WO2016020331A1

WO2016020331A1 - Verfahren zur herstellung einer organischen leuchtdiode und organische leuchtdiode

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Publication number: WO2016020331A1
Application number: PCT/EP2015/067840
Authority: WO
Inventors: Thomas Wehlus
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Osram Oled GmbH
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2017-02-04
Also published as: DE102014111037B4; DE102014111037A1

Abstract

Das Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode (1) umfasst die Schritte: A) Bereitstellen eines Trägersubstrats (2) mit einer Trägeroberseite (20), B) Aufbringen einer Substratelektrode (31) und von elektrischen Kontaktflächen (30, 33), C) Aufbringen einer organischen Schichtenfolge (4) zur Strahlungserzeugung, sodass sich die Substratelektrode (31) zwischen dem Trägersubstrat (3) und der Schichtenfolge (4) befindet, D) Aufbringen einer Deckelektrode (32), E) Anbringen von elektrischen Anschlussleitungen (5) auf die Kontaktflächen (30, 33), und F) Aufbringen einer Schutzschicht (6) über der Deckelektrode (32) und den Kontaktflächen (33), wobei die Schutzschicht (6) als Flüssigkeit (60) aufgebracht wird, die Schutzschicht (6) stellenweise in direktem Kontakt zu den Kontaktflächen (33) steht und die Anschlussleitungen (5) einschließt, und ein mittlerer Abstand zwischen der Schutzschicht (6) und der Deckelektrode (32) höchstens 1µm beträgt.

Description

Beschreibung

Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode und organische Leuchtdiode

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer organischen

Leuchtdiode angegeben. Darüber hinaus wird eine organische Leuchtdiode angegeben. Aus den Druckschriften US 8,487,532 B2 sowie US 5,013,967 A sind organische Leuchtdioden bekannt.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine organische

Leuchtdiode anzugeben, die effizient und robust verkapselt ist.

Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte

Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Trägersubstrat mit einer Trägeroberseite bereitgestellt. Das Trägersubstrat ist bevorzugt strahlungsdurchlässig für eine im Betrieb der herzustellenden Leuchtdiode emittierte

Strahlung. Beispielsweise handelt es sich bei dem

Trägersubstrat um eine Glasplatte, eine Kunststoffplatte, eine Keramikplatte, eine Glasfolie oder eine Kunststofffolie . Das Trägersubstrat kann mechanisch starr oder mechanisch flexibel sein. Starr kann bedeuten, dass sich dann die organische Leuchtdiode im bestimmungsgemäßen Gebrauch nicht biegt. Mechanisch flexibel kann bedeuten, dass die fertig hergestellte organische Leuchtdiode im bestimmungsgemäßen Gebrauch zerstörungsfrei und/oder reversibel Krümmungsradien von 5 cm oder auch weniger aufweisen kann.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Verfahren den Schritt des Aufbringens einer Substratelektrode auf die

Trägeroberseite auf. Die Substratelektrode kann hierbei mehrere Komponenten aufweisen. Bevorzugt wird die

Substratelektrode stellenweise oder ganzflächig unmittelbar auf die Trägeroberseite aufgebracht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine oder werden mehrere elektrische Kontaktflächen auf der Trägeroberseite angebracht. Beispielsweise erfolgt ein Aufbringen der

elektrischen Kontaktflächen über ein Aufdampfen, eine

Galvanisierung und/oder ein Aufdrucken. Bevorzugt werden je eine oder mehrere elektrische Kontaktflächen für einen

Anodenkontakt sowie für einen Kathodenkontakt hergestellt. Die elektrischen Kontaktflächen sind ferner bevorzugt dazu eingerichtet, mit weiteren elektrischen Leitungen kontaktiert zu werden, beispielsweise über ein Löten mittels eines Lots, über ein elektrisch leitfähiges Kleben oder über ein

Ultraschallschweißen oder Ultraschalllöten. Es ist möglich, dass die elektrischen Kontaktflächen aus genau einem Metall oder aus genau einer Metalllegierung bestehen und somit dann keinen Schichtaufbau aus mehreren verschiedenen metallischen Materialien aufweisen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Verfahren den Schritt des Aufbringens einer organischen Schichtenfolge auf. Die organische Schichtenfolge umfasst mindestens eine

Schicht, die zu einer Strahlungserzeugung vorgesehen ist. Bevorzugt ist die organische Schichtenfolge dazu

eingerichtet, im Betrieb sichtbares Licht, beispielsweise weißes Licht oder farbiges Licht, zu erzeugen. Die organische Schichtenfolge wird an einer dem Trägersubstrat abgewandten Seite der Substratelektrode und/oder zumindest einer der elektrischen Kontaktflächen angebracht. Beispielsweise wird die organische Schichtenfolge mittels Aufdampfen oder mittels Flüssigphasenabscheidung hergestellt. Die organische

Schichtenfolge steht bevorzugt in direktem Kontakt zu der Substratelektrode . Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens einer Deckelektrode auf die organische Schichtenfolge. Bevorzugt weist die Deckelektrode eines oder mehrere Metalle auf. Die Deckelektrode ist

bevorzugt reflektierend für die in der organischen

Schichtenfolge erzeugte Strahlung eingerichtet. Weiterhin wird die Deckelektrode bevorzugt unmittelbar auf der

organischen Schichtenfolge aufgebracht, beispielsweise durch ein Aufdampfen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens von elektrischen

Anschlussleitungen auf die Kontaktflächen. Bei den

elektrischen Anschlussleitungen kann es sich um elektrisch leitende Kabel handeln, die eine elektrisch leitende Ader und eine darum liegende Isolierung aufweisen. Es können mehrere einzelne elektrische Leitungen verwendet werden oder eine Mehrfachleitung oder auch ein Flachbandkabel. Die

elektrischen Anschlussleitungen werden auf die Kontaktflächen beispielsweise angelötet, etwa mittels Ultraschall

angeschweißt oder angeklebt. Es ist dabei möglich, dass die Anschlussleitungen die Kontaktflächen nur zum Teil bedecken, in Draufsicht auf die Trägeroberseite gesehen. Über die elektrischen Anschlussleitungen ist die fertig hergestellte organische Leuchtdiode extern elektrisch kontaktierbar und zum Beispiel an eine Stromquelle oder an einen Transformator anschließbar . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird über der Deckelektrode und/oder über den elektrischen

Kontaktflächen eine Schutzschicht aufgebracht. Die

Schutzschicht wird bevorzugt als Flüssigkeit aufgebracht und anschließend ausgehärtet und/oder getrocknet. Mit anderen Worten erfolgt also die Abscheidung der Schutzschicht aus einer Flüssigphase heraus.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform steht die Schutzschicht stellenweise oder ganzflächig in direktem Kontakt und

bevorzugt formschlüssig zu den Kontaktflächen. Ferner

schließt die Schutzschicht bevorzugt die elektrischen

Anschlussleitungen zumindest stellenweise ein. Das heißt, in einem Querschnitt senkrecht zu den Anschlussleitungen gesehen kann die Anschlussleitung stellenweise ringsum von der

Schutzschicht umgeben sein. Insbesondere sind die

elektrischen Kontaktflächen, in Draufsicht auf die

Trägeroberseite gesehen, vollständig von der Schutzschicht bedeckt, ebenso wie das für die organische Schichtenfolge und/oder die Deckelektrode gelten kann.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt ein mittlerer Abstand zwischen der Schutzschicht einerseits und der

Deckelektrode und/oder der Trägeroberseite und/oder den elektrischen Kontaktflächen andererseits bei höchstens 5 ym oder 2 ym oder 1 ym oder 0,5 ym. Mit anderen Worten befindet sich dann die Schutzschicht nahe an dem Trägersubstrat. In mindestens einer Ausführungsform umfasst das Verfahren, das zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode

eingerichtet ist, mindestens die folgenden Schritte,

bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge:

A) Bereitstellen eines Trägersubstrats mit einer

Trägeroberseite,

B) Aufbringen einer Substratelektrode und Aufbringen von elektrischen Kontaktflächen auf die Trägeroberseite,

C) Aufbringen einer organischen Schichtenfolge zur

Strahlungserzeugung auf das Trägersubstrat, sodass sich die Substratelektrode zwischen dem Trägersubstrat und der

Schichtenfolge befindet,

D) Aufbringen einer Deckelektrode auf die Schichtenfolge, E) Aufbringen von elektrischen Anschlussleitungen auf die Kontaktflächen und elektrisches Verbinden der

Anschlussleitungen mit den elektrischen Kontaktflächen, und F) Aufbringen einer Schutzschicht über der Deckelektrode und den Kontaktflächen, wobei die Schutzschicht als Flüssigkeit aufgebracht und anschließend ausgehärtet wird und mindestens stellenweise in direktem Kontakt zu den Kontaktflächen steht und die Anschlussleitungen einschließt und schließlich einen mittleren Abstand zu der Deckelektrode von höchstens 1 ym aufweist .

Zum Schutz von organischen Schichtenfolgen in organischen Leuchtdioden werden oft anorganische Verkapselungen etwa aus SiC>2 verwendet. Solche Schutzschichten, die beispielsweise über Atomlagenabscheidung oder chemische Gasphasenabscheidung aufgebracht werden, bedecken normalerweise nicht elektrische Kontaktflächen einer organischen Leuchtdiode, da diese elektrischen Kontaktflächen erst nach einem Erzeugen einer solchen Verkapselung der organischen Schichtenfolge elektrisch kontaktiert werden. Ein erneutes Aufbringen einer solchen Schutzschicht durch eine Gasphasenabscheidung ist in der Regel aufwendig und kostenintensiv. Jedoch sind auch die elektrischen Kontaktflächen, die typischerweise durch

wenigstens eine Metallisierung gebildet sind, korrosionsfest herzustellen. Dies gilt insbesondere, um einen ausreichenden Schutz gegen Feuchte und andere Verunreinigungen, wie etwa in der Luft enthaltene Chemikalien wie Schwefel, zu

gewährleisten. Speziell sind im Automobilbereich hohe

Anforderungen an die Robustheit einer organischen Leuchtdiode und damit deren elektrischen Kontaktflächen gegen eine

Vielzahl von Chemikalien erforderlich.

Eine solche Robustheit ist beispielsweise dadurch gewährbar, dass hochwertige und speziell mehrlagige Metallisierungen für die elektrischen Kontaktflächen verwendet werden. Solche Metallisierungen sind beispielsweise Multi-Lagen- Metallisierungen etwa aus einer Schichtenfolge

Chrom/Aluminium/Chrom oder Molybdän/Aluminium/Molybdän. Das Erzeugen solcher hochwertigen Metallisierungen ist jedoch vergleichsweise kostenintensiv.

Durch das Aufbringen der Schutzschicht auf allen

Metallflächen, insbesondere auf den elektrischen

Kontaktflächen, nach einem Verbinden der elektrischen

Kontaktflächen mit den elektrischen Anschlussleitungen ermöglicht eine effiziente Verkapselung der organischen

Leuchtdiode, speziell hinsichtlich der elektrischen

Kontaktflächen. Durch das Abscheiden der Schutzschicht aus der Flüssigphase heraus ist zudem eine kostengünstige

Verkapselung erreichbar. Ferner sind elektrische

Kontaktflächen aus nur einem einzigen Material realisierbar, sodass auch ein Aufwand beim Erzeugen der Kontaktflächen selbst reduzierbar ist. Insbesondere können für die

elektrischen Kontaktflächen reine Silberschichten oder reine Aluminiumschichten verwendet werden, die insbesondere

aufdampfbar sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Schutzschicht so aufgebracht, dass die Schutzschicht in der fertig

hergestellten organischen Leuchtdiode auf die Trägeroberseite beschränkt ist. Bevorzugt ist dann die Schutzschicht

deckungsgleich zur Trägeroberseite. Das heißt, die

Schutzschicht bedeckt dann die Trägeroberseite vollständig und schließt bündig mit Stirnseiten des Trägersubstrats ab, etwa in Draufsicht gesehen. Insbesondere sind dann eine

Frontseite des Trägersubstrats und die Stirnseiten des

Trägersubstrats in der fertigen Leuchtdiode frei von der Schutzschicht. Die Frontseite liegt hierbei der

Trägeroberseite gegenüber. Bevorzugt handelt es sich bei der Frontseite um eine Strahlungsaustrittsfläche der organischen Leuchtdiode. Es ist dabei möglich, dass die Schutzschicht die Trägeroberseite nur unmittelbar an den elektrischen

Anschlussleitungen überragt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die fertig hergestellte organische Leuchtdiode als äußere

Begrenzungsflächen ausschließlich das Trägersubstrat, die Schutzschicht und optional die elektrischen

Anschlussleitungen auf. Insbesondere liegen von dem

Trägersubstrat lediglich die Stirnseiten sowie die Frontseite frei. Das heißt, die organische Leuchtdiode weist dann insbesondere kein zweites Substrat oder Deckglas auf, insbesondere außerhalb der Schutzschicht. Ebenso kann dies bedeuten, dass die organische Leuchtdiode lediglich einen einzigen mechanischen Träger in Form des Trägersubstrats aufweist. Es ist dann keine zweite, die organische Leuchtdiode mechanisch stabilisierende Komponente vorhanden. Bevorzugt ist dabei die organische Leuchtdiode auch frei von glasförmigen Verbindungsmitteln wie Glasloten und/oder

Glasfritten.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die elektrischen Kontaktflächen je aus einer einzigen Metallschicht gebildet. Mit anderen Worten liegt dann innerhalb der elektrischen Kontaktflächen kein Konzentrationsgradient von Materialien vor, über rein statistische Schwankungen hinausgehend. Es ist möglich, dass die elektrischen Kontaktflächen alle aus demselben Material geformt sind oder dass verschiedene elektrische Kontaktflächen durch unterschiedliche Materialien gebildet sind.

Alternativ können die elektrischen Kontaktflächen unmittelbar an dem Trägersubstrat eine metallische Kontaktschicht

aufweisen, die eine verbesserte Haftung an das Trägersubstrat gewährleistet und bevorzugt eine Dicke von höchstens 10 nm und/oder von höchstens 10 % der Gesamtdicke der jeweiligen elektrischen Kontaktfläche aufweist. Bevorzugt weisen die elektrischen Kontaktflächen dann nur genau eine Schicht auf, die auf der Kontaktschicht aufgebracht ist und die

eigentlichen elektrischen Kontaktflächen bildet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die elektrischen Kontaktflächen jeweils eines oder mehrere Metalle auf oder bestehen aus einem oder mehreren Metallen. Insbesondere sind die elektrischen Kontaktflächen, insbesondere mit Ausnahme der metallischen Kontaktschicht, aus Silber, aus Aluminium, aus Magnesiumsilber oder aus Kupfer gebildet. Die

elektrischen Kontaktflächen können je aus genau einem der genannten Materialien bestehen, wobei nicht beabsichtigte Verunreinigungen unberücksichtigt bleiben können. Die

metallische Kontaktschicht kann Cr, Pt, Pd und/oder Ti aufweisen oder hieraus bestehen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Schutzschicht mittels eines Tauchverfahrens aufgebracht. Hierbei wird das Trägersubstrat samt den darauf aufgebrachten weiteren

Komponenten der organischen Leuchtdiode teilweise oder vollständig in die Flüssigkeit für die Schutzschicht

eingetaucht .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist während des

Eintauchens auf der Frontseite und/oder auf Stirnseiten des Trägersubstrats genau eine oder zumindest eine Schutzfolie aufgebracht. Durch die Schutzfolie wird verhindert, dass die Flüssigkeit für die Schutzschicht die Frontseite und/oder die Stirnseiten erreicht. Bevorzugt wird die Schutzfolie nach dem Schritt des Eintauchens und/oder nach dem Schritt des

Aushärtens zu der Schutzschicht entfernt. Mit anderen Worten ist dann die Schutzfolie in der fertigen organischen

Leuchtdiode nicht mehr vorhanden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Schutzschicht vollständig oder teilweise durch ein Aufsprühen, durch ein Aufpinseln und/oder durch ein Aufdrucken aufgebracht. Ein solches Aufbringen der Schutzschicht kann insbesondere mit einem Eintauchen kombiniert werden. Dies gilt speziell dann, falls die Schutzschicht mehrere Teilbereiche oder Komponenten oder Lagen aufweist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Schutzschicht in mehreren Lagen aufgebracht. Die Lagen folgen bevorzugt direkt und unmittelbar aufeinander. Es ist dabei möglich, dass eine nachfolgende Lage erst aufgebracht wird, wenn die direkt vorhergehende Lage bereits ausgehärtet ist. Die einzelnen Lagen können hierbei aus dem gleichen Material bestehen oder auch aus unterschiedlichen Materialien.

Bevorzugt weisen die einzelnen Lagen eine Dicke von

mindestens 1 ym oder 2 ym oder 4 ym und/oder von höchstens 20 ym oder 15 ym oder 8 ym auf. Eine nachfolgende Lage kann eine vorhergehende Lage dabei vollständig oder auch nur teilweise bedecken. Bevorzugt schließen alle Lagen das

Trägersubstrat sowie die darauf angebrachten Komponenten vollständig ein. Abweichend hiervon ist es aber auch möglich, dass einzelne der Lagen auf bestimmte Bereiche des

Trägersubstrats sowie der darauf aufgebrachten Komponenten beschränkt sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt das Aufbringen der Schutzschicht in einem Trägerverbund. Der Trägerverbund weist mehrere der Träger für die einzelnen organischen

Leuchtdioden auf. Zum Beispiel ist der Trägerverbund eine durchgehende Glasplatte oder Glasfolie. Insbesondere erfolgt ein Vereinzeln zu den fertigen organischen Leuchtdioden dann nach dem Aufbringen der Schutzschicht. Mit anderen Worten werden dann die Stirnseiten erst nach dem Aufbringen der Schutzschicht erzeugt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt eine mittlere Dicke der Schutzschicht, in Richtung senkrecht zu der

Trägeroberseite, bei mindestens 2 ym oder 3 ym oder 4 ym oder 8 ym. Alternativ oder zusätzlich liegt die mittlere Dicke der Schutzschicht bei höchstens 50 ym oder 30 ym oder 15 ym. Es ist möglich, dass eine lokal vorliegende Dicke der Schutzschicht die genannten Werte überschreitet oder

unterschreitet oder auch dass die Dicke der Schutzschicht im gesamten Bereich, in dem die Schutzschicht vorliegt,

innerhalb der genannten Intervalle liegt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die fertig hergestellte organische Leuchtdiode eine Gesamtdicke von mindestens 200 ym oder 500 ym oder 750 ym auf. Alternativ oder zusätzlich liegt die Dicke der fertig hergestellten organischen Leuchtdiode bei höchstens 4 mm oder 2 mm oder 1,5 mm oder 0,9 mm. Mit anderen Worten ist dann die

organische Leuchtdiode vergleichsweise dünn. Dies ist insbesondere durch die Verwendung der Schutzschicht

erreichbar, wodurch auf ein zweites Glassubstrat etwa als Deckglas verzichtbar ist. Ebenso ist es möglich, dass die fertig hergestellte Leuchtdiode dann eine flexible

Leuchtdiode ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Schutzschicht aus einem Kunststoff und/oder einem Polymer geformt.

Bevorzugt weist die Schutzschicht eines oder mehrerer der nachfolgenden Materialien oder Materialklassen auf oder besteht aus einem oder mehreren der nachfolgenden Materialien oder Materialklassen: ein Polyurethan etwa mit

Diphenylmethan-4 , 4 ' -diisocyanat (MDI) und/oder mit

Isophorondiisocyanat (IPDI) und/oder mit Toluylendiisocyanat (TDI) und/oder mit Hexamethylendiisocyanat (HDI), ein Harz wie ein Acrylharz oder ein Epoxidharz oder ein Silikonharz, ein Fiberglasgel, ein Mehrkomponenten-Kunststoff wie ein Zwei-Komponentenkunststoff, ein Polymerisationsklebstoff wie ein Cyanacrylat oder ein Methylmethacrylat oder ein

ungesättigter Polyester, ein Polykondensationsklebstoff wie ein Phenol-Formaldehydharz, ein Silikon, ein silanvernetzender Polymerklebstoff, ein Polyimid, ein

Polysulfid, ein Wasserglas. Die Flüssigkeit für die

Schutzschicht kann zudem ein Lösungsmittel aufweisen, sodass sich die Schutzschicht durch ein Abdampfen des Lösungsmittels ausbildet. Ebenso kann die Schutzschicht durch eine

Polymerisation aus der Flüssigkeit gebildet werden. Neben dem Material für die Schutzschicht kann die Flüssigkeit optional zusätzliche Bestandteile wie Stabilisatoren, Weichmacher und/oder Bindemittel enthalten.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird auf die Deckelektrode, insbesondere unmittelbar und direkt auf die Deckelektrode, eine Dünnfilmverkapselung aufgebracht. Eine Dicke der Dünnfilmverkapselung liegt bevorzugt bei mindestens 10 nm oder 20 nm oder 40 nm und/oder bei höchstens 500 nm oder 200 nm oder 100 nm. Die Dünnfilmverkapselung ist bevorzugt aus zumindest einem anorganischen Material

gebildet, beispielsweise aus einem Oxid wie AI2O3 oder S1O2 und/oder aus einem Nitrit wie S13N4 oder A1N. Es ist möglich, dass die Dünnfilmverkapselung eine Schichtenfolge aus sich abwechselnden Materialien aufweist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform bleiben die

elektrischen Kontaktflächen stellenweise oder ganzflächig frei von der Dünnfilmverkapselung, in Draufsicht auf die

Trägeroberseite gesehen. Hierbei ist nicht ausgeschlossen, dass die elektrischen Kontaktflächen in Zwischenschritten des Verfahrens zumindest teilweise von der Dünnfilmverkapselung bedeckt sind. In der fertig hergestellten organischen

Leuchtdiode sind die elektrischen Kontaktflächen jedoch mindestens teilweise frei von der Dünnfilmverkapselung . Gemäß zumindest einer Ausführungsform überdeckt die

Dünnfilmverkapselung die Deckelektrode und die organische Schichtenfolge zur Strahlungserzeugung vollständig und lückenlos .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Schutzschicht ganzflächig und direkt auf die Dünnfilmverkapselung

aufgebracht. Das heißt, die Schutzschicht bedeckt dann die Dünnfilmverkapselung vollständig und lückenlos. In einer lateralen Richtung, senkrecht zu der Trägeroberseite, überragt die Schutzschicht bevorzugt die Dünnfilmverkapselung ringsum .

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die

Substratelektrode eine transparente leitfähige Schicht sowie mehrere Stege auf. Bei den Stegen handelt es sich dabei um metallische Stege, die von einer elektrisch isolierenden Stegabdeckung überdeckt sind. Insbesondere ist die organische Schichtenfolge zwischen und auch auf den Stegen aufgebracht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Stege zusammen mit den Stegabdeckungen eine größere Dicke auf als die transparente leitfähige Schicht zusammen mit der

organischen Schichtenfolge und zusammen mit der

Deckelektrode. Beispielsweise sind die Stege zusammen mit den Stegabdeckungen um mindestens einen Faktor 2 oder 3 oder 5 dicker als die anderen genannten Schichten.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein durch die Steg und die Stegabdeckungen verursachtes Höhenprofil auf die Schutzschicht übertragen. Mit anderen Worten sind die

Dickenschwankungen, hervorgerufen durch die Stege und die Stegabdeckungen, auf die Schutzschicht übertragen und in der Schutzschicht sichtbar, im Querschnitt gesehen. Hierdurch ist erreichbar, dass die organische Leuchtdiode gegebenenfalls lediglich auf den Erhebungen in der Schutzschicht über den Stegen und den Stegabdeckungen zu einem Aufliegen kommt. Bei einer mechanischen Belastung erfolgt dann eine Beschädigung oder ein Durchdrücken etwa der organischen Schichtenfolge höchstens im Bereich der Stegabdeckungen. Somit sind

Kurzschlüsse durch ein Berühren der Deckelektrode und der Substratelektrode vermeidbar und die organische Leuchtdiode ist besser gegen mechanische Einflüsse geschützt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform erstrecken sich die Substratelektrode und/oder die Deckelektrode durchgehend, vollständig und bevorzugt auch einstückig über die organische Schichtenfolge hinweg. Insbesondere liegt eine

zusammenhängende, unstrukturierte Leuchtfläche der fertigen organischen Leuchtdiode dann bei mindestens 5 cm^ oder 25 cm^ oder 100 cm^ oder 500 cm^ . Mit anderen Worten ist dann die organische Leuchtdiode nicht zu mehreren Pixeln oder

leuchtenden Bereichen strukturiert. Es handelt sich dann bei der organischen Leuchtdiode nicht um ein Display, sondern bevorzugt um eine Leuchte zur Allgemeinbeleuchtung oder um eine Fahrzeugleuchte. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Schutzschicht undurchlässig für die im Betrieb der Leuchtdiode erzeugte Strahlung. Beispielsweise ist die Schutzschicht reflektierend oder absorbierend für die erzeugte Strahlung gestaltet. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch der organischen Leuchtdiode tritt dann keine in der organischen Leuchtdiode erzeugte Strahlung durch die Schutzschicht hindurch. Darüber hinaus wird eine organische Leuchtdiode angegeben. Die organische Leuchtdiode ist mit einem Verfahren

hergestellt, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen angegeben. Merkmale der Leuchtdiode sind daher auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt .

In mindestens einer Ausführungsform ist die Leuchtdiode zum Verbauen in einem Kraftfahrzeug eingerichtet. Beispielsweise handelt es sich bei der Leuchtdiode um einen Bestandteil einer Kraftfahrzeugbeleuchtung, beispielsweise um ein

Blinklicht oder um ein Rücklicht. Ebenso kann die Leuchte in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs eingesetzt sein,

beispielsweise an einem Himmel oder im Bereich der Armaturen.

Nachfolgend werden ein hier beschriebenes Verfahren und eine hier beschriebene organische Leuchtdiode unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher

erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt. Viel mehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß

dargestellt sein.

Es zeigen:

Figuren 1A, 1B, IC, 1D, 1F und IG

schematische Draufsichten zu Verfahrensschritten zur erfindungsgemäßen Herstellung von hier beschriebenen organischen Leuchtdioden, und

Figuren IE und 1H schematische Schnittdarstellungen zu

erfindungsgemäßen Verfahrensschritten zur Herstellung von hier beschriebenen organischen Leuchtdioden .

In den Figuren 1A bis 1H sind schematische Verfahrensschritte zur Herstellung einer hier beschriebenen organischen

Leuchtdiode 1 gezeigt. Gemäß Figur 1A wird ein Trägersubstrat 2 mit einer

Trägeroberseite 20 bereitgestellt. Bei dem Trägersubstrat 2 handelt es sich beispielsweise um eine Glasfolie. Auf der Trägeroberseite 20 sind eine Substratelektrode 31 sowie elektrische Kontaktflächen 30, 33 angebracht. Zwischen den beiden elektrischen Kontaktflächen 30, die jeweils durch

Metallisierungen gebildet sind, ist die Substratelektrode 31 erzeugt. Die Substratelektrode 31 weist eine transparente leitfähige Schicht 34 etwa aus Indium-Zinn-Oxid auf. Zwischen den elektrischen Kontaktflächen 30 sind ferner mehrere Stege 35 aus einem Metall und aus einer elektrisch isolierenden Stegabdeckung 36 erzeugt. Bei den beiden elektrischen

Kontaktflächen 30 handelt es sich bevorzugt um

Anodenkontakte. Die elektrische Kontaktfläche 33 steht nicht in direktem Kontakt zu der Substratelektrode 31 und ist insbesondere als Kathodenkontakt ausgebildet. Die

elektrischen Kontaktflächen 30, 33 sind bevorzugt aus demselben Material gestaltet und insbesondere aus genau einer Schicht gebildet, etwa aus Silber, Magnesium-Silber oder Kupfer. Eine Dicke der elektrischen Kontaktflächen 30, 33 liegt bevorzugt bei mindestens 30 nm oder 80 nm und/oder bei höchstens 5 ym oder 1 ym. In dem Verfahrensschritt, wie in Figur 1B gezeigt, wird auf die Substratelektrode 31 eine organische Schichtenfolge 4 aufgebracht. Die organische Schichtenfolge 4 umfasst

mindestens eine aktive Schicht zur Erzeugung einer

elektromagnetischen Strahlung. Bevorzugt überragt die

organische Schichtenfolge 4 die Substratelektrode 31.

Außerdem überdeckt die organische Schichtenfolge 4 die elektrischen Kontaktflächen 30, 33 bevorzugt teilweise. In Figur IC ist dargestellt, dass auf die organische

Schichtenfolge eine Deckelektrode 32 etwa als Kathodenkontakt aufgebracht wird, insbesondere aufgedampft. Die Deckelektrode 32, bei der es sich bevorzugt um eine metallische Elektrode handelt, überdeckt die organische Schichtenfolge bevorzugt nur teilweise. Insbesondere steht die Deckelektrode 32 in unmittelbarem elektrischen Kontakt zu der elektrischen

Kontaktfläche 33 und nicht in direktem Kontakt mit den elektrischen Kontaktflächen 30. Eine Dicke der Deckelektrode 32 liegt bevorzugt bei mindestens 30 nm oder 50 nm und/oder bei höchstens 500 nm oder 200 nm.

Anders als in den Figuren dargestellt können die elektrischen Kontaktflächen 30, 33, die Stege 35, 36, die organische

Schichtenfolge 4 sowie die Elektroden 31, 32 andere

geometrische Formen aufweisen, in Draufsicht auf die

Trägeroberseite 20 gesehen.

Im Verfahrensschritt, wie in Figur 1D dargestellt, werden elektrische Anschlussleitungen 5 mit den elektrischen

Kontaktflächen 30, 33 elektrisch leitend verbunden. Diese elektrische Verbindung erfolgt beispielsweise über ein Löten, ein Ultraschallschweißen oder ein Kleben. Bei den

elektrischen Anschlussleitungen 5 handelt es sich beispielsweise um ein Flachbandkabel oder um ein Stromkabel mit mehreren Adern. Die Führung der elektrischen

Anschlussleitungen 5 und deren Verdrahtung ist in Figur 1D nur stark vereinfacht dargestellt.

Bevorzugt sind die elektrischen Kontaktflächen 30, 33 von den elektrischen Anschlussleitungen 5 nur teilweise bedeckt. Nach dem Verfahrensschritt, wie in Figur 1D gezeigt, liegen damit der Trägeroberseite 20 abgewandte Flächen der elektrischen Kontaktflächen 30, 33 noch stellenweise frei. Die

elektrischen Anschlussleitungen 5 überragen dabei das

Trägersubstrat 2, in Draufsicht gesehen.

In Figur IE ist illustriert, dass auf eine Frontseite 22 des Trägersubstrats 2, die der Trägeroberseite 20 gegenüberliegt, sowie auf Stirnseiten 21 des Trägersubstrats 2 eine

Schutzfolie 7 aufgebracht wird. Bei der Schutzfolie 7 handelt es sich beispielsweise um eine selbstklebende Folie. Die Schutzfolie 7 ist hierbei optional.

Gemäß Figur 1F wird das Trägersubstrat 2 mit den darauf bereits aufgebrachten Komponenten vollständig in eine

Flüssigkeit 60 eingetaucht. Die Anschlussleitungen 5 ragen dabei aus der Flüssigkeit 60 teilweise heraus. Durch ein solches Eintauchen des Trägersubstrats 2 bleibt ein ungefähr 10 ym dicker Flüssigkeitsfilm an dem Trägersubstrat 2 zurück, der nach einem Aushärten oder Trocknen der Flüssigkeit 60 die Schutzschicht 6 bildet, siehe auch die Figuren IG und 1H. Anders als in Figur 1F dargestellt kann die Flüssigkeit 60 auch über ein Sprühen oder Aufdrucken oder Aufpinseln oder durch eine andere Methode aufgebracht werden. Es ist möglich, dass die Flüssigkeit 60 gezielt lediglich auf der Substratoberseite 20 aufgebracht wird. In einem solchen Fall kann auf die Schutzfolie 7 verzichtet werden.

Als einzige Komponente der organischen Leuchtdiode 1 ragen die elektrischen Anschlussleitungen 5 aus der Schutzschicht 6 heraus. Die Anschlussleitungen 5 sind dabei stellenweise ringsum von der Schutzschicht 6 umschlossen.

Optional ist es möglich, siehe Figur 1H, dass die

Schutzschicht 6 die durch die metallischen Stege 35 und durch die elektrisch isolierenden Stegabdeckungen 36 verursachten Erhebungen an dem Trägersubstrat 2 nachformt. Anders als in Figur 1H dargestellt kann dieses Nachformen verwaschen sein, sodass eine dem Träger 2 abgewandte Außenseite der

Schutzschicht 6 dann eine runde, kontinuierliche Form ohne Kanten und Ecken aufweist. Alternativ hierzu kann die dem Trägersubstrat 2 abgewandte Seite der Schutzschicht 6 im Bereich über den Stegen 35, 36 auch eben geformt sein und damit die Stege 35, 36 nicht nachformen.

Abweichend von der Darstellung gemäß Figur 1H ist es auch möglich, dass die Schutzschicht 6 aus mehreren Lagen

zusammengesetzt ist, die in Richtung weg von dem

Trägersubstrat 2 aufeinander folgen. Beispielsweise weist die Schutzschicht 6 dann genau zwei, drei, vier oder fünf Lagen auf. Die einzelnen Lagen können aus demselben Material oder auch aus verschiedenen Materialien gebildet sein.

Unterschiedliche Lagen können durch verschiedene

Aufbringverfahren erzeugt sein. So kann eine innerste Schicht beispielsweise durch ein Tauchen erzeugt sein und weitere Lagen können etwa durch ein Sprühen oder Aufdrucken

hergestellt sein. Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die

Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt.

Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist . Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2014 111 037.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Bezugs zeichenliste

1 organische Leuchtdiode

2 Trägersubstrat

20 Trägeroberseite

21 Stirnseite

22 Frontseite

30 elektrische Kontaktfläche

31 Substratelektrode

32 Deckelektrode

33 elektrische Kontaktfläche

34 transparente leitfähige Schicht

35 Steg

36 Stegabdeckung

4 organische Schichtenfolge

5 elektrische Anschlussleitung

6 Schutzschicht

60 Flüssigkeit

66 Lage

7 Schutzfolie

8 Dünnfilmverkapselung

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode

(1) mit den Schritten:

A) Bereitstellen eines Trägersubstrats (2) mit einer Trägeroberseite (20),

B) Aufbringen einer Substratelektrode (31) und von elektrischen Kontaktflächen (30, 33) auf die

Trägeroberseite (20),

C) Aufbringen einer organischen Schichtenfolge (4) zur Strahlungserzeugung auf das Trägersubstrat (2), sodass sich die Substratelektrode (31) zwischen dem

Trägersubstrat (3) und der Schichtenfolge (4) befindet,

D) Aufbringen einer Deckelektrode (32) auf die

Schichtenfolge (4),

E) Anbringen von elektrischen Anschlussleitungen (5) auf die Kontaktflächen (30, 33), und

F) Aufbringen einer Schutzschicht (6) über der

Deckelektrode (32) und den Kontaktflächen (33),

wobei

- die Schutzschicht (6) als Flüssigkeit (60)

aufgebracht und anschließend ausgehärtet wird,

- die Schutzschicht (6) stellenweise in direktem

Kontakt zu den Kontaktflächen (33) steht und die

Anschlussleitungen (5) einschließt, und

- ein mittlerer Abstand zwischen der Schutzschicht (6) und der Deckelektrode (32) höchstens 1 ym beträgt.

2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,

bei dem die Schutzschicht (6) so aufgebracht wird, dass sie in der fertigen Leuchtdiode (1) auf die

Trägeroberseite (20) beschränkt ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die fertige Leuchtdiode (1) als äußere

Begrenzungsflächen nur das Trägersubstrat (2), die Schutzschicht (6) und die Anschlussleitungen (5) aufweist,

wobei die Kontaktflächen (30, 33) aus einer einzigen Metallschicht aus oder mit Ag, AI, AgMg und/oder Cu gebildet werden.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schutzschicht (6) mittels eines

Tauchverfahrens aufgebracht wird, wobei das

Trägersubstrat (2) vollständig in die Flüssigkeit (60) eingetaucht wird, und

wobei während des Eintauchens auf eine der

Trägeroberseite (20) gegenüberliegende Frontseite (22) des Trägersubstrats (2) und optional auf Stirnseiten (21) des Trägersubstrats (2) eine Schutzfolie (7) aufgebracht ist, die nachträglich entfernt wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schutzschicht (6) wenigstens zum Teil durch Aufsprühen, durch Aufpinseln und/oder durch Aufdrucken aufgebracht wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schutzschicht (6) in mehreren direkt aufeinander folgenden Lagen (66) aufgebracht wird, wobei beim Aufbringen einer nachfolgenden Lage (66) eine direkt vorhergehende Lage (66) bereits ausgehärtet ist .

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Aufbringen der Schutzschicht (6) in einem Trägerverbund mit mehreren der Träger (2) erfolgt, sodass ein Vereinzeln zu den Leuchtdioden (1) dem

Aufbringen der Schutzschicht (6) nachfolgt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem eine mittlere Dicke der Schutzschicht (6), in Richtung senkrecht zur Trägeroberseite (20), zwischen einschließlich 3 ym und 30 ym beträgt,

wobei eine Gesamtdicke der fertigen Leuchtdiode (1) zwischen einschließlich 200 ym und 2 mm liegt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Schutzschicht (6) aus einem Polyurethan besteht oder zumindest ein Polyurethan aufweist.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem direkt auf die Deckelektrode eine

Dünnfilmverkapselung (8) mit einer Dicke zwischen einschließlich 20 nm und 500 nm aufgebracht wird, wobei die Kontaktflächen (30, 33) mindestens

stellenweise frei von der Dünnfilmverkapselung (8) bleiben, und

wobei die Schutzschicht (6) ganzflächig direkt auf die Dünnfilmverkapselung (8) aufgebracht wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Substratelektrode (31) eine transparente leitfähige Schicht (34) und mehrere, zumindest ein Metall umfassende Stege (35) und elektrisch isolierende Stegabdeckungen (36) umfasst,

wobei die Stege (35) zusammen mit den Stegabdeckungen (36) eine größere Dicke aufweisen als die transparente leitfähige Schicht (34) zusammen mit der Schichtenfolge (4) und der Deckelektrode (33), und wobei ein durch die Stege (35) und die Stegabdeckungen (36) verursachtes Höhenprofil auf die Schutzschicht (6) übertragen wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Substratelektrode (31) und die

Deckelektrode (33) durchgehend und einstückig

hergestellt werden,

wobei eine zusammenhängende Leuchtfläche der fertigen Leuchtdiode (1) eine Größe von mindestens 25 cm^ aufweist .

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

bei dem die Schutzschicht (6) undurchlässig für die im Betrieb der Leuchtdiode (1) erzeugte Strahlung ist, wobei die Leuchtdiode (1) mechanisch flexibel ist.

14. Organische Leuchtdiode (1), die mit einem Verfahren

nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist,

wobei die Leuchtdiode (1) zum Verbauen in einem

Kraftfahrzeug eingerichtet ist.