestens eine weitere
Ausnehmung und mindestens eine weitere elektrisch leitfähige Durchkontaktierung auf.
Mit anderen Worten ausgedrückt weist die optoelektronische Schichtenstruktur eine Mehrzahl von übereinander gestapelten Elektrodenschichten und vorzugsweise eine Mehrzahl von übereinander gestapelten optisch funktionellen
Schichtenstrukturen auf . Die Trägerschichtenstruktur weist eine Mehrzahl von übereinander gestapelten elektrisch
leitfähigen Kontaktschichten auf, die jeweils über eine elektrisch isolierende Schicht voneinander elektrisch
isoliert sind. Zum elektrischen Verbinden der elektrisch leitfähigen Elektrodenschichten mit der jeweiligen
zugeordneten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht sind in den einzelnen Schichten der Trägerschichtenstruktur
entsprechende Ausnehmungen und vorzugsweise jeweils eine darin geführte Durchkontaktierung ausgebildet.
Durch diese Mehrzahl an gestapelten Schichten der
Trägerschichtenstruktur können vorteilhafterweise mehrere optisch funktionelle Schichtenstrukturen voneinander
unabhängig einfach und mechanisch stabil elektrisch
kontaktiert sein. Gemäß einer Weiterbildung ist mindestens eine der elektrisch leitfähigen Elektrodenschichten und/oder die optisch
funktionelle Schichtenstruktur lateral segmentiert und die Trägerschichtenstruktur weist vertikal übereinander eine Mehrzahl von voneinander elektrisch getrennten, elektrisch leitfähigen Kontaktschichten zum elektrischen Kontaktieren der einzelnen lateral nebeneinander angeordneten Segmente auf. Zur elektrischen Isolierung sind zwischen den einzelnen elektrisch leitfähigen Kontaktschichten elektrisch
isolierende Schichten ausgebildet.
Beispielsweise weist das optoelektronische Bauelement eine Segmentierung, insbesondere mehrere OLED-Elemente auf. Die OLED-Elemente können beispielsweise elektrisch parallel geschaltet sein und/oder sich zumindest eine gemeinsame
Elektrode teilen. Beispielsweise weisen zwei OLED-Elemente dieselbe erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht auf, haben jedoch voneinander getrennte optisch funktionelle
Schichtenstrukturen und entsprechend voneinander getrennte Segmente der zweiten elektrisch leitfähigen
Elektrodenschicht, die jeweils mit voneinander getrennten übereinander angeordneten Kontaktschichten elektrisch leitend verbunden sind.
Gemäß einer Weiterbildung ist jeder Elektrodenschicht
mindestens eine der elektrisch leitenden Kontaktschichten zur elektrischen Kontaktierung zugeordnet und elektrisch mit dieser verbunden. Mit anderen Worten ist vorzugsweise jedem OLED-Segment und/oder jeder elektrisch leitfähigen
Elektrodenschicht mindestens eine der elektrisch leitfähigen Kontaktschichten der Trägerschichtenstruktur zugeordnet.
Mindestens eine Durchkontaktierung verbindet dabei jede durch eine elektrisch isolierende Schicht getrennte, elektrisch leitfähige Kontaktschicht mit der zugeordneten
Elektrodenschicht des jeweiligen OLED- Segments . Einem OLED- Segment können auch mehrere Durchkontaktierungen zugeordnet sein. In anderen Worten können eine oder mehrere Segmente jeweils zwei oder mehr Durchkontaktierungen aufweisen.
Durch derartig ausgebildete, elektrische Verbindungen der optoelektronischen Bauelemente lassen sich vorteilhafterweise passive Randbereiche der optoelektronischen Bauelemente so weit minimieren, dass ein nahezu randloses Anordnen mehrerer optoelektronischer Bauelemente nebeneinander möglich ist. Werden beispielsweise mehrere optoelektronische Bauelemente zu einer optoelektronischen Baugruppe lateral nebeneinander angeordnet, kann so eine optoelektronische Baugruppe mit einer möglichst geringen lateralen Ausdehnung realisiert werden. Mit Hilfe einer passend ausgelegten Grundplatte, die optional magnetisierte Bereiche aufweisen kann, kann eine elektrische und mechanische Verbindung der einzelnen
optoelektronischen Bauelemente zu der optoelektronischen
Baugruppe besonders einfach hergestellt werden. Hierzu weist die Grundplatte vorzugsweise an freigelegten Stellen der Unterseite der Trägerschichtenstruktur, an denen die
jeweiligen Ausnehmungen und Durchkontaktierungen ausgebildet sind, passende elektrisch leitfähige Gegenkontakte auf.
Weist die Grundplatte magnetisierte Bereiche auf, sind die elektrisch leitfähigen Kontaktschichten der
Trägerschichtenstruktur vorzugsweise magnetisierbar . Dadurch ermöglicht sich mit Vorteil eine einfache elektrische und mechanische Befestigung des optoelektronischen Bauelements auf der Grundplatte.
Gemäß einer Weiterbildung sind in der Trägerschichtenstruktur seitliche Anschlüsse für eine elektrische und/oder
mechanische Verbindung integriert. Vorzugsweise sind die seitlichen Anschlüsse mittels Laserschneidens ausgebildet. Die seitlichen Anschlüsse können gemäß ihrer Polarität beziehungsweise Zuordnung zu dem jeweiligen
optoelektronischen Bauelement beziehungsweise OLED-Segment mechanisch kodiert sein und/oder eine Rastfunktion besitzen und/oder gebogen sein, bevorzugt nach unten oder oben. Die Kodierung und/oder Rastfunktion verhindern vorteilhafterweise ein Verpolen und/oder ermöglichen eine einfache
Steckverbindung. Die gebogenen seitlichen Anschlüsse
ermöglichen mit Vorteil ein nahezu randloses Anordnen mehrerer optoelektronischer Bauelemente nebeneinander. Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelements, bei dem eine erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht ausgebildet wird, eine elektrisch isolierende Schicht über der ersten
elektrisch leitfähigen Kontaktschicht ausgebildet wird, eine zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht über der
elektrisch isolierenden Schicht ausgebildet wird, eine erste Ausnehmung in der zweiten elektrisch leitfähigen
Kontaktschicht ausgebildet wird, eine zweite Ausnehmung in der elektrisch isolierende Schicht ausgebildet wird, die die erste Ausnehmung überlappt, eine elektrisch leitfähige
Durchkontaktierung in der ersten Ausnehmung und in der zweiten Ausnehmung ausgebildet wird. Die elektrisch
leitfähige Durchkontaktierung wird mit der ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht elektrisch leitend verbunden und gegenüber der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht elektrisch isoliert. Weiter wird eine erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht über der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht ausgebildet, zumindest eine optisch funktionelle Schichtenstruktur über der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht ausgebildet, und eine zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht über der optisch funktionellen Schichtenstruktur ausgebildet. Mit anderen Worten wird vorliegend ein Schichtenstapel mit übereinander angeordneten Schichten ausgebildet. Dabei werden zwischen dem Aufbringen der einzelnen Schichten zumindest teilweise die Ausnehmungen und die Durchkontaktierung in vorgesehenen einzelnen Schichten ausgebildet. Dadurch
ermöglicht sich vorteilhafterweise zumindest eine in den Schichten integrierte, elektrisch leitende Verbindung, Eine mechanisch stabile und einfach hergestellte elektrisch leitende Verbindung ermöglicht sich mit Vorteil. Zudem wird so eine möglichst platzsparende elektrisch leitende
Verbindung bereitgestellt, wodurch sich unter anderem ein möglichst nahes Anordnen mehrerer so hergestellter
optoelektronischer Bauelemente ermöglicht. Zudem ist durch die integrierte elektrisch leitfähige
Verbindung eine externe elektrische Verbindung direkt nach der Herstellung des optoelektronischen Bauelements möglich. Ein zumindest bereichsweises Entfernen einer
Dünnfilmverkapselung zur externen elektrischen Verbindung entfällt mit Vorteil. Frühzeitig im Fertigungsablauf lassen sich so Ausfälle der hergestellten optoelektronischen
Bauelemente feststellen, wodurch sich eine
Weiterprozessierung dieser Ausfälle und dadurch bedingte unnötige weitere Kosten verhindern lassen. Das
Herstellungsverfahren ist demnach einfach und/oder
kostengünstig durchführbar, und/oder ermöglicht ein
frühzeitiges Erkennen von mangelbehafteten und/oder defekten optoelektronischen Bauelementen.
Gemäß einer Weiterbildung werden die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung gleichzeitig, insbesondere in einem
gemeinsamen Verfahrensschritt, ausgebildet. Ein Überlappen der ersten Ausnehmung und der zweiten Ausnehmung wird so vorteilhafterweise sichergestellt.
Gemäß einer Weiterbildung sind die Ausnehmungen, insbesondere in der elektrisch isolierenden Schicht, mittels einem
mechanischen Bohren, einem Laserbohren oder einem
fotochemischen Verfahren ausgebildet. Derartige Verfahren sind dem Fachmann bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht näher erörtert. Ferner ermöglichen diese Verfahren ein einfaches, präzises und/oder kostengünstiges Herstellen der Ausnehmungen .
Gemäß einer Weiterbildung werden die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht und die elektrisch leitfähige Durchkontaktierung gleichzeitig, insbesondere in einem gemeinsamen Verfahrensschritt, ausgebildet. Insbesondere sind so die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht und die elektrisch leitfähige Durchkontaktierung aus demselben
Material gebildet und weisen eine einstückige Ausgestaltung auf. Dadurch reduziert sich mit Vorteil die Anzahl der elektrischen Schnittstellen, wodurch sich der
Kontaktwiderstand vorteilhafterweise reduziert.
Gemäß einer Weiterbildung werden die erste elektrisch
leitfähige Kontaktschicht, die elektrisch isolierende Schicht und die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht
ausgebildet, indem die elektrisch isolierende Schicht
bereitgestellt wird und beidseitig an der elektrisch
isolierenden Schicht die erste elektrisch leitfähige
Kontaktschicht und die zweite elektrisch leitfähige
Kontaktschicht ausgebildet, vorzugsweise beschichtet, werden. Die Trägerschichtenstruktur wird vorliegend beispielsweise durch eine beidseitig beschichtete, elektrisch isolierende Schicht gebildet, beispielsweise durch eine beidseitig metallisierte Kunststofffolie . Eine einfache und/oder
unkomplizierte Herstellung der Trägerschichtenstruktur ermöglicht sich so.
Gemäß einer alternativen Weiterbildung werden die erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht, die elektrisch
isolierende Schicht und die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht ausgebildet, indem eine der elektrisch
leitfähigen Kontaktschichten bereitgestellt wird und auf dieser einen bereitgestellten elektrisch leitfähigen
Kontaktschicht die elektrisch isolierende Schicht ausgebildet wird. Anschließend wird auf der elektrisch isolierenden
Schicht die andere der elektrisch leitfähigen
Kontaktschichten ausgebildet. Beispielsweise wird die
Trägerschichtenstruktur mittels einer Folienlamination hergestellt, beispielsweise mit PSA (Pressure Sensitive
Adhesive) oder Flüssigkleber. Eine einfache und/oder
unkomplizierte Herstellung der Trägerschichtenstruktur ermöglicht sich so. Gemäß einer Weiterbildung wird mindestens eine zweite
elektrisch isolierende Schicht über der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht ausgebildet. Weiter wird
mindestens eine dritte elektrisch leitfähige KontaktSchicht über der zweiten elektrisch isolierenden Schicht ausgebildet. Mindestens eine weitere Ausnehmung und mindestens eine weitere elektrisch leitfähige Durchkontaktierung werden ausgebildet. Mindestens eine dritte elektrisch leitfähige Elektrodenschicht wird über der zweiten elektrisch
leitfähigen Elektrodenschicht ausgebildet.
Gemäß einer Weiterbildung wird mindestens eine der elektrisch leitfähigen Elektrodenschichten und/oder die optisch
funktionelle Schichtenstruktur lateral segmentiert.
Beispielsweise wird die zweite elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht ganzflächig ausgebildet und anschließend segmentiert. Alternativ kann die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht bereits segmentiert ausgebildet werden.
Vorzugsweise weist die Trägerschichtenstruktur eine Mehrzahl von vorzugsweise unsegmentierten, voneinander elektrisch isolierten, elektrisch leitfähigen Kontaktschichten auf, sodass sich mit Vorteil eine Mehrzahl von optoelektronischen Bauelementen und/oder einzelne Segmente der
optoelektronischen Bauelemente mit der
Trägerschichtenstruktur elektrisch leitend und voneinander unabhängig verbinden lassen. Zur elektrischen Isolierung zwischen den einzelnen elektrisch leitfähigen
Kontaktschichten können jeweils elektrisch isolierende
Schichten Verwendung finden. So ermöglicht sich zum Beispiel vorteilhafterweise die Herstellung einer optoelektronischen Baugruppe aufweisend eine Mehrzahl von auf der
Trägerschichtenstruktur angeordneten optoelektronischen
Bauelementen.
Alternative Ausführungen und/oder Vorteile betreffend die Trägerschichtenstruktur, die optisch, funktionelle
Schichtenstruktur, das optoelektronische Bauelement, die optoelektronische Baugruppe und/oder jeweils Komponenten hiervon sind bereits in Zusammenhang mit dem jeweiligen
Erzeugnis weiter oben in der Anmeldung ausgeführt und finden bei dem Herstellungsverfahren natürlich entsprechend
Anwendung, ohne hier explizit nochmals aufgeführt zu sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1A eine seitliche Schnittdarstellung eines
herkömmlichen optoelektronischen Bauelements;
Figur 1B eine seitliche Schnittdarstellung eines
herkömmlichen optoelektronischen Bauelements ; Figur 1C eine seitliche Schnittdarstellung eines
herkömmlichen optoelektronischen Bauelements; eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements;
Figur 2B eine Aufsicht auf die TrägerSchichtenstruktur des
Ausführungsbeispiels des optoelektronischen
Bauelements der Figur 2A;
Figur 3 eine seitliche Schnittdarstellung eines
Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements; Figur 4A eine seitliche Schnittdarstellung eines
Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements mit externer Kontaktierung;
Figur 4B eine Aufsicht auf die Grundplatte des
Ausführungsbeispiels des optoelektronischen Bauelements der Figur 4A; Figur 5 jeweils eine seitliche Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen
Bauelements im Herstellungsverfahren; Figur 6 eine detaillierte Schnittdarstellung einer
Schichtenstruktur eines Ausführungsbeispiels eines optoelektronischen Bauelements.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser
Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. 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 Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe
"verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist. Eine optoelektronische Baugruppe kann ein, zwei oder mehr optoelektronische Bauelemente aufweisen. Optional kann eine optoelektronische Baugruppe auch ein, zwei oder mehr
elektronische Bauelemente aufweisen. Ein elektronisches Bauelement kann beispielsweise ein aktives und/oder ein passives Bauelement aufweisen. Ein aktives elektronisches Bauelement kann beispielsweise eine Rechen-, Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder einen Transistor aufweisen. Ein
passives elektronisches Bauelement kann beispielsweise einen Kondensator, einen Widerstand, eine Diode oder eine Spule aufweisen.
Ein optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement oder ein
elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein. Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement kann beispielsweise eine Solarzelle oder ein Photodetektor sein. Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes
Bauelement kann in verschiedenen Ausfuhrungsbeispielen ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter- Bauelement sein und/oder als eine elektromagnetische
Strahlung emittierende Diode, als eine organische
elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als ein elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder als ein organischer elektromagnetische Strahlung
emittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. In diesem Zusammenhang kann das
elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement
beispielsweise als Licht emittierende Diode (light emitting diode, LED) als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, 0LED) , als Licht emittierender
Transistor oder als organischer Licht emittierender
Transistor ausgebildet sein. Das Licht emittierende
Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine
Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen
Gehäuse .
Fig. 1A zeigt ein herkömmliches optoelektronisches Bauelement 1. Das herkömmliche optoelektronische Bauelement 1 weist einen Träger 12, beispielsweise ein Substrat, auf. Auf dem Träger 12 ist eine optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet . Die optoelektronische Schichtenstruktur weist eine erste elektrisch leitfähige Schicht 14 auf, die einen ersten
Kontaktabschnitt 16, einen zweiten Kontaktabschnitt 18 und eine erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20 aufweist. Der zweite Kontaktabschnitt 18 ist mit der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 20 der
optoelektronischen Schichtenstruktur elektrisch gekoppelt. Die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20 ist von dem ersten Kontaktabschnitt 16 mittels einer elektrischen Isolierungsbarriere 21 elektrisch isoliert. Über der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 20 ist eine optisch funktionelle Schichtenstruktur, beispielsweise eine optisch funktionelle Schichtenstruktur 22, der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet. Die optisch funktionelle Schichtenstruktur 22 kann beispielsweise eine, zwei oder mehr Teilschichten aufweisen, wie weiter unten mit Bezug zu Figur 6 näher erläutert . Über der optisch funktionellen
Schichtenstruktur 22 ist eine zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 23 der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet, die elektrisch mit dem ersten Kontaktabschnitt 16 gekoppelt ist. Die erste elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht 20 dient beispielsweise als Anode oder Kathode der optoelektronischen Schichtenstruktur. Die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 23 dient
korrespondierend zu der ersten elektrisch leitfähigen
Elektrodenschicht 20 als Kathode bzw. Anode der
optoelektronischen Schichtenstruktur . Über der zweiten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 23 und teilweise über dem ersten Kontaktabschnitt 16 und
teilweise über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 ist eine
Verkapselungsschicht, insbesondere eine Dünnfilmverkapselung 24 der optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet, die die optoelektronische Schichtenstruktur verkapselt. In der Dünnfilmverkapselung 24 sind über dem ersten Kontaktabschnitt 16 eine erste Ausnehmung der Dünnfilmverkapselung 24 und über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 eine zweite Ausnehmung der Dünnfilmverkapselung 24 ausgebildet. In der ersten Ausnehmung der Dünnfilmverkapselung 24 ist ein erster Kontaktbereich 32 freigelegt und in der zweiten Ausnehmung der
Dünnfilmverkapselung 24 ist ein zweiter Kontaktbereich 34 freigelegt. Der erste Kontaktbereich 32 dient zum
elektrischen Kontaktieren des ersten Kontaktabschnitts 16 und der zweite Kontaktbereich 34 dient zum elektrischen
Kontaktieren des zweiten Kontaktabschnitte 18.
Über der Dünnfilmverkapselung 24 ist eine Haftmittelschicht 36 ausgebildet. Die Haftmittelschicht 36 weist beispielsweise ein Haftmittel, beispielsweise einen Klebstoff,
beispielsweise einen Laminierklebstoff , einen Lack und/oder ein Harz auf. Über der Haftmittelschicht 36 ist ein
Abdeckkörper 38 ausgebildet. Die Haftmittelschicht 36 dient zum Befestigen des Abdeckkörpers 38 an der
Dünnfilmverkapselung 24. Der Abdeckkörper 38 weist
beispielsweise Glas und/oder Metall auf. Beispielsweise kann der Abdeckkörper 38 im Wesentlichen aus Glas gebildet sein und eine dünne Metallschicht, beispielsweise eine
Metallfolie, und/oder eine Graphitschicht, beispielsweise ein Graphitlaminat, auf dem Glaskörper aufweisen. Der
Abdeckkörper 38 dient zum Schützen des herkömmlichen
optoelektronischen Bauelements 1, beispielsweise vor
mechanischen Krafteinwirkungen von außen. Ferner kann der Abdeckkörper 38 zum Verteilen und/oder Abführen von Hitze dienen, die in dem herkömmlichen optoelektronischen
Bauelement 1 erzeugt wird. Beispielsweise kann das Glas des Abdeckkörpers 38 als Schutz vor äußeren Einwirkungen dienen und die Metallschicht des Abdeckkörpers 38 kann zum Verteilen und/oder Abführen der beim Betrieb des herkömmlichen
optoelektronischen Bauelements 1 entstehenden Wärme dienen. Das herkömmliche optoelektronische Bauelement 1 kann
beispielsweise aus einem Bauelementverbund vereinzelt werden, indem der Träger 12 entlang seiner in Fig. 1A seitlich dargestellten Außenkanten geritzt und dann gebrochen wird und indem der Abdeckkörper 38 gleichermaßen entlang seiner in Fig. 1A dargestellten seitlichen Außenkanten geritzt und dann gebrochen wird. Bei diesem Ritzen und Brechen wird die
Dünnfilmverkapselung 24 über den Kontaktbereichen 32, 34 freigelegt. Nachfolgend können der erste Kontaktbereich 32 und der zweite Kontaktbereich 34 in einem weiteren
Verfahrensschritt freigelegt werden, beispielsweise mittels eines Ablationsprozesses , beispielsweise mittels
Laserablation, mechanischen Kratzens oder eines
Ätzverfahrens . In den Figuren 1B und IC sind herkömmliche optoelektronische Bauelemente und deren mögliche externe mechanische und elektrische Kontaktierung gezeigt.
Fig. 1B zeigt ein herkömmliches optoelektronisches Bauelement 1, das beispielsweise weitgehend dem im Vorhergehenden erläuterten herkömmlichen optoelektronischen Bauelement 1 entsprechen kann. Das herkömmliche optoelektronische
Bauelement 1 weist den Träger 12, beispielsweise aus Glas auf, auf dem eine Mehrzahl von Schichten des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1 aufgebracht sind. Auf dem Träger 12 ist die erste elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht 20 ausgebildet. Auf der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 20 ist die optisch funktionelle Schichtenstruktur 22 ausgebildet. Über der optisch
funktionellen Schichtenstruktur 22 ist die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 23 ausgebildet. Auf der zweiten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 23 ist die
Dünnfilmverkapselung 24 ausgebildet. Zur externen elektrischen Kontaktierung sind auf dem Träger 12 seitlich neben der ersten elektrisch leitfähigen
Elektrodenschicht 20 der erste Kontaktabschnitt 32 und der zweiter Kontaktabschnitt 34 ausgebildet. Der erste
Kontaktabschnitt 32 ist mit der zweiten elektrisch
leitfähigen Elektrodenschicht 23 elektrisch leitend und mechanisch verbunden. Der zweite Kontaktabschnitt 34 ist entsprechend mit der ersten elektrisch leitfähigen
Elektrodenschicht 20 elektrisch leitend und mechanisch verbunden. Zur elektrischen Isolierung zwischen der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 20 und der zweiten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 23, die unter anderem an einer Seitenfläche der optisch funktionellen
Schichtenstruktur 22 entlang in Richtung Träger 12 geführt ist, ist die Isolierungsbarriere 21 ausgebildet. Die
Dünnfilmverkapselung 24, die im Herstellungsverfahren
ganzflächig abgeschieden wird, ist in den Kontaktbereichen 32, 34, in denen die elektrische Verbindung zur ersten und/oder zur zweiten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 20, 23 notwendig ist, entfernt.
Die externe elektrische und mechanische Verbindung des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1 ist demnach über die meist metallisierten Kontaktbereiche 32, 34
realisiert, die Flächen im Randbereich des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1 belegen. Vor einer externen elektrischen Verbindung ist es zwangsläufig notwendig, die ganzflächig abgeschiedene Dünnfilmverkapselung 24 zum
Beispiel mittels Laserablation bereichsweise zu entfernen, sodass die Kontaktbereiche 32, 34 gebildet werden. Lötbare externe Kontakte wie beispielsweise ein Stecker werden in der Regel durch ACF-Bonden, (US- ) Löten, (US- ) Schweißen oder
Kleben zum Beispiel einer flexiblen Leiterplatte, eines Metallstreifens oder eines Kabels ausgebildet.
Eine derartige externe elektrische Verbindung kann die
Nachteile aufweisen, dass eine zusätzliche elektrische Schnittstelle den Kontaktwiderstand erhöhen und somit die Baueletnenteffizienz erniedrigen kann sowie potenziell mechanisch instabil sein kann. Zudem kann das herkömmliche optoelektronische Bauelement 1 nicht unmittelbar nach seiner Herstellung, insbesondere nach Abscheiden der
Dünnfilmverkapselung 24, elektrisch kontaktiert werden, sodass es sein kann, dass elektrooptische Ausfälle noch weiter prozessiert werden, bevor sie erkannt werden, wodurch nachteilig zusätzliche Fertigungskosten entstehen können. Des Weiteren können die Kontaktbereiche 32, 34 anteilig einen aktiven Bereich des herkömmlichen optoelektronischen
Bauelements 1 reduzieren und so ein randloses Anordnen mehrerer herkömmlicher optoelektronischer Bauelemente 1 nebeneinander verhindern.
Fig. IC zeigt ein herkömmliches optoelektronisches Bauelement 1, das beispielsweise weitgehend einem der im Vorhergehenden erläuterten herkömmlichen optoelektronischen Bauelemente 1 entsprechen kann. Das herkömmlich optoelektronische
Bauelement 1 weist den Träger 12, beispielsweise aus Metall, auf . Um eine elektrische Isolierung zwischen erster
elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20 und Träger 12 zu gewährleisten, ist eine elektrisch isolierende Pufferschicht 104 auf dem Träger 12 ganzflächig aufgebracht. Alternativ dazu kann die Pufferschicht 104 auch nur einen Teilbereich des Trägers 12 bedecken.
Fig. 2A zeigt ein Ausführungsbeispiel eines
optoelektronischen Bauelements 10. Das optoelektronische Bauelement 10 weist die erste elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht 20, die optisch funktionelle
Schichtenstruktur 22, die zweite elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht 23, die elektrisch isolierende
Pufferschicht 104 und die Dünnfilmverkapselung 24 auf.
Die optisch funktionelle Schichtenstruktur 22 kann
beispielsweise eine, zwei oder mehr Teilschichten aufweisen, wie weiter unten mit Bezug zu Figur 6 näher erläutert. Die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20 dient beispielsweise als Anode oder Kathode des optoelektronischen Bauelements 10. Die zweite elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht 23 dient korrespondierend zu der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 20 als Kathode bzw. Anode des optoelektronischen Bauelements 10.
Das optoelektronische Bauelement 10 weist weiter eine
Trägerschichtenstruktur auf, der mehrschichtig aufgebaut ist. Insbesondere weist die Trägerschichtenstruktur eine erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht 101, eine auf der ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 101 ausgebildete elektrisch isolierende Schicht 102 und eine auf der
elektrisch isolierenden Schicht 102 ausgebildete zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht 103 auf, die als
Schichtenstapel direkt übereinander ausgebildet sind. Die Trägerschichtenstruktur besteht demnach aus zwei elektrisch leitenden parallel ausgebildeten Kontaktschichten 101, 103, die durch die elektrisch isolierende Schicht 102 voneinander elektrisch getrennt sind. Die Schichten erstrecken sich lateral, insbesondere zweidimensional und/oder flächig und/oder in Ebene, über einen Großteil der Grundfläche des optoelektronischen Bauelements 10, beispielsweise über mehr als 90%, beispielsweise über mehr als 95%, beispielsweise bis auf die Ausnehmungen über 100%, also die gesamte Grundfläche des optoelektronischen Bauelements 10.
Vorzugsweise weist die Trägerschichtenstruktur eine Dicke in einem Bereich zwischen einschließlich 2 μm und 1000 μm auf, bevorzugt zwischen einschließlich 10 μm und 500 μm, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 50 μm und 200 μm. Die
Trägerschichtenstruktur weist vorzugsweise eine
Biegefestigkeit von ungebogen bis zu einem Biegeradius von beispielsweise 500 mm, von beispielsweise 20 mm, von
beispielsweise 1 mm, auf.
Die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht 103 weist eine erste Ausnehmung 110 auf. Die elektrisch isolierende Schicht 102 weist eine zweite Ausnehmung 111 auf, die die erste Ausnehmung 110 überlappt, insbesondere direkt unterhalb der ersten Ausnehmung 110 ausgebildet ist. Die erste
Ausnehmung 110 geht in vertikaler Richtung unmittelbar in die zweite Ausnehmung 111 über. Die erste Ausnehmung 110 und die zweite Ausnehmung 111 können folglich als eine gemeinsame Ausnehmung angesehen werden, die sich durch die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht 103 und die elektrisch isolierende Schicht 102 erstreckt.
In der ersten Ausnehmung 110 und in der zweiten Ausnehmung 111 ist eine elektrisch leitfähige Durchkontaktierung 112 angeordnet. Die elektrisch leitfähige Durchkontaktierung 112 füllt die Ausnehmungen 110, 111 in vertikaler Richtung vollständig, insbesondere randlos und/oder lückenlos, aus. Zur elektrischen Isolierung weisen die Ausnehmungen 110, 111 an Seitenwänden eine elektrisch isolierende Schicht,
beispielsweise eine Lackschicht oder die elektrisch
isolierende Pufferschicht 104, auf.
Die Durchkontaktierung 112 verbindet die erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht 101 elektrisch mit der zweiten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 23. Hierzu ist elektrisch leitfähiges Material der zweiten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 23 in der ersten und zweiten Ausnehmung 110, 111 eingebracht. Die Durchkontaktierung 112 und die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 23 sind also einstückig ausgebildet. Die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht 103 ist mit der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 20 elektrisch leitend
verbunden, mittels einer weiteren Ausnehmung und einer darin angeordneten weiteren Durchkontaktierung 113 durch die
Pufferschicht 104. Hierzu ist entsprechend vorzugsweise elektrisch leitfähiges Material der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 20 in der weiteren Ausnehmung der Pufferschicht 104 eingebracht und einstückig mit der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 20
ausgebildet. Die externe elektrische Verbindung des optoelektronischen Bauelements 10 erfolgt vorliegend also über die
mehrschichtige Trägerschichtenstruktur, in der die elektrisch leitfähigen Kontaktschichten 101, 103 elektrisch voneinander isoliert integriert sind. Insbesondere sind die externen elektrischen Verbindungen monolithisch in der
Trägerschichtenstruktur integriert . Die in der Trägerschichtenstruktur integrierte elektrische Kontaktführung ermöglicht unmittelbar nach der Herstellung des optoelektronischen Bauelements 10 eine externe
elektrische Kontaktierung von einer Unterseite des
optoelektronischen Bauelements 10 her. Insbesondere ist es zur externen elektrischen Kontaktierung nicht notwendig, die ganzflächig abgeschiedene Dünnfilmverkapselung 24 auf einer Oberseite des optoelektronischen Bauelements 10 zumindest bereichsweise zu entfernen. Dadurch ermöglicht sich
frühzeitig in der Fertigung des optoelektronischen
Bauelements 10 eine Überprüfung auf Funktionalität. Mögliche Ausfälle und/oder Mängel des optoelektronischen Bauelements 10 können so frühzeitig im Fertigungsablauf erkannt werden. Weitere Prozessschritte zum Herstellen einer geeigneten externen Kontaktschnittstelle entfallen.
Die Trägerschichtenstruktur, insbesondere die erste
elektrisch leitfähige Kontaktschicht 101, die elektrisch isolierende Schicht 102 und die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht 103 sind als Folienlaminat ausgebildet. Das bedeutet, dass die einzelnen Schichten der
Trägerschichtenstruktur Folien sind, die übereinander laminiert sind.
Das optoelektronische Bauelement 10 ist ein Topemitter beziehungsweise ein Topempfänger. Das optoelektronische Bauelement 10 ist eine OLED. Alternativ zu dem oben erörterten optoelektronischen
Bauelement 10 kann das optoelektronische Bauelement 10 segmentiert sein, insbesondere in mehrere Segmente mit elektrisch getrennten Elektrodenschichten unterteilt sein. Hierbei ist jedem weiteren Bauelementsegment mindestens eine weitere elektrisch leitfähige Kontaktschicht der
Trägerschichtenstruktur zugeordnet. Mindestens eine weitere Ausnehmung durch die jeweiligen Schichten der
Trägerschichtenstruktur verbindet jede durch eine weitere elektrisch isolierende Schicht getrennte, elektrisch
leitfähige Kontaktschicht mit der zugeordneten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht.
Weiter alternativ zu dem oben erörterten optoelektronischen Bauelement 10 können eine Mehrzahl von optoelektronischen Bauelementen 10 zu einer optoelektronischen Baugruppe
zusammengefasst und/oder nebeneinander angeordnet sein.
Aufgrund der in der Trägerschichtenstruktur integrierten externen elektrischen Verbindungen können mit Vorteil die passiven Randbereiche der einzelnen optoelektronischen
Bauelemente 10 so weit minimiert werden, dass ein nahezu randloses Anordnen mehrerer optoelektronischer Bauelemente 10 möglich ist. Weiter alternativ zu dem oben erörterten optoelektronischen Bauelement 10 kann die Trägerschichtenstruktur aus einer beidseitig metallisierten Kunststofffolie gebildet sein. Die Kunststofffolie ist dabei beidseitig mit einer metallischen Beschichtung versehen, die jeweils die entsprechende
Kontaktschicht bildet.
Weiter alternativ zu dem oben erörterten optoelektronischen Bauelement 10 kann die Trägerschichtenstruktur aus einer flexiblen Leiterplatte gebildet sein. Dadurch ermöglicht sich mit Vorteil eine einfache externe elektrische und/oder mechanische Verbindung des optoelektronischen Bauelements 10. Weiter alternativ ist es nicht zwingend notwendig, dass die erste Ausnehmung 110 und die zweite Ausnehmung 111
übergangslos ineinander übergehen. Insbesondere können sich die Ausnehmungen 110, 111 lediglich bereichsweise überlappen. Notwendig dabei ist lediglich, dass Füllungen der ersten und zweiten Ausnehmung derart aneinander angrenzend ausgebildet werden können, dass eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen zweiter elektrisch leitfähiger Elektrodenschicht 23 und erster elektrisch leitfähiger Kontaktschicht 101
ermöglicht wird.
Zusätzlich können in der Trägerschichtenstruktur zwei oder mehr Durchkontaktierungen ausgebildet sein. Diese
Durchkontaktierungen können dazu dienen, das
optoelektronische Bauelement 10, Segmente des
optoelektronischen Bauelements 10 und/oder eine Mehrzahl von optoelektronischen Bauelementen 10 elektrisch zu
kontaktieren. Weiter alternativ kann über der Dünnfilmverkapselung 24 die Haftmittelschicht ausgebildet sein. Die Haftmittelschicht weist beispielsweise ein Haftmittel, beispielsweise einen Klebstoff, beispielsweise einen Laminierklebstoff , einen Lack und/oder ein Harz auf. Über der Haftmittelschicht kann ein Abdeckkörper ausgebildet sein. Die Haftmittelschicht dient zum Befestigen des Abdeckkörpers an der Dünnfilmverkapselung 24. Der Abdeckkörper weist beispielsweise Glas und/oder
Kunststoff auf . Beispielsweise kann der Abdeckkörper im
Wesentlichen aus Glas gebildet sein und eine dünne
Kunststoffschicht , beispielsweise eine Kunststofffolie aufweisen. Der Abdeckkörper dient zum Schützen des
optoelektronischen Bauelements 10, beispielsweise vor
mechanischen Krafteinwirkungen von außen. Ferner kann der Abdeckkörper zum Verteilen und/oder Abführen von Hitze dienen, die in dem optoelektronischen Bauelement 10 erzeugt wird. Weiter alternativ kann das optoelektronische Bauelement 10 aus einem Bauelementverbund vereinzelt werden, indem die Trägerschichtenstruktur entlang seiner Außenkanten geritzt und dann gebrochen wird und indem optional der Abdeckkörper gleichermaßen entlang Außenkanten geritzt und dann gebrochen wird.
Fig. 2B zeigt eine Aufsicht auf die Trägerschichtenstruktur des optoelektronischen Bauelements 10 der Figur 2A. Zur externen elektrischen und/oder mechanischen Verbindung sind in der Trägerschichtenstruktur seitliche Kontaktbereiche 114, 115 integriert. Die seitlich angeordneten Kontaktbereiche 114, 115 können gemäß ihrer Polarität beziehungsweise
Zuordnung zu dem jeweiligen Bauelementsegment mechanisch kodiert sein und/oder eine Rasterfunktion besitzen und/oder nach unten oder oben gebogen sein. Die Kodierung und/oder Rasterfunktion verhindern vorteilhafterweise ein Verpolen beziehungsweise ermöglichen eine einfache externe
Steckverbindung. Gebogene Kontaktbereiche 114, 115
ermöglichen ein nahezu randloses Anordnen mehrerer
optoelektronischer Bauelemente 10 nebeneinander, zum Beispiel zum Bereitstellen einer optoelektronischen Baugruppe.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Bauelements 10, das beispielsweise weitgehend dem in Figur 2A gezeigten optoelektronischen Bauelement 10 entsprechen kann. Das optoelektronische Bauelement 10 weist unter anderem die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20, die optisch funktionelle Schichtenstruktur 22, die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 23, die elektrisch isolierende Pufferschicht 104, die Dünnfilmverkapselung 24, die
Ausnehmungen 110, 111 und die elektrisch leitfähige
Durchkontaktierung 112 auf. Im Unterschied zu dem in Figur 2A beschriebenen
Ausführungsbeispiel sind in der Trägerschichtenstruktur eine dritte Ausnehmung 123 in der ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 101 und eine vierte Ausnehmung 124 in der elektrisch isolierenden Schicht 102 ausgebildet. Die dritte Ausnehmung 123 und die vierte Ausnehmung 124 sind unmittelbar aneinander angrenzend und direkt übereinander ausgebildet, sodass die dritte und vierte Ausnehmung 123, 124 zusammen eine weitere Ausnehmung 117 der Trägerschichtenstruktur ausbilden. Diese Ausnehmung 117 dient zur externen elektrisch leitfähigen Verbindung der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 103 von der Unterseite der
Trägerschichtenstruktur her. Die Unterseite ist insbesondere die von der optisch funktionellen Schichtenstruktur
abgewandte Seite der Trägerschichtenstruktur. An Innenwänden der Ausnehmung 117 ist eine elektrisch isolierende Schicht 118 ausgebildet, die zur elektrischen Isolierung der externen elektrisch leitfähigen Verbindung zur ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht der Trägerschichtenstruktur vorgesehen ist .
Alternative oder zusätzliche Ausführungen des
optoelektronischen Bauelements 10 sind bereits in
Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel zu Figur 2A
ausgeführt und finden bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 natürlich entsprechend Anwendung, ohne hier explizit nochmals aufgeführt zu sein. Fig. 4A zeigt ein Ausführungsbeispiel eines
optoelektronischen Bauelements 10, das weitgehend dem in Figur 3 gezeigten optoelektronischen Bauelement 10
entspricht. Das optoelektronische Bauelement 10 der Figur 4A ist zum mechanischen und elektrischen Verbinden auf einer Grundplatte 121 vorgesehen. Die bevorzugt elektrisch
isolierend ausgebildete Grundplatte 121 weist an einer
Montageseite, auf die das optoelektronische Bauelement 10 montierbar ist, ein erstes elektrisch leitfähiges
Kontaktelement 119 und ein zweites elektrisch leitfähiges Kontaktelement 120 auf. Das erste elektrisch leitfähige Kontaktelement 119 ist dazu vorgesehen, sich in die
Ausnehmung 117 der Trägerschichtenstruktur zu erstrecken und ist dementsprechend passend zu dieser Ausnehmung 117 ausgebildet. Das zweite elektrisch leitfähige Kontaktelement 120 dient zur externen elektrischen Verbindung der ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 101 von der Unterseite der Trägerschichtenstruktur her. Die Grundplatte 121 weist demnach an freigelegten Bereichen der Trägerschichtenstruktur passende Gegenkontakte zur externen elektrischen
Kontaktierung auf. Mit Hilfe der passend ausgelegten
Grundplatte 121 kann eine elektrische und mechanische
Verbindung mit dem optoelektronischen Bauelement 10 einfach realisiert werden. Hierzu wird das optoelektronische
Bauelement 10 auf die Grundplatte 121 gebondet.
Alternativ kann die Grundplatte 121 lediglich das elektrisch leitfähige Kontaktelement 119 aufweisen, das zur Grundplatte 121 beispielsweise mittels einer elektrisch isolierenden Schicht elektrisch isoliert ausgebildet ist. In diesem Fall ist die Grundplatte 121 aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet und übernimmt so die Funktion des externen Kontaktierens der ersten elektrisch leitfähigen
Kontaktschicht 101 durch unmittelbares Aufbringen des
optoelektronischen Bauelements 10 auf der Grundplatte 121. Das zweite elektrisch leitfähige Kontaktelement 120 ist so vorteilhafterweise nicht notwendig. Weiter alternativ oder zusätzlich kann die Grundplatte 121 magnetisierte Bereiche 122 aufweisen, die an der dem
optoelektronischen Bauelement 10 zugewandten Seite der
Grundplatte 121 angeordnet sind. Die elektrisch leitfähigen Kontaktschichten 101, 103 der Trägerschichtenstruktur sind vorliegend magnetisierbar , sodass sich dadurch eine besonders einfache mechanische Befestigung des optoelektronischen
Bauelements 10 auf der Grundplatte 121 ermöglicht.
Fig. 4B zeigt eine Aufsicht auf die Grundplatte 121 des Ausführungsbeispiels der Figur 4A, insbesondere die
magnetisierten Bereiche 122. Insbesondere zeigt Figur 4B die Aufsicht auf die Montageseite der Grundplatte 121. Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelements 10,
beispielsweise eines der im Vorhergehenden erläuterten optoelektronischen Bauelemente 10.
Das Verfahren dient dazu, einfach und/oder kostengünstig das optoelektronische Bauelement 10 herzustellen. Insbesondere ermöglicht das Verfahren ein im Fertigungsablauf frühzeitiges Erkennen von mangelbehafteten und/oder defekten
optoelektronischen Bauelementen 10 aufgrund eines frühzeitig möglichen externen elektrischen Kontaktierens des
hergestellten optoelektronischen Bauelements 10 von seiner Unterseite her. In einem Schritt Sl wird die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht 103 bereitgestellt und beispielsweise mittels Laserbohren, mechanischem Bohren oder fotochemischer
Verfahren derart strukturiert, dass die erste Ausnehmung 110 gebildet wird.
In einem Schritt 32 werden die elektrisch isolierende Schicht 102 und die erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht 101 mittels einer Substratlamination, beispielsweise mit PSA oder Flüssigkleber, an der zweiten elektrisch leitfähigen
Kontaktschicht 103 aufgebracht, sodass ein Schichtenstapel aus unmittelbar übereinander ausgebildeten Schichten der Trägerschichtenstruktur entsteht. In die elektrisch
isolierende Schicht 102 wird korrespondierend zur ersten Ausnehmung 110 eine zweite Ausnehmung 111 beispielsweise mittels Laserbohren, mechanischem Bohren oder fotochemischer Verfahren ausgebildet.
In einem Schritt S3 wird die elektrisch isolierende
Pufferschicht 104 auf der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 103 und in den Ausnehmungen 110, 111
ganzflächig abgeschieden, beispielsweise mittels ALD. Die Pufferschicht 104 bildet insbesondere eine Dünnfilmbarriere aus . In einem Schritt S4 wird beispielsweise mittels eines Lasers die verdeckte Schicht der Trägerschichtenstruktur,
insbesondere die erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht 101 im Bereich der Ausnehmungen 110, 111 freigelegt. Material der Pufferschicht 104 verbleibt dabei vorzugsweise in
Innenwänden der Ausnehmungen 110, 111, sodass so eine
elektrische Isolierung zur zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 103 und zudem eine Feuchtebarriere ermöglicht wird.
In einem Schritt S5 werden die elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht 20, die optisch funktionelle
Schichtenstruktur 22, die zweite elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht 23 und die Dünnfilmverkapselung 24
nacheinander auf der Pufferschicht 104 abgeschieden. Dabei wird die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 23 derart ganzflächig abgeschieden, dass Material der zweiten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 23 in den
Ausnehmungen 110, 111 eingebracht wird, sodass eine
elektrisch leitfähige Durchkontaktierung 112 ausgebildet wird, die eine elektrische Verbindung zwischen der zweiten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 23 und der ersten elektrisch leitfähigen KontaktSchicht 101 ermöglicht.
Die Dünnfilmverkapselung 24 kann optional in dafür
vorgesehenen Bereichen anschließend beispielsweise mittels Laserablation entfernt werden. Seitliche Kontaktbereiche können zusätzlich mittels Laserschneidens ausgebildet werden.
Das optoelektronische Bauelement wird vorzugsweise in einem Waferverbund hergestellt. Insbesondere werden die
Verfahrensschritte Sl bis S4 im Verbund mit mehreren
optoelektronischen Bauelemente durchgeführt. Nach dem
fertigen Abscheiden der einzelnen Schichten der
optoelektronischen Bauelemente im Verbund werden diese aus dem Verbund gelöst, vorzugsweise durch Vereinzeln. Beim
Vereinzeln können sich Stufen zwischen den einzelnen Schichten des optoelektronischen Bauelements bilden, wie sie beispielsweise in der Figur zum Verfahrensschritt S5 gezeigt sind. Alternativ zu dem oben erörterten Verfahren können die
Ausnehmungen 110, 111 der Trägerschichtenstruktur im
Verfahrensschritt S2 gemeinsam beziehungsweise zeitgleich ausgebildet werden. Weiter alternativ kann die Trägerschichtenstruktur in den
Verfahrensschritten Sl und S2 über die elektrisch isolierende Schicht 102, zum Beispiel eine Kunststofffolie, ausgebildet werden, die beidseitig mit der ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 101 und der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 103 beschichtet wird.
Weiter alternativ kann die Trägerschichtenstruktur durch eine Mehrzahl von voneinander mittels jeweils einer elektrisch isolierenden Schicht elektrisch isolierten, elektrisch leitfähigen Kontaktschichten ausgebildet werden. Die optisch funktionelle Schichtenstruktur 22 wird dabei segmentiert ausgebildet und/oder es werden eine Mehrzahl von zueinander benachbarten optisch funktionellen Schichtenstrukturen auf der Trägerschichtenstruktur ausgebildet und/oder es werden eine Mehrzahl von übereinander angeordneten optisch
funktionellen Schichtenstrukturen ausgebildet. Jeder optisch funktionellen Schichtenstruktur oder jedem Segment wird eine Kontaktschicht der TrägerSchichtenstruktur zugeordnet, mit dem diese über Ausnehmungen und Durchkontaktierungen jeweils elektrisch leitend verbunden werden.
Weiter alternativ kann auf den Verfahrensschritte S3 und S4 verzichtet werden. In diesem Fall entfällt das Aufbringen der elektrisch isolierenden Pufferschicht 104 und deren
Strukturierung. Die erste elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht 20 wird im Verfahrensschritt S5 direkt auf die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht 103
aufgebracht und mit dieser mechanisch und elektrisch verbunden. Zudem wird die Durchkontaktierung 112 in den
Ausnehmungen 110, 111 elektrisch isoliert zu der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht 103 geführt,
beispielsweise mittels einer elektrisch isolierenden
Lackschicht, die an Innenwänden der Ausnehmungen 110, 111 aufgebracht ist .
Alternative oder zusätzliche Ausführungen des
optoelektronischen Bauelements 10 sind bereits in
Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel zu Figur 2A
ausgeführt und finden bei dem Herstellungsverfahren,
ausgeführt zu Figur 5, natürlich entsprechend Anwendung, ohne hier explizit nochmals aufgeführt zu sein. Fig 6 zeigt eine detaillierte SchnittdarStellung einer
Schichtstruktur eines Ausführungsbeispiels eines
optoelektronischen Bauelementes, beispielsweise des im
Vorhergehenden erläuterten optoelektronischen Bauelements 10, wobei die mehrschichtige Trägerschichtenstruktur in dieser Detailansicht als Träger 12 dargestellt ist und die
elektrische Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements über die Trägerschichtenstruktur nicht dargestellt ist. Das optoelektronische Bauelement 10 kann als Top-Emitter und/oder Bottom-Emitter ausgebildet sein. Falls das optoelektronische Bauelement 10 als Top-Emitter und Bottom-Emitter ausgebildet ist, kann das optoelektronische Bauelement 10 als optisch transparentes Bauelement, beispielsweise eine transparente organische Leuchtdiode, bezeichnet werden. Das optoelektronische Bauelement 10 weist den Träger 12 und einen aktiven Bereich über dem Träger 12 auf . Zwischen dem Träger 12 und dem aktiven Bereich kann eine erste nicht dargestellte Barriereschicht, beispielsweise eine erste
Barrieredünnschicht, ausgebildet sein. Der aktive Bereich weist die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20, die optisch funktionelle Schichtenstruktur 22 und die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 23 auf. Über dem aktiven Bereich ist die Dünnfilmverkapselung 24 ausgebildet. Die Dünnfilmverkapselung 24 kann als zweite Barriereschicht, beispielsweise als zweite Barrieredünnschicht, ausgebildet sein. Über dem aktiven Bereich und gegebenenfalls über der Dünnfilmverkapselung 24, ist der Abdeckkörper 38 angeordnet. Der Abdeckkörper 38 kann beispielsweise mittels einer
Haftmittelschicht 36 auf der Dünnfilmverkapselung 24
angeordnet sein. Der aktive Bereich ist ein elektrisch und/oder optisch aktiver Bereich. Der aktive Bereich ist beispielsweise der Bereich des optoelektronischen Bauelements 10, in dem
elektrischer Strom zum Betrieb des optoelektronischen
Bauelements 10 fließt und/oder in dem elektromagnetische Strahlung erzeugt oder absorbiert wird.
Die optisch funktionelle Schichtenstruktur 22 kann ein, zwei oder mehr funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten und eine, zwei oder mehr Zwischenschichten zwischen den
Schichtenstruktur-Einheiten aufweisen.
Der Träger 12 kann eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen. Der
Kunststoff kann ein oder mehrere Polyolefine aufweisen.
Ferner kann der Kunststoff Polyvinylchlorid (PVC) , Polystyrol (PS) , Polyester und/oder Polycarbonat (PC) ,
Polyethylenterephthalat (PET) , Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) aufweisen. Der Träger 12 kann zudem ein Metall aufweisen, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Platin, Eisen, beispielsweise eine Metallverbindung, beispielsweise Stahl. Der Träger 12 kann als Metallfolie oder metallbeschichtete Folie ausgebildet sein. Der Träger 12 kann ein Teil einer Spiegelstruktur sein oder diese bilden. Der Träger 12 kann einen mechanisch rigiden Bereich und/oder einen mechanisch flexiblen Bereich aufweisen oder derart ausgebildet sein. Die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20 kann transluzent oder
transparent ausgebildet sein. Die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20 weist ein elektrisch leitfähiges
Material auf, beispielsweise Metall und/oder ein leitfähiges transparentes Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einen Schichtenstapel mehrerer Schichten, die Metalle oder TCOs aufweisen. Die erste elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht 20 kann beispielsweise einen
Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs aufweisen, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn- Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag- ITO Multischichten.
Als Metall können beispielsweise Ag, Pt, Au, Mg, AI, Ba, In, Ca, Sm oder Li, sowie Verbindungen, Kombinationen oder
Legierungen dieser Materialien verwendet werden.
Transparente leitfähige Oxide sind transparente, leitfähige Materialien, beispielsweise Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium-Zinn-Oxid (ITO) . Neben binären Metallsauerstoff - Verbindungen, wie beispielsweise ZnO, Sn02, oder In203 gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise AlZnO, Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, Mgln2O4, GalnO3, Zn2In2O5 oder In4Sn3O12 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs.
Die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20 kann alternativ oder zusätzlich zu den genannten Materialien aufweisen: Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und - teilchen, beispielsweise aus Ag, Netzwerke aus Kohlenstoff- Nanoröhren, Graphen-Teilchen und -Schichten und/oder
Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten. Beispielsweise kann die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20 eine der folgenden Strukturen aufweisen oder daraus gebildet sein: ein Netzwerk aus metallischen Nanodrähten, beispielsweise aus Ag, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sind, ein Netzwerk aus Kohlenstoff-Nanoröhren, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sind und/oder Graphen-Schichten und Komposite.
Ferner kann die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20 elektrisch leitfähige Polymere oder Übergangsmetalloxide aufweisen. Die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20 kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von 10 nm bis 500 nm, beispielsweise von 25 nm bis 250 nm, beispielsweise von 50 nm bis 100 nm. Die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20 kann einen ersten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein erstes elektrisches Potential anlegbar ist. Das erste
elektrische Potential kann von einer Energiequelle (nicht dargestellt) bereitgestellt werden, beispielsweise von einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle . Alternativ kann das erste elektrische Potential an den Träger 12 angelegt sein und der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 20 über den Träger 12 mittelbar zugeführt werden. Das erste elektrische Potential kann beispielsweise das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential sein.
Die optisch funktionelle Schichtenstruktur 22 kann eine
Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine
Emitterschicht, eine Elektronentransportschicht und/oder eine Elektroneninjektionsschicht aufweisen.
Die Lochinjektionsschicht kann auf oder über der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht 20 ausgebildet sein. Die Lochinjektionsschicht kann eines oder mehrere der
folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein:
HAT-CN, Cu(I)pFBz, MoOx, WOx, VOx, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP- 9, Bi (III) pFBz , FieCuPc; NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -benzidin) ; beta-NPB Ν,Ν' -Bis (naphthalen-2-yl) - Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; TPD (Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) - N, N' -bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD (N,N'-Bis(3- methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro-NPB (Ν,Ν' - Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -spiro) ; DMFL-TPD Ν,Ν' - Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9-dimethyl-fluoren) ; DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9,9- dimethyl-fluoren) ; DPFL-TPD (Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -9, 9-diphenyl-fluoren) ; DPFL-NPB (Ν,Ν'- Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9 , 9-diphenyl-fluoren) ; Spiro-TAD (2, 2 ' , 7, 7 ' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 '- spirobifluoren) ; 9, 9-Bis [4- (N,N-bis-biphenyl-4-yl- amino) phenyl] -9H-fluoren; 9, 9-Bis [4- (N,N-bis-naphthalen-2-yl- amino)phenyl] -9H-fluoren; 9, 9-Bis [4- (Ν,Ν' -bis-naphthalen-2- yl-N,N' -bis-phenyl-amino) -phenyl] -9H-fluor; Ν,Ν'
bis (phenanthren-9-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin; 2,7 Bis [N, N- bis (9, 9-spiro-bifluorene-2-yl) -amino] -9, 9-spiro-bifluoren; 2,2' -Bis [N,N-bis (biphenyl-4-yl) amino] 9, 9-spiro-bifluoren; 2,2' -Bis (Ν,Ν-di-phenyl-amino) 9, 9-spiro-bifluoren; Di- [4- (N,N- ditolyl -amino) -phenyl] cyclohexan; 2, 2', 7,7' tetra(N, N-di- tolyl) amino-spiro-bifluoren; und/oder N, Ν,Ν' ,Ν' -tetra- naphthalen-2 -yl -benzidin.
Die Lochinjektionsschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 1000 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis ungefähr 300 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 200 nm. Auf oder über der Lochinjektionsschicht kann die
Lochtransportschicht ausgebildet sein. Die
Lochtransportschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein; NPB (Ν,Ν'- Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; beta-NPB Ν,Ν' -Bis (naphthalen-2-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; TPD (Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD (Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-1-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -Spiro) ; DMFL-TPD Ν,Ν' -Bis (3 -methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9,9- dimethyl-fluoren) ; DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -9, 9-dimethyl-fluoren) ; DPFL-TPD (N,N'-Bis(3- methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9-diphenyl-fluoren) ; DPFL- NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9-diphenyl- fluoren) ; Spiro-TAD (2, 2 ' , 7, 7 · -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 ' -spirobifluoren) ; 9, 9-Bis [4- (N, N-bis-biphenyl-4-yl- amino) phenyl] -9H-fluoren; 9, 9-Bis [4- (N, N-bis-naphthalen-2-yl- amino) phenyl] -9H-fluoren; 9 , 9-Bis [4- (N, N' -bis-naphthalen-2- yl-Ν,Ν' -bis-phenyl-amino) -phenyl] -9H-fluor; Ν,Ν'
bis (phenanthren-9-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin; 2 , 7-Bis [N,N- bis (9, 9-spiro-bifluorene-2-yl) -amino] -9, 9-spiro-bifluoren; 2,2' -Bis [N,N-bis (biphenyl-4-yl) amino] 9 , 9-spiro-bifluoren; 2,2' -Bis (N,N-di-phenyl-amino) 9, 9-spiro-bifluoren; Di- [4- (N,N- ditolyl-amino) -phenyl] cyclohexan; 2 , 2 ' , 7 , 7 ' -tetra (N, N-di- tolyl) amino-spiro-bifluoren; und N, Ν,Ν',Ν' tetra-naphthalen- 2-yl-benzidin. Die LochtransportSchicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm. Auf oder über der Lochtransportschicht kann die eine oder mehrere Emitterschichten ausgebildet sein, beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder phosphoreszierenden Emittern. Die Emitterschicht kann organische Polymere, organische
Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nicht- polymere Moleküle („small molecules") oder eine Kombination dieser Materialien aufweisen. Die Emitterschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: 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 FIIPic (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] rutheniura (III) komplex) sowie blau fluoreszierendes DPAVBi (4 , 4-Bis [4 - (di-p- tolylamino) styryl] biphenyl) , grün fluoreszierendes TTPA (9 , 10-Bis [N, N-di- (p- tolyl) - amino] anthracen) und rot fluoreszierendes DCM2 (4- Dicyanomethylen) -2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyran) als nichtpolymere Emitter. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidbar. Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche beispielsweise mittels eines nasschemischen Verfahrens abscheidbar sind, wie beispielsweise einem
Aufschleuderverfahren (auch bezeichnet als Spin Coating) . Die Emittermaterialien können in geeigneter Weise in einem
Matrixmaterial eingebettet sein, beispielsweise einer
technischen Keramik oder einem Polymer, beispielsweise einem Epoxid, oder einem Silikon.
Die erste Emitterschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Die Emitterschicht kann einfarbig oder verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien aufweisen. Alternativ kann die
Emitterschicht mehrere Teilschichten aufweisen, die Licht unterschiedlicher Farbe emittieren. Mittels eines Mischens der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, im Strahlengang der durch diese Schichten erzeugten Primäremission ein
Konvertermaterial anzuordnen, das die Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine Sekundärstrahlung anderer Wellenlänge emittiert, so dass sich aus einer (noch nicht weißen) PrimärStrahlung durch die Kombination von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer
Farbeindruck ergibt. Auf oder über der Emitterschicht kann die
Elektronentransportschicht ausgebildet sein, beispielsweise abgeschieden sein. Die Elektronentransportschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: NET- 18; 2,2' ,2" - (1, 3, 5-Benzinetriyl) -tris {1- phenyl-l-H-benzimidazole) ; 2- (4-Biphenylyl) -5- (4-tert- butylphenyl) -1,3, 4-oxadiazole, 2, 9-Dimethyl-4 , 7-diphenyl-l , 10- phenanthroline (BCP) ; 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4- (Naphthalen-l-yl) -3 , 5-diphenyl-4H-l, 2 , 4- triazole; 1, 3 -Bis [2- (2,2' -bipyridine-6-yl) -1,3 , 4-oxadiazo-5-yl] benzene; 4,7- Diphenyl-1, 10-phenanthroline (BPhen) ; 3- (4-Biphenylyl) -4- phenyl-5-tert-butylphenyl-l, 2, 4-triazole; Bis (2-methyl-8- quinolinolate) -4- (phenylphenolato) aluminium; 6,6' -Bis [5- (biphenyl-4-yl) -1 , 3 , 4-oxadiazo-2 -yl] -2,2' -bipyridyl; 2- phenyl-9, 10-di (naphthalen-2-yl) -anthracene; 2, 7-Bis [2- (2,2'- bipyridine-6-yl) -1, 3, 4-oxadiazo-5-yl] -9, 9-dimethylfluorene; 1, 3 -Bis [2- (4-tert-butylphenyl) -1,3, 4-oxadiazo-5-yl] benzene; 2- (naphthalen-2-yl) -4 , 7-diphenyl-l, 10-phenanthroline; 2,9- Bis (naphthalen-2-yl) -4 , 7-diphenyl-l, 10-phenanthroline;
Tris (2 , 4 , 6-trimethyl-3- (pyridin-3-yl) phenyl) borane ; 1-methyl- 2- (4- (naphthalen-2 -yl) phenyl) -lH-imidazo [4 , 5- f] [1, 10] phenanthrolin; Phenyl-dipyrenylphosphine oxide;
Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid oder dessen Imide;
Perylentetracarbonsäuredianhydrid oder dessen Imide; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
Die Elektronentransportschicht kann eine Schichtdicke
aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm. Auf oder über der Elektronentransportschicht kann die
Elektroneninjektionsschicht ausgebildet sein. Die
Elektroneninjektionsschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: NDN-26, MgAg, Cs2CO3, Cs3PO4, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF;
2,2' ,2" - (1, 3 , 5-Benzinetriyl) -tris (1 -phenyl-1-H- benzimidazole) ; 2- (4-Biphenylyl) -5- (4 - tert-butylphenyl) - l,3,4-oxadiazole,2, 9-Dimethyl-4 , 7-diphenyl-l, 10- phenanthroline (BCP) ; 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4- (Naphthalen-l-yl) -3 , 5-diphenyl-4H-l, 2 , 4-triazole; 1,3-Bis[2- (2,2* -bipyridine-6-yl) -1, 3,4-oxadiazo-5-yl] benzene; 4,7- Diphenyl-1, 10-phenanthroline (BPhen) ; 3- (4-Biphenylyl) -4- phenyl-5-tert-butylphenyl-l, 2, 4-triazole; Bis (2-methyl-8- quinolinolate) -4- (phenylphenolato) aluminium; 6,6' -Bis [5- (biphenyl-4-yl) -1, 3, 4-oxadiazo-2-yl] -2, 2 ' -bipyridyl; 2- phenyl-9, 10-di (naphthalen-2-yl) -anthracene; 2, 7-Bis [2- (2, 2 ' - bipyridine-6-yl) -1, 3 , 4-oxadiazo-5-yl] -9, 9-dimethylfluorene; 1, 3 -Bis [2- (4 -tert-butylphenyl) -1,3, 4 -oxadiazo-5-yl] benzene; 2- (naphthalen-2-yl) -4 , 7-diphenyl-l, 10-phenanthroline; 2,9- Bis (naphthalen-2-yl) -4 , 7-diphenyl-l , 10-phenanthroline;
Tris (2,4, 6-trimethyl-3- (pyridin-3-yl) phenyl) borane; 1-methyl- 2- (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) -lH-imidazo [4 , 5- f] [1, 10] phenanthroline; Phenyl-dipyrenylphosphine oxide;
Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid oder dessen Imide;
Perylentetracarbonsäuredianhydrid oder dessen Imide; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
Die Elektroneninjektionsschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise ungefähr 30 nm.
Bei einer optisch funktionellen Schichtenstruktur 22 mit zwei oder mehr optisch funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten können entsprechende Zwischenschichten zwischen den optisch funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten ausgebildet sein. Die optisch funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten können jeweils einzeln für sich gemäß einer Ausgestaltung der im Vorhergehenden erläuterten optisch funktionellen
Schichtenstruktur 22 ausgebildet sein. Die Zwischenschicht kann als eine Zwischenelektrode ausgebildet sein. Die
Zwischenelektrode kann mit einer externen Spannungsquelle elektrisch verbunden sein. Die externe Spannungsquelle kann an der Zwischenelektrode beispielsweise ein drittes
elektrisches Potential bereitstellen. Die Zwischenelektrode kann jedoch auch keinen externen elektrischen Anschluss aufweisen, beispielsweise indem die Zwischenelektrode ein schwebendes elektrisches Potential aufweist.
Die optisch funktionelle Schichtenstruktur-Einheit kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von maximal ungefähr 3 μm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 μm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. Das optoelektronische Bauelement 10 kann optional weitere funktionale Schichten aufweisen, beispielsweise angeordnet auf oder über der einen oder mehreren Emitterschichten oder auf oder über der Elektronentransportschicht . Die weiteren funktionalen Schichten können beispielsweise interne oder extern Ein- /Auskoppelstrukturen sein, die die Funktionalität und damit die Effizienz des optoelektronischen Bauelements 10 weiter verbessern können.
Die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 23 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten elektrisch
leitfähigen Elektrodenschicht 20 ausgebildet sein, wobei die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 20 und die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 23 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Die zweite
elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 23 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 23 kann einen zweiten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein zweites
elektrisches Potential anlegbar ist. Das zweite elektrische Potential kann von der gleichen oder einer anderen
Energiequelle bereitgestellt werden wie das erste elektrische Potential. Das zweite elektrische Potential kann
unterschiedlich zu dem ersten elektrischen Potential sein. Das zweite elektrische Potential kann beispielsweise einen Wert aufweisen derart, dass die Differenz zu dem ersten elektrischen Potential einen Wert in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 20 V aufweist, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 2,5 V bis ungefähr 15 V, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 3 V bis ungefähr 12 V. Die Dünnfilmverkapselung 24 kann als transluzente oder transparente Schicht ausgebildet sein. Die
Dünnfilmverkapselung 24 bildet eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff. In anderen Worten ist die Dünnfilmverkapselung 24 derart ausgebildet, dass sie von Stoffen, die das optoelektronische Bauelement schädigen können, beispielsweise Wasser,
Sauerstoff oder Lösemittel, nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann. Die
Dünnfilmverkapselung 24 kann als eine einzelne Schicht, ein Schichtstapel oder eine Schichtstruktur ausgebildet sein.
Die Dünnfilmverkapselung 24 kann aufweisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid,
Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid,
Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid,
Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Poly (p-phenylenterephthalamid) , Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben.
Die Dünnfilmverkapselung 24 kann eine Schichtdicke von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm, beispielsweise ungefähr 40 nm.
Die Dünnfilmverkapselung 24 kann ein hochbrechendes Material aufweisen, beispielsweise ein oder mehrere Material (ien) mit einem hohen Brechungsindex, beispielsweise mit einem
Brechungsindex von 1,5 bis 3, beispielsweise von 1,7 bis 2,5, beispielsweise von 1,8 bis 2.
Gegebenenfalls kann die erste Barriereschicht auf dem Träger 12 korrespondierend zu einer Ausgestaltung der
Dünnfilmverkapselung 24 ausgebildet sein.
Die Dünnfilmverkapselung 24 kann beispielsweise mittels eines geeigneten Abscheideverfahrens gebildet werden, z.B. mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD) ) , z.B. eines plasmaunterstützten
Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD) ) oder eines plasmalosen
Atomlageabscheideverfahrens (Plasma- less Atomic Layer
Deposition (PLALD) ) , oder mittels eines chemischen
Gasphasenabscheideverfahrens (Chemical Vapor Deposition
(CVD) ) , z.B. eines plasmaunterstützten
Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) ) oder eines plasmalosen
Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma- less Chemical Vapor Deposition (PLCVD) ) , oder alternativ mittels anderer
geeigneter Abscheideverfahren.
Optional kann eine Ein- oder Auskoppelschicht beispielsweise als externe Folie (nicht dargestellt) auf dem Träger 12 oder als interne Auskoppelschicht (nicht dargestellt) im
Schichtenquerschnitt des optoelektronischen Bauelements 10 ausgebildet sein. Die Ein-/Auskoppelschicht kann eine Matrix und darin verteilt Streuzentren aufweisen, wobei der mittlere Brechungsindex der Ein- /Auskoppelschicht größer ist als der mittlere Brechungsindex der Schicht, aus der die
elektromagnetische Strahlung bereitgestellt wird. Ferner können zusätzlich eine oder mehrere Entspiegelungsschichten ausgebildet sein.
Die Haftmittelschicht 36 kann beispielsweise Klebstoff und/oder Lack aufweisen, mittels dessen der Abdeckkörper 38 beispielsweise auf der Dünnfilmverkapselung 24 angeordnet, beispielsweise aufgeklebt, ist. Die Haftmittelschicht 36 kann transparent oder transluzent ausgebildet ein. Die
Haftmittelschicht 36 kann beispielsweise Partikel aufweisen, die elektromagnetische Strahlung streuen, beispielsweise lichtstreuende Partikel. Dadurch kann die Haftmittelschicht 36 als Streuschicht wirken und zu einer Verbesserung des FarbwinkelVerzugs und der Auskoppeleffizienz führen. Als lichtstreuende Partikel können dielektrische
Streupartikel vorgesehen sein, beispielsweise aus einem
Metalloxid, beispielsweise Siliziumoxid (Si02) , Zinkoxid (ZnO) , Zirkoniumoxid (Zr02) , Indium- Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO) , Galliumoxid (Ga20x) Aluminiumoxid, oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der Haftmittelschicht 36
verschieden ist, beispielsweise Luftblasen, Acrylat, oder Glashohlkugeln. Ferner können beispielsweise metallische Nanopartikel , Metalle wie Gold, Silber, Eisen-Nanopartikel, oder dergleichen als lichtstreuende Partikel vorgesehen sein.
Die Haftmittelschicht 36 kann eine Schichtdicke größer 1 μm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff ein Laminations-Klebstoff sein.
Die Haftmittelschicht 36 kann einen Brechungsindex aufweisen, der kleiner ist als der Brechungsindex des Abdeckkörpers 38. Die Haftmittelschicht 36 kann beispielsweise einen
niedrigbrechenden Klebstoff aufweisen, wie beispielsweise ein Acrylat, der einen Brechungsindex von ungefähr 1,3 aufweist. Die Haftmittelschicht 36 kann jedoch auch einen hochbrechenden Klebstoff aufweisen, der beispielsweise hochbrechende, nichtstreuende Partikel aufweist und der einen schichtdickengemittelten Brechungsindex aufweist, der
ungefähr dem mittleren Brechungsindex der optisch
funktionellen Schichtenstruktur 22 entspricht, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1,6 bis 2,5, beispielsweise von 1,7 bis ungefähr 2,0. Auf oder über dem aktiven Bereich kann eine sogenannte
Getter-Schicht oder Getter-Struktur, d.h. eine lateral strukturierte Getter-Schicht, (nicht dargestellt) angeordnet sein. Die Getter-Schicht kann transluzent, transparent oder opak ausgebildet sein. Die Getter-Schicht kann ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein, das Stoffe, die
schädlich für den aktiven Bereich sind, absorbiert und bindet. Eine Getter-Schicht kann beispielsweise ein Zeolith- Derivat aufweisen oder daraus gebildet sein. Die Getter- Schicht kann eine Schichtdicke größer 1 μm aufweisen,
beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μm. In
verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Getter-Schicht einen Laminations -Klebstoff aufweisen oder in der
Haftmittelschicht 36 eingebettet sein. Der Abdeckkörper 38 kann beispielsweise von einem Glaskörper, einer Metallfolie oder einem abgedichteten Kunststofffolien- abdeckkörper gebildet sein. Der Abdeckkörper 38 kann
beispielsweise mittels einer Fritten-Verbindung (engl, glass frit bonding/glass soldering/seal glass bonding) mittels eines herkömmlichen Glaslotes in den geometrischen
Randbereichen des optoelektronischen Bauelements 10 auf der Dünnfilmverkapselung 24 bzw. dem aktiven Bereich angeordnet sein. Der Abdeckkörper 38 kann beispielsweise einen
Brechungsindex (beispielsweise bei einer Wellenlänge von 633 nm) von beispielsweise 1,3 bis 3, beispielsweise von 1,4 bis 2, beispielsweise von 1,5 bis 1,8 aufweisen. Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann das optoelektronische Bauelement 10 segmentiert ausgebildet se Alternativ oder zusätzlich kann eine Mehrzahl von
optoelektronischen Bauelementen 10 nebeneinander zu einer optoelektronischen Baugruppe angeordnet sein.

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Bauelement (10) aufweisend
eine erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht (101) , eine elektrisch isolierende Schicht (102) über der ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (101) ,
eine zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht (103) über der elektrisch isolierenden Schicht (102) ,
eine erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (20) über der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (103) , zumindest eine optisch funktionelle Schichtenstruktur (22) über der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht (20) und
eine zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (23) über der optisch funktionellen Schichtenstruktur (22) , wobei
die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht (103) eine erste Ausnehmung (110) aufweist,
die elektrisch isolierende Schicht (102) eine zweite Ausnehmung (111) aufweist, die die erste Ausnehmung (110) überlappt ,
in der ersten Ausnehmung (110) und in der zweiten
Ausnehmung (111) eine elektrisch leitfähige
Durchkontaktierung (112) angeordnet ist, die zur ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (101) geführt ist, und die elektrisch leitfähige Durchkontaktierung (112) zur zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (103)
elektrisch isoliert ist.
2. Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 1, wobei
die erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (20) elektrisch leitend mit der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (103) verbunden ist, und
die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (23) über die elektrisch leitfähige Durchkontaktierung (112) elektrisch leitend mit der ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (101) verbunden ist.
3. Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 2, wobei die elektrisch leitfähige Durchkontaktierung (112) und die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (23) einstückig ausgebildet sind.
4. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht (101) , die elektrisch isolierende Schicht (102) und die zweite elektrisch leitfähige
Kontaktschicht (103) als Folienlaminat ausgebildet sind.
5. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Lackschicht zur elektrischen Isolation zwischen der elektrisch leitfähigen Durchkontaktierung (112) und der zweiten elektrisch
leitfähigen Kontaktschicht (103) angeordnet ist.
6. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht (101) eine dritte Ausnehmung (123) aufweist,
die elektrisch isolierende Schicht (102) eine vierte Ausnehmung (124) aufweist, die die dritte Ausnehmung (123) überlappt, und
in der dritten Ausnehmung (123) und in der vierten Ausnehmung (124) eine externe elektrisch leitfähige
Verbindung (119) zur zweiten elektrisch leitfähigen
Kontaktschicht (103) geführt ist, die zur ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (101) elektrisch isoliert ist.
7. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend
mindestens eine dritte elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht über der zweiten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht (23) , mindestens eine dritte elektrisch leitfähige
Kontaktschicht über der zweiten elektrisch leitfähigen
Kontaktschicht (103) ,
mindestens eine zweite elektrisch isolierende Schicht zwischen der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (103) und der dritten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht, mindestens eine weitere Ausnehmung und mindestens eine weitere elektrisch leitfähige Durchkontaktierung.
8. Optoelektronisches Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
mindestens eine der Elektrodenschichten (20, 23) und/oder die optisch funktionelle Schichtenstruktur (22) lateral segmentiert sind, und
eine Mehrzahl von voneinander elektrisch getrennten, elektrisch leitfähigen Kontaktschichten zum elektrischen
Kontaktieren der einzelnen lateralen Segmente vertikal übereinander ausgebildet sind.
9. Optoelektronisches Bauelement (10) nach Anspruch 8, wobei
jeder Elektrodenschicht mindestens eine der elektrisch leitenden Kontaktschichten zur elektrischen Kontaktierung zugeordnet und elektrisch mit dieser verbunden ist.
10. Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements (10) , bei dem
eine erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht (101) ausgebildet wird,
eine elektrisch isolierende Schicht (102) über der ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (101)
ausgebildet wird,
eine zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht (103) über der elektrisch isolierenden Schicht (102) ausgebildet wird,
eine erste Ausnehmung (110) in der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (103) ausgebildet wird, eine zweite Ausnehmung (111) in der elektrisch
isolierende Schicht (102) ausgebildet wird, die die erste Ausnehmung (110) überlappt,
eine elektrisch leitfähige Durchkontaktierung (112) in der ersten Ausnehmung (110) und in der zweiten Ausnehmung (111) ausgebildet wird, wobei die elektrisch leitfähige
Durchkontaktierung (112) mit der ersten elektrisch
leitfähigen Kontaktschicht (101) elektrisch leitend verbunden wird und gegenüber der zweiten elektrisch leitfähigen
Kontaktschicht (103) elektrisch isoliert wird,
eine erste elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (20) über der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (103) ausgebildet wird,
zumindest eine optisch funktionelle Schichtenstruktur (22) über der ersten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht (20) ausgebildet wird, und
eine zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (23) über der optisch funktionellen Schichtenstruktur (22) ausgebildet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die erste
Ausnehmung (110) und die zweite Ausnehmung (111) gleichzeitig ausgebildet werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, bei dem die zweite elektrisch leitfähige Elektrodenschicht (23) und die elektrisch leitfähige Durchkontaktierung (112)
gleichzeitig ausgebildet werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht (101) , die elektrisch isolierende Schicht (102) und die zweite
elektrisch leitfähige Kontaktschicht (103) ausgebildet werden, indem die elektrisch isolierende Schicht (102) bereitgestellt wird und beidseitig mit der ersten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (101) und der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (103) beschichtet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die erste elektrisch leitfähige Kontaktschicht (101) , die elektrisch isolierende Schicht (102) und die zweite elektrisch leitfähige Kontaktschicht (103) ausgebildet werden, indem eine der elektrisch leitfähigen
Kontaktschichten (101, 103) bereitgestellt wird und auf der bereitgestellten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (101, 103) die elektrisch isolierende Schicht (102) ausgebildet wird, und anschließend auf der elektrisch isolierenden
Schicht (102) die andere der elektrisch leitfähigen
Kontaktschichten (101, 103) ausgebildet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem mindestens eine zweite elektrisch isolierende Schicht über der zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktschicht (103) ausgebildet wird,
mindestens eine dritte elektrisch leitfähige
Kontaktschicht über der zweiten elektrisch isolierenden Schicht ausgebildet wird,
mindestens eine weitere Ausnehmung und mindestens eine weitere elektrisch leitfähige Durchkontaktierung ausgebildet werden, und
mindestens eine dritte elektrisch leitfähige
Elektrodenschicht über der zweiten elektrisch leitfähigen Elektrodenschicht (23) ausgebildet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei dem mindestens eine der Elektrodenschichten (20, 23) und/oder die optisch funktionelle Schichtenstruktur (22) lateral segmentiert werden, und
eine Mehrzahl von voneinander elektrisch getrennten, elektrisch leitfähigen Kontaktschichten zum elektrischen Kontaktieren der einzelnen Segmente vertikal übereinander ausgebildet werden.
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