WO2016037925A1 - Strahlungsemittierende vorrichtung und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents

Strahlungsemittierende vorrichtung und verfahren zur herstellung derselben Download PDF

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WO2016037925A1
WO2016037925A1 PCT/EP2015/070166 EP2015070166W WO2016037925A1 WO 2016037925 A1 WO2016037925 A1 WO 2016037925A1 EP 2015070166 W EP2015070166 W EP 2015070166W WO 2016037925 A1 WO2016037925 A1 WO 2016037925A1
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optoelectronic
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Osram Oled Gmbh
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Definitions

  • Radiation-emitting devices in particular those which comprise organic light-emitting diodes (OLEDs), are suitable as large-area, thin light-emitting elements.
  • OLEDs organic light-emitting diodes
  • electromagnetic radiation is emitted across two luminous surfaces, one of which laterally
  • connection structures required for this purpose are generally not transparent and visually disturbing in the intermediate region between the luminous surfaces.
  • At least one object of certain embodiments is to provide a radiation emitting device having an inner luminous area and an inner luminous area Luminous surface enclosing outer luminous surface and which is not dependent on visually disturbing elements in the area between the two luminous surfaces.
  • This object is achieved by a radiation-emitting
  • Radiation-emitting device comprises a
  • Radiation-emitting device comprises a substrate, at least one arranged on the substrate inner optoelectronic device and at least one arranged on the substrate outer optoelectronic device.
  • Between two other layers or elements may mean here and in the following that the one layer or the one element is arranged directly in direct mechanical and / or electrical contact with the other layer or the other element it also means that the one layer or the one element is arranged indirectly on or above the other layer or the other element, in which case further layers and / or elements can be arranged between the one and the other layer or the one and the other element be. According to at least one embodiment of the
  • Radiation-emitting device encloses the outer optoelectronic device laterally at least partially the inner optoelectronic device.
  • a lateral (lateral) direction is understood in particular to mean a direction parallel to a main extension plane of the substrate and / or at least one of the light-emitting layers of the radiation-emitting device.
  • a vertical direction in particular a direction perpendicular to a main extension plane of
  • Substrate and / or one of the light-emitting layers understood.
  • Each of the optoelectronic components comprises one suitable for generating electromagnetic radiation
  • the functional layer is suitable for generating electromagnetic radiation in an activated operating state.
  • the optoelectronic components are arranged between the substrate and the cover element, it being possible for the substrate and / or the cover element to be designed to accommodate the
  • the cover comprises
  • a cover carrier which preferably consists of glass or a polymer or one of these materials contains. Furthermore, between the optoelectronic components and the cover element, an additional
  • Thin film encapsulation layer may be provided. According to at least one embodiment, this includes
  • Optoelectronic component and at least one second contact element, which is electrically conductively connected (indirectly or directly) with the second electrode surface of the inner optoelectronic component.
  • Optoelectronic device can be contacted, it is not necessary visually disturbing connection structures on the level of optoelectronic devices in one
  • Contact elements ensure that the intermediate region between the outer and the inner optoelectronic component as a whole can also be designed to be trans-lucent, in particular transparent.
  • translucent here and below a layer is designated which is permeable to visible light, whereby the translucent layer can become transparent, ie clear
  • a layer designated here as translucent is designed to be as transparent as possible, so that in particular the absorption of light is as low as possible.
  • Radiation-emitting device is provided that the layer sequence of the optoelectronic components in each case an organic functional layer, in particular a
  • organic electroluminescent layer comprises.
  • the optoelectronic components are thus as OLEDs
  • the functional layers can in particular be an organic functional layer stack with an organic layer
  • the organic functional layer stack can, for example, a
  • Hole injection layer a hole transport layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron transport layer and / or a
  • Radiation-emitting device is provided that a length and / or a width of the inner optoelectronic
  • Component between 1 cm and 10 cm, preferably between 2 cm and 5 cm. According to at least one embodiment of the
  • Radiation-emitting device is provided that a length and / or a width of the outer optoelectronic component is between 2 cm and 30 cm, preferably between 5 cm and 20 cm.
  • the first (s) and / or second (s) electrode surface (s) of the inner and / or outer optoelectronic component is (are) translucent, in particular transparent.
  • the electrode surface (s) of the inner and / or outer optoelectronic component, which is (are) arranged between the functional layers and the substrate are transparent, so that light emitted from the functional layers passes through the electrode surfaces and the substrate can be radiated.
  • the transparent electrode surfaces preferably comprise a transparent conductive oxide (TCO).
  • TCO transparent conductive oxide
  • Transparent conductive oxides are transparent, conductive materials, usually metal oxides, such as zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide,
  • the functional layers out light may also be transparent, so that light emitted from the functional layers out light can be emitted through the electrode surfaces and the cover member.
  • the cover member may also be transparent, so that light emitted from the functional layers out light can be emitted through the electrode surfaces and the cover member.
  • the substrate is translucent, in particular transparent. In this case, through the substrate a
  • the substrate is made of glass or a polymer or contains one of these
  • Radiation-emitting device is provided that the cover element translucent, in particular transparent
  • a radiation exit surface of the radiation-emitting device can be formed by the cover element.
  • cover carrier which consists of glass or a polymer or contains one of these materials and on which the transzluzent trained contact elements
  • Radiation-emitting device is provided that the contact elements, a transparent conductive oxide,
  • indium tin oxide or consist of a transparent conductive oxide, such as indium tin oxide.
  • Each of the contact elements preferably extends up to a lateral edge of each
  • Radiation-emitting device is provided that an intermediate region between the inner opto-electronic
  • Component and the outer optoelectronic device transzluzent, in particular transparent is formed.
  • Radiation-emitting device is provided that the contact elements each with electrically conductive
  • Contact structures are connected, which are arranged on an edge of the inner optoelectronic component and electrically connected to the electrode surfaces of the inner optoelectronic component.
  • Radiation-emitting device is provided that the contact elements on the contact structures via a
  • Radiation-emitting device are the contact elements with the contact structures via recesses in one
  • Thin film encapsulation layer connected, which is arranged at least over the layer sequence of the inner opto-electronic device. This protects the layer sequence of the inner optoelectronic component from moisture and
  • the thin-film encapsulation layer can also cover the layer sequence of the outer optoelectronic component and extend, for example, as a continuous layer over the two optoelectronic components and the intermediate region formed between them
  • Radiation-emitting device is provided that the outer opto-electronic device, the inner
  • Optoelectronic component completely encloses laterally.
  • the outer optoelectronic component can be arranged in a ring around the inner optoelectronic component.
  • annular arrangement is to be understood both a circular arrangement as well as an arrangement with a more general ring shape, for example in rectangles or squares, around their centers around the optoelectronic devices are arranged.
  • the outer optoelectronic component and the inner optoelectronic component are preferably concentric to one another
  • Contact elements are formed strip-shaped.
  • Radiation-emitting device is provided that the cover in the preferred direction over the substrate
  • the area of the cover element not covered by the substrate preferably forms a contacting strip, which can be plugged, for example, into a corresponding separate socket, through which the inner optoelectronic component is connected
  • the contact strips are preferably by a separation of a variety
  • Another aspect of the invention relates to a method of manufacturing a radiation emitting device constructed as described above.
  • the method comprises the following method steps:
  • an outer optoelectronic component at least partially enclosing at least one inner optoelectronic component laterally;
  • cover element comprises a cover carrier and at least one first and one second contact element on a main surface of the cover carrier;
  • Electrode surface of the inner optoelectronic component are electrically connected.
  • the cover can be glued to the optoelectronic devices.
  • the contact elements are applied via a conductive adhesive
  • Attached contact structures which arranged at an edge of the inner optoelectronic device and with the
  • Electrode surfaces of the inner optoelectronic component are electrically connected. Preference is given to
  • the diameter of the laser beam used for this purpose is preferably between 25m and 100m, more preferably 60m or less.
  • the laser may be diode-pumped
  • the laser can generate laser radiation in the UV range, for example with a wavelength of 370nm.
  • the power of the laser may for example be between 1W and 4W.
  • the contact elements are structured using laser ablation.
  • the contact elements of the contact elements of the contact elements are structured using laser ablation.
  • Cover element produced by laser structuring a layer of a transparent conductive oxide on one of the main surfaces of the cover carrier.
  • Figures 1 to 9 a method for producing a
  • identical, identical or identically acting elements can each be provided with the same reference numerals.
  • the illustrated elements and their proportions with each other are not to be regarded as true to scale; Rather, individual elements, such as layers, components, components and areas may be disproportionately large for better representability and / or better understanding; This can affect individual dimensions or all
  • Figures 1 to 9 show a method for producing a radiation-emitting device according to the invention according to a first embodiment.
  • a substrate 100 which consists for example of glass and on which two optoelectronic
  • Components 200, 300 are arranged in the form of organic light-emitting diodes.
  • an outer optoelectronic component 200 has a rectangular shape with a central recess, in which an inner optoelectronic component 300 is arranged, which is completely enclosed by the outer optoelectronic component 200 in a lateral direction and which also has a rectangular shape.
  • the centers of the two optoelectronic components 200, 300 coincide here.
  • Optoelectronic devices 200, 300 is transparent formed and free of a suitable for the generation of radiation layer sequence.
  • Figures 2 and 3 are schematic sectional views of the structure shown in Figure 1, wherein the section in Figure 2 taken along the line A-A and the section in Figure 3 along the line B-B in Figure 1.
  • the outer opto-electronic device 200 includes a transparent one
  • the outer optoelectronic device 200 has at its edge outer contact structures 221, 222 made of metal, which with the anode 211 and the cathode 212 electrically conductive
  • the inner optoelectronic component 300 comprises a transparent, in the present
  • the inner optoelectronic component 300 has at its edge inner contact structures 321, 322 made of metal, which are electrically conductively connected to the anode 311 and the cathode 312, respectively.
  • FIGS. 2 and 3 show resistance elements 10, which layers are not electrically connected isolate each other.
  • FIGS. 2 and 3 show resistance elements 10, which layers are not electrically connected isolate each other.
  • Intermediate region 400 extends beyond a continuous Dünnfilmverkapselungs harsh 12, which the layer sequence of both optoelectronic devices 200, 300 before
  • the thin-film encapsulation layer 12 is removed in regions 331, 332 of the inner contact structures 321, 322 using laser ablation, thereby exposing the inner contact structures 321, 322 at least in regions.
  • FIG. 6 shows the exposed regions 331, 332 in a plan view of the optoelectronic components 200, 300.
  • a cover element 500 is provided with a cover carrier 510 and a first and a second strip-shaped contact element 521, 522 (FIG. 7).
  • the two contact elements 521, 522 are formed by laser structuring a layer of a transparent conductive oxide, in particular indium tin oxide, on one of the main surfaces of the cover carrier 510. More specifically, the layer is separated by a laser along a straight line 523, so that the contact elements 521, 522 are electrically separated from each other.
  • a (electrically nonconductive) adhesive 16 will subsequently be applied over a large area to the two
  • FIGS. 10 and 11 show the finished radiation-emitting device 600 according to the invention according to the first embodiment

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Abstract

Es wird eine strahlungsemittierende Vorrichtung (600) angegeben, welche ein Substrat (100), ein inneres optoelektronisches Bauelement (300) und ein äußeres optoelektronisches Bauelement (200), welches das innere optoelektronische Bauelement (300) zumindest teilweise seitlich umschließt, umfasst. Außerdem weist die strahlungsemittierende Vorrichtung (600) ein Abdeckelement (500) auf, welches auf den optoelektronischen Bauelementen (200, 300) angeordnet ist und ein erstes Kontaktelement (521), welches mit einer ersten Elektrodenfläche des inneren optoelektronischen Bauelements (300) elektrisch leitend verbunden ist, und ein zweites Kontaktelement (522), welches mit einer zweiten Elektrodenfläche des inneren optoelektronischen Bauelements (300) elektrisch leitend verbunden ist, umfasst.

Description

Beschreibung
Strahlungsemittierende Vorrichtung und Verfahren zur
Herstellung derselben
Es werden eine Strahlungsemittierende Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung derselben angegeben.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102014112879.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Strahlungsemittierende Vorrichtungen, insbesondere solche, welche organische Leuchtdioden (OLEDs) umfassen, eignen sich als großflächige, dünne Leuchtelemente. In vielen
Anwendungsfällen ist es wünschenswert, dass
elektromagnetische Strahlung über zwei Leuchtflächen hinweg emittiert wird, von denen eine die andere seitlich
umschließt. Insbesondere kann es gewünscht sein, den
Zwischenbereich zwischen den beiden Leuchtflächen transparent auszubilden .
Eine aus dem Stand der Technik bekannte Lösung besteht darin, das innere lichtemittierende Element über den Zwischenbereich hinweg auf der Ebene der lichtemittierenden Elemente zu kontaktieren. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die hierzu erforderlichen Anschlussstrukturen im allgemeinen nicht transparent sind und in dem Zwischenbereich zwischen den Leuchtflächen visuell störend wirken.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, eine Strahlungsemittierende Vorrichtung bereitzustellen, welche eine innere Leuchtfläche und eine die innere Leuchtfläche umschließende äußere Leuchtfläche aufweist und welche nicht auf visuell störende Elemente in dem Bereich zwischen den beiden Leuchtflächen angewiesen ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Strahlungsemittierende
Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 und ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 12 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des
Gegenstands und des Verfahrens sind in den abhängigen
Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung umfasst eine
Strahlungsemittierende Vorrichtung ein Substrat, mindestens ein auf dem Substrat angeordnetes inneres optoelektronisches Bauelement und mindestens ein auf dem Substrat angeordnetes äußeres optoelektronisches Bauelement.
Dass eine Schicht oder ein Element „auf" oder „über" einer anderen Schicht oder einem anderen Element oder auch
„zwischen" zwei anderen Schichten oder Elementen angeordnet oder aufgebracht ist, kann hier und im Folgenden bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element unmittelbar im direkten mechanischen und/oder elektrischen Kontakt auf der anderen Schicht oder dem anderen Element angeordnet ist. Weiterhin kann es auch bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element mittelbar auf beziehungsweise über der anderen Schicht oder dem anderen Element angeordnet ist. Dabei können dann weitere Schichten und/oder Elemente zwischen der einen und der anderen Schicht oder dem einen un dem anderen Element angeordnet sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung umschließt das äußere optoelektronisches Bauelement das innere optoelektronische Bauelement seitlich zumindest teilweise.
Unter einer lateralen (seitlichen) Richtung wird insbesondere eine Richtung parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Substrats und/oder zumindest einer der lichtemittierenden Schichten der strahlungsemittierenden Vorrichtung verstanden. Analog wird unter einer vertikalen Richtung insbesondere eine Richtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des
Substrats und/oder einer der lichtemittierenden Schichten verstanden .
Jedes der optoelektronischen Bauelemente umfasst eine zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung geeignete
Schichtenfolge mit mindestens einer ersten Elektrodenfläche, mindestens einer zweiten Elektrodenfläche und mindestens einer Funktionsschicht zwischen der ersten Elektrodenfläche und der zweiten Elektrodenfläche. Die Funktionsschicht ist dazu geeignet, in einem eingeschalteten Betriebszustand elektromagnetische Strahlung zu erzeugen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die
Strahlungsemittierende Vorrichtung ein Abdeckelement, welches auf den optoelektronischen Bauelementen angeordnet ist. Somit sind die optoelektronischen Bauelemente zwischen dem Substrat und dem Abdeckelement angeordnet, wobei das Substrat und/oder das Abdeckelement dazu ausgebildet sein können, die
optoelektronischen Bauelemente vor Feuchtigkeit und/oder Sauerstoff zu schützen. Das Abdeckelement umfasst
beispielsweise einen Abdeckträger, welcher bevorzugt aus Glas oder einem Polymer besteht oder eines dieser Materialien enthält. Zwischen den optoelektronischen Bauelementen und dem Abdeckelement kann des Weiteren eine zusätzliche
Dünnschichtverkapselungsschicht vorgesehen sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
Abdeckelement mindestens ein erstes Kontaktelement, welches mit der ersten Elektrodenfläche des inneren
optoelektronischen Bauelements, und mindestens ein zweites Kontaktelement, welches mit der zweiten Elektrodenfläche des inneren optoelektronischen Bauelements (mittelbar oder unmittelbar) elektrisch leitend verbunden ist.
Dadurch, dass das Abdeckelement Kontaktelemente aufweist, durch welche die Elektrodenflächen des inneren
optoelektronischen Bauelements kontaktiert werden, ist es nicht erforderlich, visuell störende Anschlussstrukturen auf der Ebene der optoelektronischen Bauelemente in einem
Zwischenbereich zwischen dem äußeren und dem inneren
optoelektronischen Bauelement vorzusehen. Vielmehr wird das innere optoelektronische Bauelement über die Ebene des
Abdeckelements hinweg kontaktiert. Die typischerweise tranzluzent, insbesondere transparent ausgebildeten
Kontaktelemente sorgen dafür, dass auch der Zwischenbereich zwischen dem äußeren und dem inneren optoelektronischen Bauelement insgesamt tranzluzent, insbesondere transparent ausgebildet sein kann.
Mit „transluzent" wird hier und im Folgenden eine Schicht bezeichnet, die durchlässig für sichtbares Licht ist. Dabei kann die transluzente Schicht transparent, also klar
durchscheinend, oder zumindest teilweise Licht streuend und/oder teilweise Licht absorbierend sein, so dass die transluzente Schicht beispielsweise auch diffus oder milchig durchscheinend sein kann. Besonders bevorzugt ist eine hier als transluzent bezeichnete Schicht möglichst transparent ausgebildet, so dass insbesondere die Absorption von Licht so gering wie möglich ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Schichtenfolge der optoelektronischen Bauelemente jeweils eine organische Funktionsschicht, insbesondere eine
organische elektrolumineszierende Schicht umfasst. Die optoelektronischen Bauelemente sind somit als OLEDs
ausgebildet .
Die Funktionsschichten können insbesondere einen organischen funktionellen Schichtenstapel mit einer organischen
elektrolumineszierenden Schicht umfassen. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann beispielsweise eine
Lochinjektionsschicht, eine Löchertransportschicht, eine Elektronenblockierschicht , eine Löcherblockierschicht, eine Elektronentransportschicht und/oder eine
Elektroneninjektionsschicht aufweisen, die geeignet sind, Löcher bzw. Elektronen zu der organischen
elektrolumineszierenden Schicht zu leiten bzw. den jeweiligen Transport zu blockieren. Geeignete Schichtaufbauten für den organischen funktionellen Schichtenstapel sind dem Fachmann bekannt und werden daher hier nicht weiter ausgeführt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine Länge und/oder eine Breite des inneren optoelektronischen
Bauelements zwischen 1 cm und 10 cm, bevorzugt zwischen 2 cm und 5 cm beträgt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine Länge und/oder eine Breite des äußeren optoelektronischen Bauelements zwischen 2 cm und 30 cm, bevorzugt zwischen 5 cm und 20 cm beträgt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung ist vorgesehen, dass die erste (n) und/oder zweite (n) Elektrodenfläche (n) des inneren und/oder äußeren optoelektronischen Bauelements transluzent, insbesondere transparent ausgebildet ist (sind) . Bevorzugt ist (sind) die Elektrodenfläche (n) des inneren und/oder äußeren optoelektronischen Bauelements, welche zwischen den Funktionsschichten und dem Substrat angeordnet ist (sind) , transparent ausgebildet, so dass aus den Funktionsschichten heraus emittiertes Licht durch die Elektrodenflächen und das Substrat hindurch abgestrahlt werden kann.
Die transparent ausgebildeten Elektrodenflächen umfassen vorzugsweise ein transparentes leitendes Oxid (Transparent Conductive Oxide, TCO) . Transparente leitende Oxide sind transparente, leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid,
Titanoxid, Indiumoxid oder Indiumzinnoxid (ITO).
Die Elektrodenfläche (n) des inneren und/oder äußeren
optoelektronischen Bauelements, welche zwischen den
Funktionsschichten und dem Abdeckelement angeordnet ist
(sind) , können ebenfalls transparent ausgebildet sein, so dass aus den Funktionsschichten heraus emittiertes Licht durch die Elektrodenflächen und das Abdeckelement hindurch abgestrahlt werden kann. Alternativ kann (können) die
Elektrodenfläche (n) des inneren und/oder äußeren optoelektronischen Bauelements, welche zwischen den
Funktionsschichten und dem Abdeckelement angeordnet ist
(sind), reflektierend ausgebildet sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Substrat transluzent, insbesondere transparent ausgebildet ist. In diesem Fall kann durch das Substrat eine
Strahlungsaustrittsfläche der Strahlungsemittierenden
Vorrichtung gebildet sein. Bevorzugt besteht das Substrat aus Glas oder einem Polymer oder enthält eines dieser
Materialien .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Abdeckelement transluzent, insbesondere transparent
ausgebildet ist. In diesem Fall kann durch das Abdeckelement eine Strahlungsaustrittsfläche der Strahlungsemittierenden Vorrichtung gebildet sein. Bevorzugt umfasst das
Abdeckelement einen Abdeckträger, welcher aus Glas oder einem Polymer besteht oder eines dieser Materialien enthält und auf welchem die tranzluzent ausgebildeten Kontaktelemente
angeordnet sind. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Kontaktelemente ein transparentes leitendes Oxid,
beispielsweise Indiumzinnoxid, aufweisen oder aus einem transparenten leitenden Oxid, beispielsweise Indiumzinnoxid, bestehen. Bevorzugt erstreckt sich jedes der Kontaktelemente jeweils bis zu einem seitlichen Rand der
strahlungsemittierenden Vorrichtung . Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung ist vorgesehen, dass ein Zwischenbereich zwischen dem inneren optoelektronischen
Bauelement und dem äußeren optoelektronischen Bauelement tranzluzent, insbesondere transparent ausgebildet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Kontaktelemente jeweils elektrisch leitend mit
Kontaktstrukturen verbunden sind, welche an einem Rand des inneren optoelektronischen Bauelements angeordnet und mit den Elektrodenflächen des inneren optoelektronischen Bauelements elektrisch leitend verbunden sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Kontaktelemente an den Kontaktstrukturen über einen
leitfähigen Kleber befestigt sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung sind die Kontaktelemente mit den Kontaktstrukturen über Aussparungen in einer
Dünnfilmverkapselungsschicht verbunden, welche zumindest über der Schichtenfolge des inneren optoelektronischen Bauelements angeordnet ist. Diese schützt die Schichtenfolge des inneren optoelektronischen Bauelements vor Feuchtigkeit und
Luftsauerstoff. Die Dünnfilmverkapselungsschicht kann auch die Schichtenfolge des äußeren optoelektronischen Bauelements bedecken und sich beispielsweise als durchgehende Schicht über die beiden optoelektronischen Bauelemente und den zwischen ihnen ausgebildeten Zwischenbereich hinweg
erstrecken . Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung ist vorgesehen, dass das äußere optoelektronische Bauelement das innere
optoelektronische Bauelement vollständig seitlich umschließt. Beispielsweise kann das äußere optoelektronische Bauelement ringförmig um das innere optoelektronische Bauelement herum angeordnet sein. Unter einer ringförmigen Anordnung ist dabei sowohl eine kreisförmige Anordnung zu verstehen als auch eine Anordnung mit einer allgemeineren Ringform, beispielsweise in Rechtecken oder Quadraten, um deren Mittelpunkte herum die optoelektronischen Bauelemente angeordnet sind. Bevorzugt sind das äußere optoelektronische Bauelement und das innere optoelektronische Bauelement zueinander konzentrisch
angeordnet .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung ist vorgesehe
Kontaktelemente streifenförmig ausgebildet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Abdeckelement in Vorzugsrichtung über das Substrat
hinausragt. In den nicht durch das Substrat überdeckten
Bereich können die Kontaktelemente des Abdeckelements leicht von außen kontaktiert werden. Bevorzugt bildet der nicht durch das Substrat überdeckte Bereich des Abdeckelements eine Kontaktierungsleiste aus, welche beispielsweise in eine entsprechende separate Fassung eingesteckt werden kann, durch welche das innere optoelektronische Bauelement mit
elektrischer Energie versorgt werden kann. Das äußere
optoelektronische Bauelement kann beispielsweise über eine weitere, räumlich beabstandete Kontaktierungleiste
kontaktiert werden. Die Kontaktierungsleisten werden bevorzugt durch eine Durchtrennung des eine Vielzahl
nebeneinander hergestellter strahlungsemittierender
Vorrichtungen aufweisenden Herstellungssubstrats
beispielsweise durch Ritzen und Brechen entlang geeigneter Linien ausgebildet.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Strahlungsemittierenden Vorrichtung, welche wie oben beschrieben aufgebaut ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren folgende Verfahrensschritte:
- Bereitstellen eines Substrats und mindestens zweier auf dem Substrat angeordneter optoelektronischer Bauelemente, wobei ein äußeres optoelektronisches Bauelement mindestens ein inneres optoelektronisches Bauelement zumindest teilweise seitlich umschließt;
- Bereitstellen eines Abdeckelements, wobei das Abdeckelement einen Abdeckträger und mindestens ein erstes und ein zweites Kontaktelement auf einer Hauptfläche des Abdeckträgers umfasst; und
- Befestigen des Abdeckelements an den optoelektronischen Bauelementen, wobei das erste Kontaktelement mit der ersten Elektrodenfläche des inneren optoelektronischen Bauelements und das zweite Kontaktelement mit der zweiten
Elektrodenfläche des inneren optoelektronischen Bauelements elektrisch leitend verbunden werden. Beispielsweise kann das Abdeckelement an die optoelektronischen Bauelemente geklebt werden . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Kontaktelemente über einen leitfähigen Kleber an
Kontaktstrukturen befestigt, welche an einem Rand des inneren optoelektronischen Bauelements angeordnet und mit den
Elektrodenflächen des inneren optoelektronischen Bauelements elektrisch leitend verbunden sind. Bevorzugt werden die
Kontaktstrukturen unter Verwendung von Laserablation
zumindest teilweise freigelegt. Dabei beträgt der Durchmesser des hierzu verwendeten Laserstrahls vorzugsweise zwischen 25ym und lOOym, besonders bevorzugt 60ym oder weniger. Bei dem Laser kann es sich um einen diodengepumpten
Festkörperlaser handeln. Der Laser kann Laserstrahlung im UV- Bereich erzeugen, beispielsweise mit einer Wellenlänge von 370nm. Die Leistung des Lasers kann beispielsweise zwischen 1W und 4W betragen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Kontaktelemente unter Verwendung von Laserablation strukturiert. Bevorzugt werden die Kontaktelementen des
Abdeckelements durch Laserstrukturieren einer Schicht aus einem transparenten leitenden Oxid auf einer der Hauptflächen des Abdeckträgers hergestellt.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in
Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispielen .
Es zeigen:
Figuren 1 bis 9 ein Verfahren zur Herstellung einer
erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und Figuren 10 und 11 schematische Schnittansichten der
strahlungsemittierenden Vorrichtung .
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen; vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis überproportional groß dargestellt sein; dies kann sich auf einzelne Abmessungen oder auf alle
Abmessungen der Elemente beziehen. Die Figuren 1 bis 9 zeigen ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Strahlungsemittierenden Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
In einem ersten, in Figur 1 dargestellten Verfahrensschritt wird ein Substrat 100 bereitgestellt, welches beispielsweise aus Glas besteht und auf welchem zwei optoelektronische
Bauelementen 200, 300 in Form von organischen Leuchtdioden angeordnet sind. Hierbei weist ein äußeres optoelektronisches Bauelement 200 eine rechteckige Form mit einer zentralen Aussparung auf, in welcher ein inneres optoelektronisches Bauelement 300 angeordnet ist, welches von dem äußeren optoelektronischen Bauelement 200 in einer lateralen Richtung vollständig umschlossen ist und welches ebenfalls eine rechteckige Form aufweist. Die Mittelpunkte der beiden optoelektronischen Bauelemente 200, 300 fallen hierbei zusammen. Ein Zwischenbereich 400 zwischen den beiden
optoelektronischen Bauelementen 200, 300 ist transparent ausgebildet und frei von einer zur Erzeugung von Strahlung geeigneten Schichtenfolge.
Die Figuren 2 und 3 zeigen schematische Schnittansichten der in Figur 1 gezeigten Struktur, wobei der Schnitt in Figur 2 entlang der Linie A-A und der Schnitt in Figur 3 entlang der Linie B-B in Figur 1 genommen ist.
Wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, umfasst das äußere optoelektronische Bauelement 200 eine transparent
ausgebildete, im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus
Indiumzinnoxid bestehende Anode 211, eine transparent
ausgebildete, im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer dünnen Silberschicht bestehende Kathode 212 und eine
dazwischen angeordnete organische Funktionsschicht 213. Das äußere optoelektronische Bauelement 200 weist an seinem Rand äußere Kontaktstrukturen 221, 222 aus Metall auf, welche mit der Anode 211 bzw. der Kathode 212 elektrisch leitend
verbunden sind.
Analog umfasst das innere optoelektronische Bauelement 300 eine transparent ausgebildete, im vorliegenden
Ausführungsbeispiel aus Indiumzinnoxid bestehende Anode 311, eine transparent ausgebildete, im vorliegenden
Ausführungsbeispiel aus einer dünnen Silberschicht bestehende Kathode 312 und eine dazwischen angeordnete organische
Funktionsschicht 313. Das innere optoelektronische Bauelement 300 weist an seinem Rand innere Kontaktstrukturen 321, 322 aus Metall auf, welche mit der Anode 311 bzw. der Kathode 312 elektrisch leitend verbunden sind.
In den Figuren 2 und 3 sind des Weiteren Widerstandselemente 10 dargestellt, welche elektrisch nicht verbundene Schichten voneinander isolieren. Über die Schichtenfolgen beider optoelektronischen Bauelemente 200, 300 und über den
Zwischenbereich 400 hinweg erstreckt sich eine durchgehende Dünnfilmverkapselungsschicht 12, welche die Schichtenfolge beider optoelektronischen Bauelemente 200, 300 vor
Feuchtigkeit und Luftsauerstoff schützt.
In den in den Figuren 4 und 5 dargestellten
Verfahrensschritten wird die Dünnfilmverkapselungsschicht 12 in Bereichen 331, 332 der inneren Kontaktstrukturen 321, 322 unter Verwendung von Laserablation entfernt und die inneren Kontaktstrukturen 321, 322 dadurch zumindest bereichsweise freigelegt. Figur 6 zeigt die freigelegten Bereiche 331, 332 in Draufsicht auf die optoelektronischen Bauelemente 200, 300.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein Abdeckelement 500 mit einem Abdeckträger 510 und einem ersten und einem zweiten streifenförmig ausgebildeten Kontaktelement 521, 522 bereitgestellt (Figur 7) . Die beiden Kontaktelemente 521, 522 werden durch Laserstrukturierung einer Schicht aus einem transparenten leitenden Oxid, insbesondere Indiumzinnoxid, auf einer der Hauptflächen des Abdeckträgers 510 ausgebildet. Genauer wird die Schicht durch einen Laser entlang einer geraden Linie 523 aufgetrennt, so dass die Kontaktelemente 521, 522 elektrisch voneinander getrennt sind.
Wie in Figur 8 gezeigt, wird nachfolgend ein (elektrisch nicht leitfähiger) Kleber 16 großflächig auf die beiden
Kontaktelemente 521, 522 aufgebracht (beispielsweise durch
Siebdruck), mit Ausnahme zweier Bereiche 531, 532, in welchen eine Kontaktierung der inneren Kontaktstrukturen erfolgen soll. In diesen Bereichen wird ein leitfähiger Kleber 14 aufgebracht. Alternativ kann der leitfähige Kleber auch in den freigelegten Bereichen 331, 332 auf den inneren
Kontaktstrukturen 321, 322 aufgebracht werden. In einem weiteren, in Figur 9 dargestellten Verfahrensschritt wird das Abdeckelement 500 unter Wirkung des Klebers 16 auf das Glassubstrat 100 mit den darauf angeordneten
optoelektronischen Bauelementen 200, 300 geklebt,
beispielsweise auflaminiert , so dass die Kontaktelemente 521, 522 in den beiden Bereichen 331, 332, in denen die inneren Kontaktstrukturen 321, 322 freigelegt sind, über den
leitfähigen Kleber 14 an diesen befestigt und elektrisch mit ihnen verbunden werden. Nachfolgend wird die hierdurch entstehende Struktur ausgehärtet.
Die Figuren 10 und 11 zeigen die fertige erfindungsgemäße Strahlungsemittierende Vorrichtung 600 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel in schematischen Schnittansichten
entsprechend der in den Figuren 2 und 3 gezeigten
Schnittebenen.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese 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.

Claims

Patentansprüche
Strahlungsemittierende Vorrichtung (600), umfassend ein Substrat (100),
mindestens ein inneres optoelektronisches Bauelement (300) und mindestens ein äußeres optoelektronisches Bauelement (200), welches das innere optoelektronische Bauelement zumindest teilweise seitlich umschließt, wobei jedes der optoelektronischen Bauelemente eine zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung geeignete
Schichtenfolge mit mindestens einer ersten
Elektrodenfläche (211, 311), mindestens einer zweiten Elektrodenfläche (212, 312) und mindestens einer
Funktionsschicht (213, 313) zwischen der ersten
Elektrodenfläche und der zweiten Elektrodenfläche umfasst, wobei die Funktionsschicht dazu geeignet ist, in einem eingeschalteten Betriebszustand
elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, und
ein Abdeckelement (500), welches auf den
optoelektronischen Bauelementen (200, 300) angeordnet ist und mindestens ein erstes Kontaktelement (521), welches mit der ersten Elektrodenfläche (311) des inneren optoelektronischen Bauelements, und mindestens ein zweites Kontaktelement (522), welches mit der zweiten Elektrodenfläche (312) des inneren
optoelektronischen Bauelements elektrisch leitend verbunden ist, umfasst.
2. Strahlungsemittierende Vorrichtung (600) nach Anspruch 1, wobei das Substrat (100) und/oder das Abdeckelement (500) tranzluzent ausgebildet ist.
3. Strahlungsemittierende Vorrichtung (600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kontaktelemente (521, 522) ein transparentes leitendes Oxid aufweisen oder aus einem transparenten leitenden Oxid bestehen.
4. Strahlungsemittierende Vorrichtung (600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich jedes der
Kontaktelemente (521, 522) jeweils bis zu einem Rand der Strahlungsemittierenden Vorrichtung erstreckt.
5. Strahlungsemittierende Vorrichtung (600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Zwischenbereich (400) zwischen dem inneren optoelektronischen Bauelement (300) und dem äußeren optoelektronischen Bauelement (200) tranzluzent ausgebildet ist.
6. Strahlungsemittierende Vorrichtung (600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kontaktelemente (521, 522) jeweils elektrisch leitend mit Kontaktstrukturen (321, 322) verbunden sind, welche an einem Rand des inneren optoelektronischen Bauelements angeordnet und mit den Elektrodenflächen (311, 312) des inneren
optoelektronischen Bauelements elektrisch leitend verbunden sind.
7. Strahlungsemittierende Vorrichtung (600) nach dem
vorangehenden Anspruch, wobei die Kontaktelemente (521, 522) an den Kontaktstrukturen (321, 322) über einen leitfähigen Kleber (14) befestigt sind.
8. Strahlungsemittierende Vorrichtung (600) nach einem der beiden vorangehenden Ansprüche, wobei die
Kontaktelemente (521, 522) mit den Kontaktstrukturen (321, 322) über Aussparungen (331, 332) in einer
Dünnfilmverkapselungsschicht (12) verbunden sind, welche zumindest über der Schichtenfolge des inneren
optoelektronischen Bauelements (300) angeordnet ist.
Strahlungsemittierende Vorrichtung (600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das äußere
optoelektronische Bauelement (200) das innere
optoelektronische Bauelement (300) vollständig seitlich umschließt .
Strahlungsemittierende Vorrichtung (600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das äußere
optoelektronische Bauelement (200) und das innere optoelektronische Bauelement (300) zueinander
konzentrisch angeordnet sind.
Strahlungsemittierende Vorrichtung (600) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kontaktelemente (521, 522) streifenförmig ausgebildet sind.
Verfahren zur Herstellung einer Strahlungsemittierenden Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend folgende Verfahrensschritte:
- Bereitstellen eines Substrats (100) und mindestens zweier auf dem Substrat angeordneter optoelektronischer Bauelemente (200, 300), wobei ein äußeres
optoelektronisches Bauelement (200) mindestens ein inneres optoelektronisches Bauelement (300) zumindest teilweise seitlich umschließt;
- Bereitstellen eines Abdeckelements (500), wobei das Abdeckelement einen Abdeckträger (510) und mindestens ein erstes und ein zweites Kontaktelement (521, 522) auf einer Hauptfläche des Abdeckträgers umfasst; und
- Befestigen des Abdeckelements (500) an den
optoelektronischen Bauelementen (200, 300), wobei das erste Kontaktelement (521) mit der ersten
Elektrodenfläche (311) des inneren optoelektronischen Bauelements und das zweite Kontaktelement (522) mit der zweiten Elektrodenfläche (312) des inneren
optoelektronischen Bauelements elektrisch leitend verbunden werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Kontaktelemente (521, 522) über einen leitfähigen Kleber (14) an
Kontaktstrukturen (321, 322) befestigt werden, welche an einem Rand des inneren optoelektronischen Bauelements (300) angeordnet und mit den Elektrodenflächen (311,
312) des inneren optoelektronischen Bauelements
elektrisch leitend verbunden sind.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Kontaktstrukturen (321, 322) unter Verwendung von Laserablation freigelegt werden .
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 - 14, wobei die Kontaktelemente (521, 522) unter Verwendung von
Laserablation strukturiert werden.
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