WO2017032608A1 - Leuchtdiode und verfahren zur herstellung einer leuchtdiode - Google Patents

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WO2017032608A1
WO2017032608A1 PCT/EP2016/069135 EP2016069135W WO2017032608A1 WO 2017032608 A1 WO2017032608 A1 WO 2017032608A1 EP 2016069135 W EP2016069135 W EP 2016069135W WO 2017032608 A1 WO2017032608 A1 WO 2017032608A1
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WO
WIPO (PCT)
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layer
tunnel
different
supply element
emitting diode
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Application number
PCT/EP2016/069135
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Popp
Richard Baisl
Original Assignee
Osram Oled Gmbh
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/221—Static displays, e.g. displaying permanent logos

Definitions

  • Light-emitting diode and method for producing a light-emitting diode A light-emitting diode is specified. In addition, a method for producing a light-emitting diode is specified.
  • An object to be solved is to specify a light-emitting diode with a structured appearing light area. Another object to be solved is to provide a method for producing such a light-emitting diode.
  • the light-emitting diode comprises a layer sequence with a radiation during operation
  • the light-emitting diode may be an organic or an inorganic light-emitting diode.
  • the layer sequence is, for example, a semiconductor layer sequence based on a III-V compound semiconductor material.
  • the semiconductor material is, for example, a nitride compound semiconductor material such as Al n In] __ n _ m Ga m N, or a phosphide compound semiconductor material such as Al n In] __ n _ m Ga m P , or even an arsenide compound
  • the semiconductor layer sequence is preferably based on AlInGaN.
  • the active layer has, for example, at least one pn junction and / or one quantum well structure in the form of a single quantum well, in short SQW, or in the form of a quantum well
  • Multiquantentopf Korean, short MQW, on.
  • the active layer has, for example, an organic emitter material. Further layers of the layer sequence can then be
  • organic electron transport layers or hole transport layers or electron injection layers or hole injection layers are organic electron transport layers or organic electron transport layers or hole transport layers or electron injection layers or hole injection layers.
  • the light-emitting diode and / or the active layer emits during operation UV radiation or infrared radiation or visible light, such as blue, green, yellow, red or white light.
  • the light-emitting diode has at least one feed element which is arranged on a first main side of the layer sequence.
  • the supply element forms
  • a first electrode of the light emitting diode preferably a first electrode of the light emitting diode.
  • a main side is substantially parallel to a main direction of extension of the active layer.
  • “Surface” in particular means that over the entire extent of a parallel to the active layer extending partial surface of the feed element current in or out of the layer sequence is directed. At least the partial surface thereby completely overlaps with the active layer in a plan view of the first main side. A main current flow direction is then perpendicular to the main extension direction of the active layer in the region of the partial surface.
  • the feed element is preferably an electrically conductive element which, for example, is a
  • Metal such as Al, Ag, Au, In, Ti, Pt, Zr, or an oxide, for example a transparent conductive oxide, in short TCO, such as
  • Indium tin oxide, short ITO, or BaO x or ThO x has or consists of.
  • the supply element can have several subregions and / or material layers of different materials. However, the supply element may also have the same material composition along its entire lateral extent. "Lateral" here and in the following is a direction parallel to one
  • the feed element as a strip or
  • the feed element is preferably a coherent,
  • the lead element is rectangular or L-shaped or U-shaped in plan view of the first main side.
  • a contact region of the supply element projects laterally out of the
  • Supply element arranged a tunnel layer.
  • Tunnel layer may comprise or consist of an electrically insulating material, such as a ceramic.
  • the tunnel layer comprises an oxide of the material of
  • the tunneling layer comprises alumina, such as Al 2 O 3, or titania, such as T 1 O 2, or zirconia, such as ZrC> 2, or
  • Silica such as S1O2, on or consists of it.
  • Tunnel layer preferably has a same material composition along its entire lateral extent.
  • the tunnel layer has, for example, a thickness of
  • the thickness of the tunneling layer is at most 20 nm or 10 nm or 5 nm.
  • the thickness of a layer or an element is understood here and below as meaning, in particular, the maximum or average thickness along the entire lateral extent of the layer or element.
  • the tunnel layer, the active layer and the lead element all overlap each other in one area.
  • the tunnel layer is arranged directly between the layer sequence and the feed element.
  • a current flow between the feed element and the layer sequence is possible only by a quantum mechanical tunnel effect. That is, if the tunneling layer is chosen to be thick enough, for example, thicker than 10 nm or 100 nm or 1 ⁇ m, it would have an electrically insulating effect. It would then be at commonly applied operating voltages for
  • Light emitting diodes of, for example, at most 10 V to none
  • Tunnel layer occurs during normal operation to the quantum mechanical tunneling effect through the tunnel layer, so that charge carriers even in conventional
  • Radiation for example, for an observer perceived much radiation, emitted.
  • At least two partial regions lying next to one another in the lateral direction are formed in the region of the feed element.
  • Subareas are the tunnel layer and / or the
  • Tunnel probability along the feed element is. Rather, the tunneling probabilities in the subareas are intentional and controlled differently.
  • the subregions have no arbitrary geometric shapes, but have within the manufacturing tolerance well-defined geometric shapes, such as rectangles, circles, squares, U-shapes, L-shapes.
  • the quantum mechanical tunneling probability depends both on the height of the tunnel layer formed by the tunneling layer
  • the light-emitting diode has a layer sequence with a radiation during operation
  • the supply element is partially or completely covered in plan view by the active layer and the tunnel layer.
  • Lead element and the layer sequence is a current flow only possible through a tunnel effect.
  • Feed line element are formed at least two side regions lying in the lateral direction, in which the tunnel layer and / or the supply element targeted
  • Tunnel probabilities through the tunnel layer in the Different sub-areas are different from each other.
  • Injection area is done. This is achieved, for example, by increasing the tunneling probability through the
  • Tunnel layer is chosen low outside the injection area. In the injection area is the
  • the supply element can be invisible to an observer, for example due to a small thickness or a transparent material.
  • a brightness profile along a luminous area of the light-emitting diode can be realized in a simple manner by the invention described here. Areas where the
  • Tunnel probability is greater, appear brighter for an observer, areas in which the
  • Tunnel probability is less or negligible, appear darker for an observer or shine not at all.
  • Layer sequence preferably also serves as passivation or encapsulation and offers improved tightness of the light-emitting diode relative to air and / or water.
  • the subregions have a lateral extent along one
  • Main extension direction of the active layer of at least 10 ym or at least 20 ym or at least 50 ym.
  • the area of the subregions is, for example, at least 100 ym ⁇ or 400 ym ⁇ or 1000 ym ⁇ . With such a size or area in the lateral direction, the sub-areas defined here differ from any random, by
  • the current passing through the tunnel layer in a sub-region depends both on the area of the corresponding
  • Tunneling probability can thus be controlled how bright or strong the active layer radiates in an energized area. Furthermore, a brightness difference between two Subareas can be varied by changing the applied voltage. This is due to the nonlinearity of
  • the light-emitting diode has a single tunnel layer and / or a single active one
  • the active layer and / or the tunnel layer are simply connected
  • the active layer and / or the tunnel layer have no interruptions such as breakthroughs.
  • structured luminous area can therefore without a
  • Tunnel layer and the feed element are preferably flat to each other.
  • the boundary region between the tunnel layer and the feed element in the first subarea is formed over the whole area with a material and formed in the second subarea over the entire surface with another material.
  • the height of the tunnel barrier is determined, among other things, by the difference between the work functions of the material
  • Materials in the second subrange are suitable for low work function materials such as Al, In, Ca, Mo, K or alloys thereof.
  • high work function materials may be adjacent to the tunnel layer, such as Au, Pt, Pd.
  • the tunnel layer has different areas in the different partial areas
  • Thickness up The thickness of a section is included
  • Subareas above which the observer perceives a noticeable difference in brightness in the different subregions also depends on the material of the tunnel layer and the
  • the difference in thickness of the tunnel layer is different
  • Subareas at least 0.5 nm or at least 1 nm or at least 2 nm.
  • the side of the tunnel layer facing away from the active layer is within the entire lateral extent thereof Manufacturing tolerance just trained.
  • level means that a surface or interface is free from intentionally introduced steps or dislocations, but steps and dislocations may be due to
  • Feed element and layer sequence In the area of peaks and edges, particularly high field strengths can form during operation, so that the tunneling probability is increased there.
  • structuring such as
  • Tunnel probabilities are selectively influenced in the subareas.
  • the structuring can take place, for example, via isotropic etching.
  • Subareas may, for example, be structured differently with regard to the following features: Density of
  • Tips and / or edges shape of the tips and / or edges such as differently rounded tips and / or edges,
  • Supply element arranged an electrically conductive contact element.
  • electrically conductive contact element In plan view, for example on the second
  • Main side of the layer sequence overlaps the contact element with the second portion of the lead element partially or completely. In particular, so gets electricity that in the second portion of the supply element through the
  • Tunnel layer is fed, at least partially or completely first in the contact element before it enters the layer sequence.
  • the contact element is in direct mechanical and electrical contact with the tunnel layer and / or the layer sequence.
  • Contact element can therefore be injected directly into the tunnel layer or into the layer sequence.
  • this causes
  • the contact element along the entire lateral extent of a same material composition.
  • the contact element is formed, for example, in one piece and / or simply connected.
  • the contact element has
  • the contact element is transparent, for example has or consists of a transparent conductive oxide.
  • the contact element along its entire lateral extent and within the manufacturing tolerance just on a side facing the active layer and / or has a constant thickness.
  • the light-emitting diode has a plurality of lead elements.
  • each Supply element can according to the previous
  • each one is
  • Supply element own one of the above described
  • the first portion of its associated lead element overlaps in plan view, at least partially or completely with the second portion of its associated lead element. According to at least one embodiment, the
  • Tunnel layer be formed.
  • each contact element defines the size of a pixel of a pixellated light-emitting surface. If the layer sequence is energized via one of the contact elements during operation, it is due to the preferably low
  • the area or pixel of the luminous area that appears luminous to an observer then corresponds to its size and geometric shape according to predominantly the size and geometric shape of the contact element.
  • a plurality of contact elements are arranged in a matrix-like manner on the first main side of the layer sequence, then these contact elements can define a pixellated luminous area of a display.
  • Contact element preferably takes place via its associated supply line element.
  • the supply elements can be controlled individually or independently of each other or
  • the supply elements can be supplied with current via DC or pulse width modulation.
  • a first portion of a feed element crosses a contact element of another feed element. This means in particular that at least one supply element in
  • the contact element which overlaps only with the first portion of the lead element is, for example, a unique assignment to another lead element. According to at least one embodiment, the
  • Tunneling probability in the first subarea not more than 1% or at most 0.5% or at most 0.1% or at most 0.05% of the tunneling probability in the second subarea.
  • a current flow between the feed element and the contact element or elements arranged above the first subarea is preferably negligibly small.
  • the tunnel current in the first subarea is sufficient
  • Supply element are thus assigned at least two contact elements unique. The one about the different
  • Sub-areas in the associated contact elements passing current can then via the contact elements in lateral
  • the current intensity in turn depends on the tunneling probability in the subregions and on the area of the subregions.
  • the light-emitting diode has a single feed element that extends completely or almost completely along the entire lateral extent of the active layer.
  • this covers Lead element in plan view, for example, at least 90% or 95% or 99% of the active layer of the layer sequence.
  • Partial areas perceives a structured luminous area in the region of the feed element. In this case, no lateral current distribution takes place with the aid of contact elements. Only the size and area of the subregions of the feed element or of the tunnel layer thus determines the size and area of the regions of the active regions which radiate different degrees of brightness
  • the sheet resistance in the entire layer sequence is at least 100 ⁇ / D or 1000 ⁇ / D or 10,000 ⁇ / D.
  • the sheet resistance in the entire layer sequence is at least 100 ⁇ / D or 1000 ⁇ / D or 10,000 ⁇ / D.
  • Tunnel layer facing and / or facing away from the
  • the feed element has a constant thickness along the entire lateral extent.
  • the tunnel layer is arranged along its entire lateral extent on a side facing the layer sequence within the
  • Supply element several stacked, electrically conductive material layers.
  • the different material layers have, for example, different materials or
  • the number of material layers is in the different subregions
  • Part area has.
  • Material layers may, for example, comprise or be formed from one or more of the following materials: Al, Ag, Au, In, ITO, Pt. In particular, mixtures of transparent and non-transparent material layers are conceivable.
  • the thickness of the lead element is, for example, at least 50 nm or 100 nm or 150 nm. Alternatively or additionally, the thickness of the lead element is at most 400 nm or at most 300 nm or at most 200 nm.
  • the tunnel layer has a constant thickness in the region of the entire feed element within the scope of the manufacturing tolerance. Is this
  • Leading element for example, formed stepwise on the side facing the layer sequence, so the tunnel layer forms the stages of the lead element compliant or positive fit.
  • the method is particularly suitable for producing a light-emitting diode described here. That is, all in connection with the light emitting diode
  • the method for producing a light-emitting diode comprises a step A) in which a substrate is provided.
  • the substrate can be any suitable substrate.
  • the substrate may be, for example, a glass substrate, a plastic substrate
  • Ceramic substrate a metal substrate or a
  • the substrate is self-supporting and for application or for growth
  • Feed line arranged on the substrate.
  • Lead element can for example be vapor-deposited or sputtered. A structuring of the
  • Lead element can via etching, a
  • Shadow mask process or ablation done are Shadow mask process or ablation done.
  • a tunnel layer is arranged on the substrate.
  • the tunneling layer and the substrate then at least close the lead-in element
  • the application of the tunnel layer can
  • Layer deposition short ALD, or physical or chemical vapor deposition, short PVD or CVD done.
  • the application of the tunnel layer by vapor deposition or a Screen printing stencil and a printing process is possible.
  • the tunneling layer can also be produced by oxidation, such as anodic oxidation, of the lead element.
  • a layer sequence with an active layer emitting radiation during operation is formed on the substrate.
  • Layer sequence this can be applied in solution, the solvent is then evaporated.
  • An inorganic layer sequence with an active layer can take place, for example, by means of re-bonding from a growth substrate onto the substrate.
  • the tunnel layer and the feed element are preferably arranged between the substrate and the layer sequence.
  • the feed element and / or the tunnel layer in the region of the feed element is specifically structured in such a way that at least two subregions adjacent to one another in the lateral direction are formed, in which the tunnel layer and / or the feed element are specifically designed differently.
  • the tunnel probabilities are in operation by the
  • steps A) to D) are performed in the order given and in separate ones
  • steps D), C) and B) can also be carried out in this order.
  • the feed element and the tunnel layer become then formed on a side facing away from the substrate of the layer sequence.
  • Light emitting diode between the tunnel layer and the layer sequence is arranged.
  • the contact element can be applied or patterned by means of lithography, printing, microablation, a mask process.
  • a plurality of steps are initially carried out in the region of the feed element in step B)
  • Lead element have different material compositions. In this way, the supply element receives a targeted provided with steps, the layer sequence facing side. Alternatively, however, the different material layers can also be structured during superposition, so that a subsequent selective removal is no longer necessary.
  • step B) the partial regions are selectively coated with different material layers.
  • the material layers are preferred
  • the uppermost layers seen from the substrate have different material compositions in the partial areas on.
  • the supply element is preferably flat on its side facing away from the substrate along its entire lateral extent. The material layers are thus arranged laterally next to one another and not one above the other. This can be done by printing, liftoff or structured disposition.
  • the tunnel layer is applied by means of a screen printing stencil.
  • the screen printing stencil preferably has subareas in which the size and / or the density of openings in the
  • Screenprint template are different. If the material of the tunnel layer is pressed through the screen printing stencil, for example by means of a squeegee, then the different subregions of the stencil are used
  • Tunnel layer in the different sections of the screen printing stencil different sizes correspond to the subregions with the different tunnel probabilities of the lead element.
  • FIG. 3 shows an organic light-emitting diode from the prior art
  • Figures 5A and 5B show various embodiments of a
  • FIGS. 5A to 8F show different positions in FIG.
  • FIGS. 10A and 10B show various positions in FIG.
  • Figures 12A and 12B are tables with numerical examples too
  • a light-emitting diode 100 is shown in a lateral cross-sectional view.
  • the light-emitting diode 100 comprises a substrate 7 on which a plurality of
  • Feed line elements 3 is arranged laterally side by side.
  • the substrate 7 is, for example, a glass substrate or plastic substrate.
  • the supply elements 3 are in
  • Each feed element 3 has two juxtaposed partial regions 31, 32.
  • the thickness of the lead members 3 is constant along the entire lateral direction.
  • the lead elements 3 have different material compositions.
  • the first portion 31 is formed of Au or In
  • the second portion 32 is formed of Al, for example.
  • a tunnel layer 2 is applied directly.
  • the tunnel layer 2 also fills
  • the tunnel layer 2 is in the region of the lead elements 3 with a thickness of, for example, at least 2 nm and
  • the tunnel layer 2 is, for example, an electrically insulating
  • the tunnel layer 2 is simple along its entire lateral extent
  • a plurality of contact elements 4 is applied directly in Figure 1A.
  • the contact elements 4 are not in direct contact with the
  • Lead elements 3 are through the tunnel layer 2 of the lead elements 3 in the vertical direction,
  • the contact elements 4 are preferably formed electrically conductive and consist for example of a metal or a TCO.
  • each one is
  • the contact elements 4 are mutually in the lateral direction from each other
  • the layer sequence 1 is, for example, an organic one
  • the active layer includes, for example, organic emitter molecules. But also an inorganic one
  • the layer sequence 1 has a first main side 11 and one of the first main side 11
  • Leading elements 3 are arranged on the first main page 11.
  • the tunnel layer 2 In the embodiment of Figure 1A, the tunnel layer 2, the active layer 10, the lead elements 3 and the
  • the active layer 10 has no vias or openings.
  • the active layer 10 has no vias or openings.
  • On the second main page 12 of the layer sequence 1 is a second, simply continuous contact layer. 5
  • the second contact layer 5 for example, from a
  • the second contact layer covers the entire active layer 10 and / or all feed elements 3.
  • a thin-film encapsulation 6 is applied, which encapsulates the layer sequence 1 and protects against external influences.
  • the light-emitting diode 100 of FIG. 1A is designed as a so-called top emitter.
  • lead elements 3 and / or the substrate 7 may be reflective for an electromagnetic radiation emitted by the active layer 10.
  • Electromagnetic radiation is emitted via a luminous surface 13 of the light emitting diode 100 facing away from the substrate 7
  • the light-emitting diode 100 of FIG. 1A is shown in plan view of the luminous surface 13.
  • the substrate 7, on which the layer sequence 1 is formed is the substrate 7, on which the layer sequence 1 is formed.
  • the lead elements 3 are arranged, each partially overlapping with the layer sequence 1.
  • a contact region of the feed elements 3 projects out of the layer sequence 1 in the lateral direction.
  • the contact areas are for electrical contacting of the feed elements 3
  • each contact element 4 is made visible as dashed elements in FIG. 1B. Each contact element 4 partially overlaps with a one-to-one
  • each contact element 4 overlaps each contact element 4 completely the second portion 32 of the associated lead element 3.
  • a tunneling probability of the feed element 3 through the tunnel layer 2 into the associated contact element 4 in the first subregion 31 is, for example, at most 1%
  • the contact elements 4 can thus define the size of a luminous pixel or pixel of the light-emitting diode 100.
  • Contact elements 4 surrounded contact elements 4 are energized in a simple manner.
  • the feed element 3 assigned to the inner contact element 4 overlaps, viewed in plan view, with a contact element 4 which is not assigned to it. However, since this overlap occurs only in the first partial region 31, energized the lead element 3 of this contact element 4 is not.
  • the contact elements 4, the lead elements 3 and the substrate 7 are transparent
  • the second contact layer 5 is formed of a reflective material such as Al or Ag. Radiation in the active layer 10 of the
  • Layer sequence 1 is generated, the light-emitting diode 100 then leaves the substrate 7 during operation.
  • the light-emitting diode 100 is a so-called bottom emitter.
  • the second contact layer 5 is now also made transparent. In this case, the light-emitting diode 100 has two opposite ones
  • the light-emitting diode 100 is a so-called top-bottom emitter.
  • the contact elements 4, the tunnel layer 2 and the lead elements 3 are formed on the first main side 11 of the layer sequence 1, the substrate 7 is on the second main side 12 of
  • the second contact layer 5 is in this case mounted between substrate 7 and layer sequence 1.
  • the light-emitting diode 100 of FIG. 1C is again embodied as a bottom emitter, that is to say the substrate 7 and the second contact layer 5 are transparent, the contact elements 4 are designed to be reflective, for example.
  • the Functional principle of the light-emitting diode 100 of FIG. IE corresponds to the functional principle of the light-emitting diodes of the previous one
  • a light-emitting diode 100 is shown in which both on the first main side 11 and on the second main side 12 of the layer sequence 1
  • Feed line elements 3 a tunnel layer 2 and the
  • Layer sequence 1 extending second contact layer 5 present.
  • Layer sequence 1 extending second contact layer 5 present.
  • FIG. 2A to 2C is a
  • LED 100 is shown in plan view of the luminous surface 13. In FIG. 2A, one of the luminous surface 13 is shown
  • the illuminated image includes a circle and two concentric rings around the circle. Altogether there are three different picture areas or
  • FIG. 2B shows how the different current supply and different brightness of the three image areas
  • the layer sequence 1 is removed. Only the lead elements 3 and the contact elements 4 can be seen.
  • the contact elements 4 have the desired shape and size of the image areas.
  • the contact elements 4 are thus formed as a circle and two concentric rings, which among themselves spaced in the lateral direction and are electrically isolated from each other. In each contact element 4 protrudes
  • Image area are controlled independently of the other contact elements 4 via the lead elements 3.
  • Supply elements 3 and surface of the subregions 32 determine how much current gets into the associated contact elements 4. The larger this current and the smaller the area of the contact element 4, the brighter the associated image area shines during operation.
  • FIG. 3 shows a prior art light-emitting diode 100. Unlike the one described in this invention Light-emitting diode 100 has the light-emitting diode of Figure 3 none
  • Main page 12 of the layer sequence 1 is a flat second
  • the second contact layer 5 is guided on side surfaces of the layer sequence 1 on the substrate 7 and there electrically conductively connected to a contact region.
  • the contact layer 50 is led out of the layer sequence 1 in the lateral direction and is electrically conductively connected to a contact region.
  • an insulating layer 9 is applied to side surfaces of the layer sequence 1.
  • a top emitter is again shown, in which the luminous area 13 is formed on a side of the light-emitting diode 100 lying opposite the substrate 7.
  • the light-emitting diode 100 now has a single, simply connected supply element 3, which extends almost along the entire lateral direction
  • Feed line element 3 has laterally adjacent partial regions 31, 32, 33, 34, each with different
  • the tunnel layer 2 directly adjoins the layer sequence 1, an additional one
  • Lead element 3 have, for example, different materials adjacent to the tunnel layer 2, so that the Tunnel barriers and thus the tunneling probabilities are different. In this way, via the different partial regions 31, 32, 33, 34 different amounts of current or different current densities reach the overlying layer sequence 1, which is why the active layer 10 generates different amounts of radiation in the different partial regions 31, 32, 33, 34.
  • the luminous area 13 of the light-emitting diode 100 during operation then shines differently in the different partial areas 31, 32, 33, 34, which is indicated by the arrows of different thickness in FIG. 4A.
  • FIG. 4B corresponds to FIG.
  • the second contact layer 5 and the feed element 3 are transparent.
  • the light-emitting diode 100 is operated as a top-bottom emitter.
  • Feed line element 3 is transparent in some subregions 31, 33, and is reflective in other subregions 32, 34. The resulting luminous image is therefore dependent on whether the viewer is looking at the substrate 7 or at the second contact layer 5.
  • the partial regions 31, 32 are formed by two adjoining material layers of different materials.
  • the feed element 3 is formed from three material layers 301, 302, 303 mounted one above the other. In some areas, the third material layer is 303
  • Feed element 3 Depending on which material layer
  • the tunneling probability is different. In this way, different partial areas 31, 32, 33 are formed with different tunneling probabilities.
  • FIG. 6A a carrier is first provided.
  • FIG. 6B four material layers 301, 302, 303, 304 of different materials or
  • Figure 6C shows a position in which the fourth material layer 304 farthest from the carrier is partially
  • Material layer 302 introduced so that a feed element 3 with three laterally spaced apart portions 31, 32, 33 arise.
  • an outer side of the feed element 3 facing away from the carrier is formed by the fourth material layer 304, in the second subregion
  • a simply coherent tunnel layer 2 is applied over the whole area and directly onto the partial areas 31, 32, 33.
  • the tunnel layer 2 in this case has a constant average thickness in all partial areas 31, 32, 33, 34. The tunneling probability through the
  • Tunnel layer 2 is thus only by the adjacent to the tunnel layer 2 material of the material layers 302, 303, 304
  • LED 100 indicated.
  • a carrier is again provided first in FIG. 7A, to which a first material layer 301 is applied in FIG. 7B.
  • first material layer 301 is applied in FIG. 7B.
  • Material layer 303 applied.
  • a fourth material layer 304 is applied to a region of the third material layer 303, so that a total of three partial regions 31, 32, 33 are formed, in which the uppermost material layer furthest from the carrier differs in each case
  • FIGS. 8A to 8F show various positions in a further alternative method for producing an exemplary embodiment of a lead element 3 for a light-emitting diode 100.
  • FIG. 8A a support is again provided in FIG. 8A, to which layers of material 301, 302, 303, 304 are applied laterally next to one another in succession in FIGS. 8B to 8E.
  • the material layers 301, 302, 303, 304 have within the manufacturing tolerance in each case the same thickness, so that the resulting lead element 3 along the entire
  • lateral extent has a constant thickness within the manufacturing tolerance.
  • FIG. 8F shows a position in which a single coherent tunnel layer 2 is applied over the entire surface of the feed element 3.
  • a light-emitting diode 100 is shown which, like the light-emitting diode 100 of FIG. 4B, is designed as a bottom emitter.
  • the tunneling probability is influenced by the tunnel layer 2 in Figure 9A but not by a variation of the material of the lead element 3 in the lateral direction.
  • the thickness of the tunnel layer 2 varies along the lateral extent, so that in each partial region 31, 32, 33, 34 the tunnel layer 2 has a different thickness. Due to the different thicknesses, there are different ones
  • FIG. 9B substantially the same embodiment as in FIG. 9A is shown.
  • the supply element 3 is reflective, while the second contact layer 5 is radiation-transmissive.
  • FIG. 9B shows the light-emitting diode 100 as a top emitter.
  • the light-emitting diode 100 is in the form of a top-bottom emitter with a transparent supply element 3 and a
  • the tunnel layer 2 and the lead element 3 are on a substrate 7
  • FIG. 9E essentially the same light-emitting diode 100 is shown as in FIG. 9A. additionally but is between the tunnel layer 2 and the layer sequence 1 in each subregion 31, 32, 33, 34 a the corresponding portion 31, 32, 33, 34 uniquely associated
  • Contact element 4 is arranged.
  • the contact elements 4 are in direct contact with the layer sequence 1 and the
  • Tunnel layer 2 The individual contact elements 4 cover the associated partial area 31, 32, 33, 34 in plan view, but do not protrude laterally beyond the respective partial area 31,
  • the contact elements 4 are mutually electrically insulated from each other, so that between the contact elements 4 no direct electrical current flow is possible.
  • the contact elements 4 provide
  • the light-emitting diode 100 is a light-emitting diode with the functional principle of one of
  • a luminous surface 13 can be realized with a lettering.
  • the word "OLED” shines brighter than the associated background.
  • a substrate 7 with one thereon
  • Feed line element 3 is also a screen printing stencil 8 with two areas 81, 82 arranged.
  • Tunnel layer 2 varies, but is in the
  • the tunnel layer 2 provided with different structuring.
  • the tunnel layer 2 has no intentionally introduced structuring, whereas in the second
  • Subregion 32 intends pyramid-like elevations are introduced into the tunnel layer 2. In the area of the peaks and valleys of the pyramids, higher field strengths occur in the tunnel layer 2 during operation, which increases the tunneling probability through the tunnel layer 2. Therefore, it comes in operation in the second portion 32 to a stronger
  • the first partial region 31 forms an edge region or laterally outer region of the tunneling layer 2. Since in the unstructured first
  • the tunnel layer 2 may be thick, so an additional protection of the light-emitting diode 100 may be granted against external influences.
  • the side of the tunnel layer 2 facing away from the feed element 3 is provided with the structuring, the side of the tunnel layer 2 facing the feed element 3 is flat within the manufacturing tolerance along the entire lateral extent.
  • a contact element 4 is applied to the structured side of the tunnel layer 2 in the region of the structuring, what the
  • Applied layer sequence 1 forms the structurings of the tunnel layer 2 or the contact elements 4 in a form-fitting manner.
  • the tunnel layer 2 and the feed element 3 are applied on a side of the layer sequence 1 facing away from the substrate 7.
  • a plurality of laterally spaced feed line elements 3 are applied to the tunnel layer 2.
  • Each of these supply elements 3 is individually and independently of the other supply elements 3 electrically controlled.
  • Each feed element 3 also comprises one as in connection with FIG. IIA
  • Layer sequence 1 and the tunnel layer 2 are also Contact elements 4 are arranged, which are the supply elements 3 uniquely associated. In this way, as described in connection with FIGS. 1A and 1B, a pixellated display can be realized.
  • the contact elements 4, the lead elements 3 and the tunnel layer 2 of FIG. HB are again placed on the side of the layer sequence 1 facing the substrate 7.
  • the structuring of the tunnel layer 2 is again formed on a side facing the layer sequence 1.
  • the structuring within the tunnel layer 2 are completely filled up by the contact elements 4, so that the sides of the contact elements 4 facing the layer sequence 1 are flat.
  • the layer sequence 1 can then be formed along the entire lateral extent with a constant thickness.
  • Tunnel layer 2 is omitted in Figure HD.
  • a light-emitting diode 100 is shown, in which the tunnel layer 2 is provided with different structuring.
  • the second 32 and third portion 33 have the pyramidal elevations
  • Tunnel layer 2 indicated in nanometers.
  • current densities (j) measured for a certain voltage are indicated by the tunnel layer 2 in mA / cm ⁇ .
  • fifth and sixth columns are possible areas (A) of the
  • FIG. 12A As can be seen from the table of FIG. 12A, FIG. 12A
  • Lead element 3 is selected here AI.
  • the thickness of the tunnel layer 2 is varied by approximately 1% steps.
  • the resulting current density and the current flowing through an area of 20 cm ⁇ decrease with increasing thickness of the tunnel layer 2.
  • the resulting current respectively the resulting current density changes at one
  • Tunnel layers 2 can be produced very precisely with respect to their thickness, for example by oxidation of the associated lead element 3. In fact, tunnel layers 2 can be precisely tuned by oxidation to angstroms. At slow oxidation, for example, 10 nm tunneling layer are grown in about 10 hours. Layer thicknesses of
  • Tunnel layer 2 can therefore reach less than 1%

Abstract

Eine Leuchtdiode (100) weist eine Schichtenfolge (1) mit einer im Betrieb Strahlung emittierenden aktiven Schicht (10), zumindest ein Zuleitungselement (3), das auf einer ersten Hauptseite (11) der Schichtenfolge angeordnet ist und über das im Betrieb elektrischer Strom in die oder aus der Schichtenfolge (1) geleitet wird, und eine Tunnelschicht (2) zwischen der aktiven Schicht (10) und dem Zuleitungselement (3) auf. Das Zuleitungselement (3) ist in Draufsicht teilweise oder vollständig von der aktiven Schicht (10) und der Tunnelschicht (2) überdeckt. Zwischen dem Zuleitungselement (3) und der Schichtenfolge (1) ist ein Stromfluss nur durch einen Tunneleffekt möglich. Im Bereich des Zuleitungselements(3)zumindest zwei in lateraler Richtung nebeneinander liegende Teilbereiche (31, 32) ausgebildet sind, in denen die Tunnelschicht (2) und/oder das Zuleitungselement (3) gezielt unterschiedlich ausgebildet sind, so dass die Tunnelwahrscheinlichkeiten durch die Tunnelschicht (2) in den unterschiedlichen Teilbereichen (31, 32) voneinander unterschiedlich sind.

Description

Beschreibung
Leuchtdiode und Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode Es wird eine Leuchtdiode angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Leuchtdiode mit einer strukturiert erscheinenden Leuchtfläche anzugeben. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Leuchtdiode anzugeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Leuchtdiode eine Schichtenfolge mit einer im Betrieb Strahlung
emittierenden, aktiven Schicht. Bei der Leuchtdiode kann es sich um eine organische oder um eine anorganische Leuchtdiode handeln .
Im Falle einer anorganischen Leuchtdiode, kurz LED, ist die Schichtenfolge beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge, die auf einem III-V-Verbindungs-Halbleitermaterial basiert. Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitrid-Verbindungs-Halbleitermaterial , wie AlnIn]__n_ mGamN, oder um ein Phosphid-Verbindungs-Halbleitermaterial , wie AlnIn]__n_mGamP, oder auch um ein Arsenid-Verbindungs-
Halbleitermaterial , wie AlnIn]__n_mGamAs, wobei jeweils 0 -S n < 1, 0 -S m < 1 und m + n < 1 ist. Dabei kann die
Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche
Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also AI, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.
Bevorzugt basiert die Halbleiterschichtenfolge auf AlInGaN.
Die aktive Schicht weist beispielsweise wenigstens einen pn- Übergang und/oder eine Quantentopfstruktur in Form eines einzelnen Quantentopfs, kurz SQW, oder in Form einer
Multiquantentopfstruktur, kurz MQW, auf.
Im Falle einer organischen Leuchtdiode, kurz OLED, weist die aktive Schicht beispielsweise ein organisches Emittermaterial auf. Weitere Schichten der Schichtenfolge können dann
organische Elektronen-Transportschichten oder Loch- Transportschichten oder Elektronen-Injektionsschichten oder Loch-Injektionsschichten sein.
Beispielsweise emittiert die Leuchtdiode und/oder die aktive Schicht im Betrieb UV-Strahlung oder Infrarotstrahlung oder sichtbares Licht, wie blaues, grünes, gelbes, rotes oder weißes Licht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Leuchtdiode zumindest ein Zuleitungselement auf, das auf einer ersten Hauptseite der Schichtenfolge angeordnet ist.
Über das Zuleitungselement wird im Betrieb elektrischer
Strom, insbesondere flächig, in die oder aus der
Schichtenfolge geleitet. Das Zuleitungselement bildet
bevorzugt eine erste Elektrode der Leuchtdiode.
Eine Hauptseite verläuft im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der aktiven Schicht. „Flächig" bedeutet insbesondere, dass über die gesamte Ausdehnung einer parallel zur aktiven Schicht verlaufenden Teilfläche des Zuleitungselements Strom in oder aus der Schichtenfolge geleitet wird. Zumindest die Teilfläche überlappt dabei in Draufsicht auf die erste Hauptseite vollständig mit der aktiven Schicht. Eine Hauptstromflussrichtung ist im Bereich der Teilfläche dann senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung der aktiven Schicht.
Bei dem Zuleitungselement handelt es sich bevorzugt um ein elektrisch leitfähiges Element, das beispielsweise ein
Metall, wie AI, Ag, Au, In, Ti, Pt, Zr, oder ein Oxid, zum Beispiel ein transparent leitfähiges Oxid, kurz TCO, wie
Indium-Zinn-Oxid, kurz ITO, oder BaOx oder ThOx aufweist oder daraus besteht. Das Zuleitungselement kann dabei mehrere Teilbereiche und/oder Materiallagen aus unterschiedlichen Materialien aufweisen. Es kann das Zuleitungselement aber auch entlang seiner gesamten lateralen Ausdehnung eine gleiche Materialzusammensetzung aufweisen. „Lateral" ist hier und im Folgenden dabei eine Richtung parallel zu einer
Haupterstreckungsrichtung der aktiven Schicht. Insbesondere ist das Zuleitungselement als Streifen oder
Leiterbahn mit einer Breite von zum Beispiel zumindest 5 ym oder 10 ym oder 20 ym ausgebildet. Bei dem Zuleitungselement handelt es sich bevorzugt um ein zusammenhängendes,
insbesondere einfach zusammenhängendes Element, das
beispielsweise frei von Durchbrüchen ist. Zum Beispiel ist das Zuleitungselement in Draufsicht auf die erste Hauptseite rechteckig oder L-förmig oder U-förmig geformt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ragt ein Kontaktbereich des Zuleitungselements in lateraler Richtung aus der
Schichtenfolge hervor. Der Kontaktbereich überlappt in
Draufsicht auf die erste Hauptseite also nicht mit der Schichtenfolge und dient insbesondere zur externen elektrischen Kontaktierung des Zuleitungselements.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zwischen der aktiven Schicht oder der Schichtenfolge und dem
Zuleitungselement eine Tunnelschicht angeordnet. Die
Tunnelschicht kann ein elektrisch isolierendes Material, wie eine Keramik, aufweisen oder daraus bestehen. Insbesondere weist die Tunnelschicht ein Oxid des Materials des
Tunnelelements auf oder besteht daraus. Beispielsweise umfasst die Tunnelschicht Aluminiumoxid, wie AI2O3, oder Titanoxid, wie T1O2, oder Zirconiumoxid, wie ZrC>2, oder
Siliziumoxid, wie S1O2, auf oder besteht daraus. Die
Tunnelschicht hat bevorzugt entlang ihrer gesamten lateralen Ausdehnung eine gleiche Materialzusammensetzung.
Die Tunnelschicht weist beispielsweise eine Dicke von
zumindest 0,5 nm oder zumindest 1 nm oder zumindest 2 nm auf. Alternativ oder zusätzlich ist die Dicke der Tunnelschicht höchstens 20 nm oder 10 nm oder 5 nm. Unter der Dicke einer Schicht oder eines Elements wird hier und im Folgenden insbesondere die maximale oder mittlere Dicke entlang der gesamten lateralen Ausdehnung der Schicht oder des Elements verstanden .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das
Zuleitungselement in Draufsicht auf eine der ersten
Hauptseite gegenüber liegenden zweiten Hauptseite der
Schichtenfolge teilweise oder vollständig von der aktiven Schicht und der Tunnelschicht überdeckt. Das heißt, die
Tunnelschicht, die aktive Schicht und das Zuleitungselement überlappen alle drei miteinander in einem Bereich. In diesem Bereich ist die Tunnelschicht direkt zwischen der Schichtenfolge und dem Zuleitungselement angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein Stromfluss zwischen dem Zuleitungselement und der Schichtenfolge nur durch einen quantenmechanischen Tunneleffekt möglich. Das heißt, die Tunnelschicht würde, wenn sie ausreichend dick gewählt ist, zum Beispiel dicker als 10 nm oder 100 nm oder 1 ym gewählt ist, elektrisch isolierend wirken. Es würde dann bei üblicherweise angelegten Betriebsspannungen für
Leuchtdioden von zum Beispiel höchstens 10 V zu keinem
Stromfluss zwischen dem Zuleitungselement und der
Schichtenfolge kommen. Nur durch die geringe Dicke der
Tunnelschicht kommt es im bestimmungsgemäßen Betrieb zu dem quantenmechanischen Tunneleffekt durch die Tunnelschicht hindurch, so dass Ladungsträger auch bei üblichen
Betriebsspannungen aus dem Zuleitungselement in die
Schichtenfolge oder umgekehrt gelangen können. Dabei kommt es zu einem so starken Stromfluss, dass die aktive Schicht
Strahlung, zum Beispiel für einen Beobachter wahrnehmbar viel Strahlung, emittiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind im Bereich des Zuleitungselements zumindest zwei in lateraler Richtung nebeneinander liegende Teilbereiche gebildet. In den
Teilbereichen sind die Tunnelschicht und/oder das
Zuleitungselement gezielt unterschiedlich ausgebildet, so dass die Tunnelwahrscheinlichkeiten durch die Tunnelschicht in den unterschiedlichen Teilbereichen voneinander
unterschiedlich sind. „Gezielt ausgebildet" bedeutet dabei insbesondere, dass es sich nicht lediglich um
herstellungsbedingte Fluktuationen in der
Tunnelwahrscheinlichkeit entlang des Zuleitungselements handelt. Vielmehr sind die Tunnelwahrscheinlichkeiten in den Teilbereichen beabsichtigt und kontrolliert verschieden voneinander eingestellt. Insbesondere weisen die Teilbereiche keine beliebigen geometrischen Formen auf, sondern haben im Rahmen der Herstellungstoleranz wohl definierte geometrische Formen, wie beispielsweise Rechtecke, Kreise, Quadrate, U- Formen, L-Formen.
Die quantenmechanischen Tunnelwahrscheinlichkeit hängt sowohl von der Höhe der durch die Tunnelschicht gebildeten
Potentialbarriere für Ladungsträger als auch von der Dicke der Tunnelschicht ab. Außerdem steigt die
Tunnelwahrscheinlichkeit mit der Höhe der elektrischen
Feldstärke in der Tunnelschicht.
In mindestens einer Ausführungsform weist die Leuchtdiode eine Schichtenfolge mit einer im Betrieb Strahlung
emittierenden aktiven Schicht, zumindest ein
Zuleitungselement, das auf einer ersten Hauptseite der
Schichtenfolge angeordnet ist und über das im Betrieb
elektrischer Strom in die oder aus der Schichtenfolge
geleitet wird, und eine Tunnelschicht zwischen der aktiven Schicht und dem Zuleitungselement auf. Das Zuleitungselement ist in Draufsicht teilweise oder vollständig von der aktiven Schicht und der Tunnelschicht überdeckt. Zwischen dem
Zuleitungselement und der Schichtenfolge ist ein Stromfluss nur durch einen Tunneleffekt möglich. Im Bereich des
Zuleitungselements sind zumindest zwei in lateraler Richtung nebeneinander liegende Teilbereiche ausgebildet, in denen die Tunnelschicht und/oder das Zuleitungselement gezielt
unterschiedlich ausgebildet sind, so dass die
Tunnelwahrscheinlichkeiten durch die Tunnelschicht in den unterschiedlichen Teilbereichen voneinander unterschiedlich sind .
Bei der hier beschriebenen Leuchtdiode ist unter anderem von der Idee Gebrauch gemacht, den quantenmechanischen
Tunneleffekt auszunutzen, um die Stärke eines in eine
Schichtenfolge injizierten Stroms lokal gezielt zu
beeinflussen. Über das Zuleitungselement kann zum Beispiel Strom unterhalb der Schichtenfolge bis zu einem
Injektionsbereich geführt werden, ohne dass eine Injektion des Stroms in die Schichtenfolge außerhalb des
Injektionsbereichs erfolgt. Dies ist beispielsweise dadurch erreicht, dass die Tunnelwahrscheinlichkeit durch die
Tunnelschicht außerhalb des Injektionsbereichs gering gewählt ist. In dem Injektionsbereich ist die
Tunnelwahrscheinlichkeit dagegen groß, sodass die
Schichtenfolge dort bestromt wird. Das Zuleitungselement kann dabei für einen Beobachter, zum Beispiel aufgrund einer geringen Dicke oder eines transparenten Materials, unsichtbar sein.
Auch kann durch die hier beschriebene Erfindung auf einfache Weise ein Helligkeitsprofil entlang einer Leuchtfläche der Leuchtdiode realisiert werden. Bereiche, in denen die
Tunnelwahrscheinlichkeit größer ist, erscheinen für einen Beobachter heller, Bereiche, in denen die
Tunnelwahrscheinlichkeit geringer oder vernachlässigbar ist, erscheinen für einen Beobachter dunkler oder leuchten gar nicht. Die Erfindung ermöglicht also in einer
Flächenlichtquelle mit einer unstrukturierten aktiven
Schicht, Signaturen wie Muster oder Schriftzeichen
darzustellen. Auch ist es möglich, die Leuchtfläche
pixelliert oder segmentiert erscheinen zu lassen, ohne dass die aktive Schicht strukturiert, das heißt mit
Unterbrechungen oder Durchbrüchen versehen werden muss.
Die Tunnelschicht zwischen Zuleitungselement und
Schichtenfolge dient bevorzugt auch als Passivierung oder Verkapselung und bietet eine verbesserte Dichtigkeit der Leuchtdiode gegenüber Luft und/oder Wasser.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Teilbereiche eine laterale Ausdehnung entlang einer
Haupterstreckungsrichtung der aktiven Schicht von zumindest 10 ym oder zumindest 20 ym oder zumindest 50 ym auf. Die Fläche der Teilbereiche beträgt zum Beispiel zumindest 100 ym^ oder 400 ym^ oder 1000 ym^ . Mit einer solchen Größe oder Fläche in lateraler Richtung unterscheiden sich die hier definierten Teilbereiche von etwaigen zufälligen, durch
Herstellungstoleranzen bedingte Teilbereiche mit
unterschiedlichen TunnelWahrscheinlichkeiten . Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt eine über die gesamte Fläche eines ersten Teilbereichs gemittelte
Tunnelwahrscheinlichkeit höchstens 95 % oder höchstens 80 % oder höchstens 70 % oder höchstens 50 % oder höchstens 10 % der über eine gesamte Fläche des zweiten Teilbereichs
gemittelten Tunnelwahrscheinlichkeit.
Der in einem Teilbereich durch die Tunnelschicht gelangende Strom hängt sowohl von der Fläche des entsprechenden
Teilbereichs als auch von der Tunnelwahrscheinlichkeit in dem Teilbereich ab. Durch Einstellung der Fläche und der
Tunnelwahrscheinlichkeit kann also gesteuert werden, wie hell oder stark die aktive Schicht in einem bestromten Bereich strahlt. Ferner kann ein Helligkeitsunterschied zwischen zwei Teilbereichen durch Änderung der angelegten Spannung variiert werden. Dies ist auf die Nichtlinearität der
Tunnelwahrscheinlichkeit durch die Tunnelschicht und die Nichtlinearität der Strom- Spannungskennlinie der
Schichtenfolge zurückzuführen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Leuchtdiode eine einzige Tunnelschicht und/oder eine einzige aktive
Schicht auf. Die Tunnelschicht und die aktive Schicht
überlappen bevorzugt vollständig und unterscheiden sich dabei zum Beispiel in ihrer lateralen Ausdehnung um höchstens 10 % oder 5 % .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die aktive Schicht und/oder die Tunnelschicht einfach zusammenhängend
ausgebildet. Insbesondere weisen die aktive Schicht und/oder die Tunnelschicht also keine Unterbrechungen wie Durchbrüche auf. Das Erscheinungsbild einer segmentierten oder
strukturierten Leuchtfläche kann also ohne eine
Strukturierung der aktiven Schicht oder der Tunnelschicht erreicht sein. Durchkontaktierungen zur Bestromung sind bei der hier beschriebenen Leuchtdiode nicht nötig.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform grenzt das
Zuleitungselement direkt an die Tunnelschicht, ist also mit der Tunnelschicht in direktem mechanischem Kontakt. Die
Tunnelschicht und das Zuleitungselement liegen bevorzugt flächig aufeinander.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das
Zuleitungselement in den unterschiedlichen Teilbereichen unterschiedliche, an die Tunnelschicht grenzende Materialien auf. Hierdurch ist die Höhe einer Tunnelbarriere oder
Potentialbarriere zwischen dem Zuleitungselement und der Tunnelschicht in den unterschiedlichen Teilbereichen
unterschiedlich. Beispielsweise ist der Grenzbereich zwischen Tunnelschicht und Zuleitungselement in dem ersten Teilbereich ganzflächig mit einem Material gebildet und in dem zweiten Teilbereich ganzflächig mit einem anderen Material gebildet.
Die Höhe der Tunnelbarriere bestimmt sich unter anderem aus der Differenz der Austrittsarbeiten des Materials der
Tunnelschicht und des an die Tunnelschicht grenzenden
Materials. Für die an die Tunnelschicht grenzenden
Materialien im zweiten Teilbereich eignen sich Materialien mit niedrigen Austrittsarbeiten, wie AI, In, Ca, Mo, K oder Legierungen daraus. Im ersten Teilbereich können Materialien mit hohen Austrittsarbeiten an die Tunnelschicht grenzen, wie Au, Pt, Pd.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Tunnelschicht in den unterschiedlichen Teilbereichen unterschiedliche
Dicken auf. Die Dicke eines Teilbereichs ist dabei
beispielsweise die über die gesamte Fläche des Teilbereichs gemittelte Dicke der Tunnelschicht. Der Unterschied in der Dicke der Tunnelschicht in den unterschiedlichen
Teilbereichen, ab dem für den Beobachter ein wahrnehmbarer Helligkeitsunterschied in den unterschiedlichen Teilbereichen auftritt, hängt auch vom Material der Tunnelschicht und des
Zuleitungselements ab. Beispielsweise beträgt der Unterschied in der Dicke der Tunnelschicht in den unterschiedlichen
Teilbereichen zumindest 0,5 nm oder zumindest 1 nm oder zumindest 2 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die der aktiven Schicht abgewandte Seite der Tunnelschicht entlang ihrer gesamten lateralen Ausdehnung innerhalb der Herstellungstoleranz eben ausgebildet. „Eben" bedeutet hier und im Folgenden, dass eine Oberfläche oder Grenzfläche frei von beabsichtigt eingebrachten Stufen oder Versetzungen ist. Stufen und Versetzungen können jedoch aufgrund von
Herstellungstoleranzen auftreten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die
Tunnelschicht und/oder das Zuleitungselement innerhalb der unterschiedlichen Teilbereiche unterschiedliche
Strukturierungen mit Spitzen und/oder Kanten auf. Im Betrieb bilden sich in den unterschiedlichen Teilbereichen dann unterschiedliche elektrische Feldstärken zwischen
Zuleitungselement und Schichtenfolge. Im Bereich von Spitzen und Kanten können sich im Betrieb besonders hohe Feldstärken bilden, so dass dort die Tunnelwahrscheinlichkeit erhöht ist. Durch gezieltes Einbringen von Strukturierungen, wie
pyramidenartige Erhebungen, können die
Tunnelwahrscheinlichkeiten in den Teilbereichen gezielt beeinflusst werden. Das Strukturieren kann beispielsweise über isotrope Ätzung erfolgen. Die unterschiedlichen
Teilbereichen können zum Beispiel im Hinblick auf folgende Merkmale unterschiedlich strukturiert sein: Dichte der
Spitzen und/oder Kanten, Form der Spitzen und/oder Kanten wie unterschiedlich abgerundete Spitzen und/oder Kanten,
Ineinanderschachtelung unterschiedlicher Spitzen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zwischen der
Tunnelschicht und der Schichtenfolge im Bereich des
Zuleitungselements ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement angeordnet. In Draufsicht, zum Beispiel auf die zweite
Hauptseite der Schichtenfolge, überlappt das Kontaktelement mit dem zweiten Teilbereich des Zuleitungselements teilweise oder vollständig. Insbesondere gelangt also Strom, der im zweiten Teilbereich des Zuleitungselements durch die
Tunnelschicht eingespeist wird, zumindest teilweise oder vollständig zunächst in das Kontaktelement bevor er in die Schichtenfolge gelangt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Kontaktelement in direktem mechanischem und elektrischem Kontakt mit der Tunnelschicht und/oder der Schichtenfolge. Über das
Kontaktelement kann also Strom direkt in die Tunnelschicht oder in die Schichtenfolge injiziert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bewirkt das
Kontaktelement im bestimmungsgemäßen Betrieb eine laterale Stromverteilung des im zweiten Teilbereich durch die
Tunnelschicht gelangenden Tunnelstroms.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das
Kontaktelement entlang der gesamten lateralen Ausdehnung eine gleiche Materialzusammensetzung auf. Das Kontaktelement ist beispielsweise einstückig und/oder einfach zusammenhängend ausgebildet. Zum Beispiel weist das Kontaktelement ein
Metall, wie AI, Ag, Au, Cu, Ti, Pt, Mg, oder Graphen auf oder besteht daraus. Auch ist es möglich, dass das Kontaktelement transparent ist, zum Beispiel ein transparent leitfähiges Oxid aufweist oder daraus besteht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Kontaktelement entlang seiner gesamten lateralen Ausdehnung und innerhalb der Herstellungstoleranz eben auf einer der aktiven Schicht zugewandten Seite und/oder weist eine konstante Dicke auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Leuchtdiode eine Mehrzahl von Zuleitungselementen auf. Jedes Zuleitungselement kann dabei entsprechend dem bisher
beschriebenen Zuleitungselement ausgebildet sein.
Insbesondere können die Zuleitungselemente in lateraler
Richtung voneinander elektrisch isoliert sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist jedem
Zuleitungselement ein eigenes der oben beschriebenen
Kontaktelemente eineindeutig zugeordnet. Das heißt
insbesondere, dass ein Tunnelstrom nur zwischen den einander zugeordneten Elementen auftritt. Jedes Kontaktelement
überlappt in Draufsicht gesehen zumindest mit dem zweiten Teilbereich des ihm zugeordneten Zuleitungselements teilweise oder vollständig. Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die
unterschiedlichen Kontaktelemente untereinander durch
elektrisch isolierende Bereiche lateral voneinander
beabstandet. Bevorzugt findet also im Betrieb zwischen zwei benachbarten Kontaktelementen kein direkter Stromfluss statt. Die Lücke zwischen zwei benachbarten Kontaktelementen kann beispielsweise durch einen Hohlraum oder durch die
Tunnelschicht gebildet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform definiert in Draufsicht auf die Leuchtdiode gesehen jedes Kontaktelement die Größe eines Bildpunktes einer pixellierten Leuchtfläche. Wird im Betrieb die Schichtenfolge über eines der Kontaktelemente bestromt, so kommt es aufgrund der bevorzugt geringen
lateralen elektrischen Leitfähigkeit innerhalb der
Schichtenfolge zu einer Lichtemission in der aktiven Schicht nur im unmittelbaren Bereich direkt über dem Kontaktelement. Der für einen Beobachter leuchtend erscheinende Bereich oder Bildpunkt der Leuchtfläche entspricht dann seiner Größe und geometrischen Form nach überwiegend der Größe und geometrischen Form des Kontaktelements.
Sind beispielsweise mehrere Kontaktelemente matrixartig auf der ersten Hauptseite der Schichtenfolge angeordnet, so können diese Kontaktelemente eine pixellierte Leuchtfläche eines Displays definieren. Die Ansteuerung eines jeden
Kontaktelements erfolgt bevorzugt über das ihm zugeordnete Zuleitungselement .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind zur Aktivierung oder Deaktivierung der Bildpunkte die Zuleitungselemente einzeln und unabhängig voneinander ansteuerbar oder
bestrombar. Zum Beispiel können die Zuleitungselemente über Gleichstrom oder Pulsweitenmodulation bestromt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform kreuzt in Draufsicht, zum Beispiel auf die zweite Hauptseite der Schichtenfolge gesehen, ein erster Teilbereich eines Zuleitungselements ein Kontaktelement eines anderen Zuleitungselements. Das heißt insbesondere, dass zumindest ein Zuleitungselement in
Draufsicht mit zwei Kontaktelementen überlappt. Dem
Zuleitungselement ist dabei aber nur jenes Kontaktelement eineindeutig zugeordnet, welches auch mit dem zweiten
Teilbereich des Zuleitungselements überlappt. Das
Kontaktelement, was lediglich mit dem ersten Teilbereich des Zuleitungselements überlappt, ist beispielsweise einem anderen Zuleitungselement eineindeutig zugeordnet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die
Tunnelwahrscheinlichkeit im ersten Teilbereich höchstens 1 % oder höchstens 0,5 % oder höchstens 0,1 % oder höchstens 0,05 % der Tunnelwahrscheinlichkeit im zweiten Teilbereich. Bevorzugt ist somit in dem ersten Teilbereich ein Stromfluss zwischen Zuleitungselement und dem oder den über dem ersten Teilbereich angeordneten Kontaktelementen verschwindend gering. Der Tunnelstrom im ersten Teilbereich reicht
bevorzugt also nicht aus, um in der darüber liegenden aktiven Schicht ein für einen Beobachter sichtbares Leuchten zu erzeugen. Dies ist auch auf die Nichtlinearität der Strom- Spannungskennlinie der Schichtenfolge zurückzuführen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist über jedem
Teilbereich eines Zuleitungselements ein eineindeutig
zugeordnetes Kontaktelement angeordnet. Jedem
Zuleitungselement sind also zumindest zwei Kontaktelemente eindeutig zugeordnet. Der über die unterschiedlichen
Teilbereiche in die zugeordneten Kontaktelemente gelangende Strom kann dann über die Kontaktelemente in lateraler
Richtung verteilt werden. Die Stromstärke hängt wiederum von der Tunnelwahrscheinlichkeit in den Teilbereichen sowie von der Fläche der Teilbereiche ab.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die
Kontaktelemente der unterschiedlichen Teilbereiche ebenfalls untereinander durch elektrisch isolierende Bereiche, wie zum Beispiel durch die Tunnelschicht, lateral voneinander
beabstandet. Zwischen den Kontaktelementen der
unterschiedlichen Teilbereiche findet also ebenfalls kein direkter Stromfluss statt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Leuchtdiode ein einziges Zuleitungselement auf, das sich vollständig oder nahezu vollständig entlang der gesamten lateralen Ausdehnung der aktiven Schicht erstreckt. Bevorzugt überdeckt das Zuleitungselement in Draufsicht beispielsweise zumindest 90 % oder 95 % oder 99 % der aktiven Schicht der Schichtenfolge.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform grenzt die
Tunnelschicht direkt an die Schichtenfolge, so dass bei
Bestromung der Leuchtdiode ein Beobachter aufgrund der unterschiedlichen Stromdichten in den unterschiedlichen
Teilbereichen eine strukturierte Leuchtfläche im Bereich des Zuleitungselements wahrnimmt. In diesem Fall erfolgt keine laterale Stromverteilung mit Hilfe von Kontaktelementen. Nur die Größe und Fläche der Teilbereiche des Zuleitungselements oder der Tunnelschicht bestimmt also die Größe und Fläche der unterschiedlich stark leuchtenden Bereiche der aktiven
Schicht. Dies ist wiederum der geringen lateralen
Leitfähigkeit innerhalb der Schichtenfolge zuzuschreiben. Beispielsweise ist der Flächenwiderstand in der gesamten Schichtenfolge zumindest 100 Ω/D oder 1.000 Ω/D oder 10.000 Ω/D. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die der
Tunnelschicht zugewandte und/oder abgewandte Seite des
Zuleitungselements innerhalb der Herstellungstoleranz entlang der gesamten lateralen Ausdehnung eben ausgebildet.
Beispielsweise weist das Zuleitungselement eine konstante Dicke entlang der gesamten lateralen Ausdehnung auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Tunnelschicht entlang ihrer gesamten lateralen Ausdehnung an einer der Schichtenfolge zugewandten Seite innerhalb der
Herstellungstoleranz eben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das
Zuleitungselement mehrere übereinander gestapelte, elektrisch leitende Materiallagen auf. Die verschiedenen Materiallagen weisen beispielsweise unterschiedliche Materialien oder
Materialzusammensetzungen auf oder bestehen daraus. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Anzahl der Materiallagen in den unterschiedlichen Teilbereichen
unterschiedlich, so dass die der Tunnelschicht zugewandte Seite des Zuleitungselements eine Stufe im Übergangsbereich von einem Teilbereich in einen direkt benachbarten
Teilbereich aufweist. Insbesondere sind in den
unterschiedlichen Teilbereichen also unterschiedlich viele der verschiedenen Materiallagen abgetragen oder
übereinandergestapelt . Die Höhe der Stufe zwischen zwei benachbarten Teilbereichen entspricht dann der Höhe
beziehungsweise Dicke der in dem einen Teilbereich zusätzlich abgetragenen oder aufgebrachten Materiallagen. Die
Materiallagen können beispielsweise eines oder mehreren der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: AI, Ag, Au, In, ITO, Pt . Insbesondere sind Mischungen aus transparenten und intransparenten Materiallagen denkbar.
Die Dicke des Zuleitungselements beträgt beispielsweise zumindest 50 nm oder 100 nm oder 150 nm. Alternativ oder zusätzlich beträgt die Dicke des Zuleitungselements höchstens 400 nm oder höchstens 300 nm oder höchstens 200 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Tunnelschicht im Bereich des gesamten Zuleitungselements eine konstante Dicke im Rahmen der Herstellungstoleranz auf. Ist das
Zuleitungselement beispielsweise auf der der Schichtenfolge zugewandten Seite stufenförmig ausgebildet, so bildet die Tunnelschicht die Stufen des Zuleitungselements konform oder formschlüssig nach. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung einer
Leuchtdiode angegeben. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung einer hier beschriebenen Leuchtdiode. Das heißt, sämtliche in Verbindung mit der Leuchtdiode
offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode einen Schritt A) , in dem ein Substrat bereitgestellt wird. Das Substrat kann
transparent oder intransparent, flexibel oder starr und/oder als Folie ausgebildet sein. Das Substrat kann beispielsweise ein Glassubstrat, ein KunststoffSubstrat , ein
Keramiksubstrat, ein Metallsubstrat oder ein
Halbleitersubstrat sein. Insbesondere ist das Substrat selbsttragend und zur Aufbringung oder zum Aufwachsen
weiterer Schichten geeignet.
In einem darauffolgenden Schritt B) wird zumindest ein
Zuleitungselement auf dem Substrat angeordnet. Das
Zuleitungselement kann beispielsweise aufgedampft oder aufgesputtert werden. Eine Strukturierung des
Zuleitungselements kann über Ätzen, einen
Schattenmaskenprozess oder Ablation erfolgen.
In einem weiteren Schritt C) wird eine Tunnelschicht auf dem Substrat angeordnet. Zum Beispiel schließen die Tunnelschicht und das Substrat dann das Zuleitungselement zumindest
teilweise ein. Das Aufbringen der Tunnelschicht kann
beispielsweise über Atomlagenabscheidung, englisch: Atomic
Layer Deposition, kurz ALD, oder physikalische oder chemische Gasphasenabscheidung, kurz PVD oder CVD, erfolgen. Auch das Aufbringen der Tunnelschicht mittels Bedampfen oder einer Siebdruckschablone und eines Aufdruckprozesses ist möglich. Ferner kann die Tunnelschicht auch durch Oxidation, wie anodische Oxidation, des Zuleitungselements hergestellt werden .
In einem weiteren Schritt D) wird eine Schichtenfolge mit einer im Betrieb Strahlung emittierenden aktiven Schicht auf dem Substrat ausgebildet. Handelt es sich bei der
Schichtenfolge zum Beispiel um eine organische
Schichtenfolge, so kann diese in Lösung aufgebracht werden, wobei das Lösungsmittel anschließend verdampft wird. Eine anorganische Schichtenfolge mit einer aktiven Schicht kann beispielsweise über Umbonden von einem Aufwachssubstrat auf das Substrat erfolgen. Nach Aufbringen der Schichtenfolge sind die Tunnelschicht und das Zuleitungselement bevorzugt zwischen dem Substrat und der Schichtenfolge angeordnet.
In den Schritten B) und/oder C) wird das Zuleitungselement und/oder die Tunnelschicht im Bereich des Zuleitungselements gezielt so strukturiert, dass zumindest zwei in lateraler Richtung nebeneinanderliegende Teilbereiche entstehen, in denen die Tunnelschicht und/oder das Zuleitungselement gezielt unterschiedlich ausgebildet sind. Dadurch sind im Betrieb die Tunnelwahrscheinlichkeiten durch die
Tunnelschicht in den unterschiedlichen Teilbereichen
voneinander unterschiedlich.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die Schritte A) bis D) in der angegebenen Reihenfolge und in separaten
Verfahrensschritten durchgeführt. Alternativ können aber auch die Schritte D) , C) und B) in dieser Reihenfolge durchgeführt werden. Das Zuleitungselement und die Tunnelschicht werden dann auf einer dem Substrat abgewandten Seite der Schichtenfolge ausgebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird auf die
Tunnelschicht oder die Schichtenfolge ein Kontaktelement aufgebracht, sodass das Kontaktelement in der fertigen
Leuchtdiode zwischen der Tunnelschicht und der Schichtenfolge angeordnet ist. Das Kontaktelement kann mittels Lithographie, Drucken, Mikroablation, einem Maskenprozess aufgebracht oder strukturiert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden im Schritt B) zunächst im Bereich des Zuleitungselements mehrere
unterschiedliche Materiallagen ganzflächig übereinander geschichtet. Anschließend werden in den unterschiedlichen Teilbereichen unterschiedlich viele Materiallagen abgetragen, sodass in den unterschiedlichen Teilbereichen die vom
Substrat aus gesehenen obersten Schichten des
Zuleitungselements unterschiedliche Materialzusammensetzungen aufweisen. Auf diese Weise erhält das Zuleitungselement eine gezielt mit Stufen versehene, der Schichtenfolge zugewandte Seite. Alternativ können die unterschiedlichen Materiallagen aber auch schon beim Übereinanderschichten strukturiert werden, sodass ein späteres selektives Abtragen nicht mehr nötig ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden im Schritt B) die Teilbereiche selektiv mit unterschiedlichen Materiallagen beschichtet. Die Materiallagen haben dabei bevorzugt
innerhalb der Herstellungstoleranz die gleiche Dicke. Nach der Beschichtung in den unterschiedlichen Teilbereichen weisen die vom Substrat aus gesehenen obersten Schichten in den Teilbereichen unterschiedliche Materialzusammensetzungen auf. Bevorzugt ist dabei das Zuleitungselement an einer dem Substrat abgewandten Seite entlang seiner gesamten lateralen Ausdehnung eben ausgebildet. Die Materiallagen werden also lateral nebeneinander und nicht übereinander angeordnet. Dies kann durch Drucken, Liftoff oder strukturierte Disposition erfolgen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Tunnelschicht mit Hilfe einer Siebdruckschablone aufgebracht. Bevorzugt weist die Siebdruckschablone dazu Teilbereiche auf, in denen die Größe und/oder die Dichte von Durchbrüchen in der
Siebdruckschablone unterschiedlich sind. Wird das Material der Tunnelschicht beispielsweise mittels einer Druckrakel durch die Siebdruckschablone gepresst, so kommt es in den unterschiedlichen Teilbereichen der Druckschablone zu
unterschiedlichen Durchlassraten des Materials der
Tunnelschicht. Auf diese Weise wird zum Beispiel bei gleich bleibendem Aufrakeldruck die Dicke der erzeugten
Tunnelschicht in den unterschiedlichen Teilbereichen der Siebdruckschablone unterschiedlich groß. Die Teilbereiche der Siebdruckschablone korrespondieren dann zu den Teilbereichen mit den unterschiedlichen Tunnelwahrscheinlichkeiten des Zuleitungselements . Nachfolgend wird eine hier beschriebene Leuchtdiode sowie ein hier beschriebenes Verfahren zur Herstellung einer
Leuchtdiode unter Bezugnahme auf Zeichnungen anhand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. Es zeigen:
Figuren 1A bis 2C, 4A bis 4D, 9A bis 9F, IIA bis 11E
verschiedene Ausführungsbeispiele von Leuchtdioden in Seitenansicht und Draufsicht,
Figur 3 eine organische Leuchtdiode aus dem Stand der
Technik,
Figuren 5A und 5B verschiedene Ausführungsbeispiele eines
Zuleitungselements einer hier beschriebenen
Leuchtdiode,
Figuren 5A bis 8F verschiedene Positionen in
Ausführungsbeispielen von Verfahren zur Herstellung von Zuleitungselementen einer hier beschriebenen Leuchtdiode,
Figuren 10A und 10B verschiedene Positionen in
Ausführungsbeispielen zur Herstellung einer
Leuchtdiode,
Figuren 12A und 12B Tabellen mit Zahlenbeispielen zu
verschiedenen Tunnelschichten.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 1A ist eine Leuchtdiode 100 in seitlicher Querschnittsansicht gezeigt. Die Leuchtdiode 100 umfasst ein Substrat 7 auf dem eine Mehrzahl von
Zuleitungselementen 3 lateral nebeneinander angeordnet ist. Das Substrat 7 ist beispielsweise ein Glassubstrat oder KunststoffSubstrat . Die Zuleitungselemente 3 sind in
lateraler Richtung parallel zu einer
Haupterstreckungsrichtung des Substrats 7 voneinander beabstandet. Jedes Zuleitungselement 3 weist dabei zwei nebeneinander angeordnete Teilbereiche 31, 32 auf. Die Dicke der Zuleitungselemente 3 ist entlang der gesamten lateralen Richtung konstant. In den unterschiedlichen Teilbereichen 31, 32 der Zuleitungselemente 3 weisen die Zuleitungselemente 3 unterschiedliche Materialzusammensetzungen auf.
Beispielsweise ist der erste Teilbereich 31 aus Au oder In gebildet, der zweite Teilbereich 32 ist beispielsweise aus AI gebildet .
Auf die Zuleitungselemente 3 ist eine Tunnelschicht 2 direkt aufgebracht. Die Tunnelschicht 2 füllt dabei auch
Zwischenräume zwischen benachbarten Zuleitungselementen 3 auf und isoliert die Zuleitungselemente 3 elektrisch voneinander. Die Tunnelschicht 2 ist im Bereich der Zuleitungselemente 3 mit einer Dicke von beispielsweise zumindest 2 nm und
höchstens 20 nm aufgebracht. Bei der Tunnelschicht 2 handelt es sich beispielsweise um eine elektrisch isolierende
Schicht, wie eine A^C^-Schicht . Die Tunnelschicht 2 ist entlang ihrer gesamten lateralen Ausdehnung einfach
zusammenhängend ausgebildet, weist also keine Durchbrüche in vertikaler Richtung senkrecht zur lateralen Richtung auf.
Auf die Tunnelschicht 2 ist in Figur 1A eine Mehrzahl von Kontaktelementen 4 direkt aufgebracht. Die Kontaktelemente 4 sind dabei nicht in direktem Kontakt mit den
Zuleitungselementen 3, sondern sind durch die Tunnelschicht 2 von den Zuleitungselementen 3 in vertikaler Richtung,
senkrecht zur lateralen Richtung, beabstandet. Strom, oder Ladungsträger, die von einem Kontaktelement 4 in ein
Zuleitungselement 3 gelangen wollen oder umgekehrt, müssen stets die Tunnelschicht 2 durchkreuzen. Die Kontaktelemente 4 sind bevorzugt elektrisch leitfähig ausgebildet und bestehen beispielsweise aus einem Metall oder einem TCO.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 1A ist jedem
Zuleitungselement 3 ein Kontaktelement 4 eineindeutig
zugeordnet und vertikal über dem entsprechenden
Zuleitungselement 3 angeordnet. Die Kontaktelemente 4 sind dabei untereinander in lateraler Richtung voneinander
bestandet, so dass kein direkter Stromfluss zwischen zwei benachbarten Kontaktelementen 4 möglich ist.
Auf die Kontaktelemente 4 und die Tunnelschicht 2 ist eine Schichtenfolge 1 mit einer im Betrieb Strahlung emittierenden aktiven Schicht 10 direkt aufgebracht. Bei der Schichtenfolge 1 handelt es sich beispielsweise um eine organische
Schichtenfolge, die aktive Schicht umfasst beispielsweise organische Emittermoleküle. Aber auch eine anorganische
Schichtenfolge ist möglich. Die Schichtenfolge 1 weist eine erste Hauptseite 11 und eine der ersten Hauptseite 11
gegenüberliegende zweite Hauptseite 12 auf, wobei die
Kontaktelemente 4, die Tunnelschicht 2 und die
Zuleitungselemente 3 auf der ersten Hauptseite 11 angeordnet sind .
Im Ausführungsbeispiel der Figur 1A sind die Tunnelschicht 2, die aktive Schicht 10 die Zuleitungselementen 3 und die
Kontaktelementen 4 jeweils einfach zusammenhängend
ausgebildet. Insbesondere weist die aktive Schicht 10 keine Durchkontaktierungen oder Durchbrüche auf. Auf die zweite Hauptseite 12 der Schichtenfolge 1 ist eine zweite, einfach zusammenhängende Kontaktschicht 5
aufgebracht, die einen elektrischen Gegenkontakt oder eine Gegenelektrode zu den Kontaktelementen 4 beziehungsweise den Zuleitungselementen 3 bildet. Im vorliegenden Beispiel ist die zweite Kontaktschicht 5 beispielsweise aus einem
transparenten Material, wie einem TCO gebildet. Die zweite Kontaktschicht überdeckt die gesamte aktive Schicht 10 und/oder alle Zuleitungselemente 3.
Auf die zweite Kontaktschicht 5 ist eine Dünnfilmverkapselung 6 aufgebracht, die die Schichtenfolge 1 verkapselt und vor äußeren Einflüssen schützt.
Die Leuchtdiode 100 der Figur 1A ist als sogenannter Top- Emitter ausgebildet. Die Kontaktelemente 4, die
Zuleitungselemente 3 und/oder das Substrat 7 können in diesem Fall reflektierend für eine von der aktiven Schicht 10 emittierte elektromagnetische Strahlung sein. Die
elektromagnetische Strahlung wird über eine dem Substrat 7 abgewandte Leuchtfläche 13 der Leuchtdiode 100 aus der
Leuchtdiode 100 ausgekoppelt.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 1B ist die Leuchtdiode 100 der Figur 1A in Draufsicht auf die Leuchtfläche 13 gezeigt. Zu erkennen ist das Substrat 7, auf dem die Schichtenfolge 1 ausgebildet ist. Unterhalb der Schichtenfolge 1 sind die Zuleitungselemente 3 angeordnet, die jeweils teilweise mit der Schichtenfolge 1 überlappen. Jeweils ein Kontaktbereich der Zuleitungselemente 3 ragt in lateraler Richtung aus der Schichtenfolge 1 heraus. Die Kontaktbereiche sind zur elektrischen Kontaktierung der Zuleitungselemente 3
ausgebildet . Außerdem sind die Kontaktelemente 4 als gestrichelte Elemente in der Figur 1B sichtbar gemacht. Jedes Kontaktelement 4 überlappt dabei teilweise mit einem ihm eineindeutig
zugeordneten Zuleitungselement 3. Insbesondere überlappt jedes Kontaktelement 4 vollständig den zweiten Teilbereich 32 des zugeordneten Zuleitungselements 3. Außerdem ist in der Figur 1B ersichtlich, dass einige der Zuleitungselemente 3 im ersten Teilbereich 31 mit zwei Kontaktelementen 4 überlappen.
In den Ausführungsbeispielen der Figuren 1A und 1B ist eine Tunnelwahrscheinlichkeit von dem Zuleitungselement 3 durch die Tunnelschicht 2 in das zugeordnete Kontaktelement 4 im ersten Teilbereich 31 beispielsweise höchstens 1 % der
Tunnelwahrscheinlichkeit im zweiten Teilbereich 32.
Entsprechend fließt in dem ersten Teilbereich 31 im Betrieb nahezu kein Strom aus dem Zuleitungselement 3 in das
Kontaktelement 4. Nur im zweiten Teilbereich 32 kommt es zu einem signifikanten Stromfluss vom Zuleitungselement 3 in das Kontaktelement 4. Innerhalb des Kontaktelements 4 kann dann im Betrieb der Strom in lateraler Richtung verteilt werden und in die Schichtenfolge 1 injiziert werden. Aufgrund einer geringen lateralen elektrischen Leitfähigkeit in der
Schichtenfolge 1 kommt es nur in einem unmittelbar
oberhalbhalb des Kontaktelements 4 befindlichen Bereich der aktiven Schicht 10 zu signifikanter Strahlungserzeugung. Die Kontaktelemente 4 können im Betrieb also die Größe eines leuchtenden Bildpunktes oder Pixels der Leuchtdiode 100 definieren .
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 1B können
vorteilhafterweise innenliegende, von weiteren
Kontaktelementen 4 umgebene Kontaktelemente 4 auf einfache Weise bestromt werden. Das dem innenliegenden Kontaktelement 4 zugeordnete Zuleitungselement 3 überlappt in Draufsicht gesehen mit einem ihm nicht zugeordneten Kontaktelement 4. Da dieser Überlapp aber nur im ersten Teilbereich 31 auftritt, bestromt das Zuleitungselement 3 dieses Kontaktelement 4 nicht .
Das Ausführungsbeispiel der Figur IC entspricht im
Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der Figur 1A. Im
Unterschied zur Figur 1A sind nun die Kontaktelemente 4, die Zuleitungselemente 3 sowie das Substrat 7 transparent
ausgeführt. Die zweite Kontaktschicht 5 ist dagegen aus einem reflektierenden Material, wie beispielsweise AI oder Ag gebildet. Strahlung, die in der aktiven Schicht 10 der
Schichtenfolge 1 erzeugt wird, verlässt die Leuchtdiode 100 im Betrieb dann über das Substrat 7. Es handelt sich bei der Leuchtdiode 100 um einen sogenannten Bottom-Emitter. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1D ist im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Figur IC nun auch noch zusätzlich die zweite Kontaktschicht 5 transparent ausgeführt. In diesem Fall weist die Leuchtdiode 100 zwei gegenüber liegende
Leuchtflächen 13 auf, über welche im Betrieb
elektromagnetische Strahlung ausgekoppelt wird. Es handelt sich bei der Leuchtdiode 100 um einen so genannten Top- Bottom-Emitter .
Im Ausführungsbeispiel der Figur IE sind die Kontaktelemente 4, die Tunnelschicht 2 und die Zuleitungselemente 3 auf der ersten Hauptseite 11 der Schichtenfolge 1 ausgebildet, das Substrat 7 ist auf der zweiten Hauptseite 12 der
Schichtenfolge 1 ausgebildet. Die zweite Kontaktschicht 5 ist in diesem Fall zwischen Substrat 7 und Schichtenfolge 1 angebracht. Die Leuchtdiode 100 der Figur IE ist wiederum als Bottom-Emitter ausgebildet, das heißt das Substrat 7 und die zweite Kontaktschicht 5 sind transparent, die Kontaktelemente 4 sind beispielsweise reflektierend ausgebildet. Das Funktionsprinzip der Leuchtdiode 100 der Figur IE entspricht dem Funktionsprinzip der Leuchtdioden der vorigen
Ausführungsbeispiele .
Im Ausführungsbeispiel der Figur 1F ist eine Leuchtdiode 100 gezeigt, bei der sowohl auf der ersten Hauptseite 11 als auch auf der zweiten Hauptseite 12 der Schichtenfolge 1
Zuleitungselemente 3, eine Tunnelschicht 2 und den
Zuleitungselementen 3 eineindeutig zugeordnete
Kontaktelemente 4 aufgebracht sind. Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen ist also keine einfach zusammenhängende, sich über die gesamte Ausdehnung der
Schichtenfolge 1 erstreckende zweite Kontaktschicht 5 vorhanden . Im Ausführungsbeispiel der Figuren 2A bis 2C ist eine
Leuchtdiode 100 in Draufsicht auf die Leuchtfläche 13 gezeigt. In Figur 2A ist ein von der Leuchtfläche 13
erzeugtes Leuchtbild skizziert. Das Leuchtbild umfasst einen Kreis und zwei konzentrische Ringe um den Kreis. Insgesamt gibt es also drei unterschiedliche Bildbereiche oder
Bildpunkte. Die Bildbereiche sollen im Betrieb
unterschiedliche Helligkeiten aufweisen. Dies ist in Figur 2A durch die unterschiedlich starken Schattierungen der
Bildbereiche skizziert.
In Figur 2B ist gezeigt, wie die unterschiedliche Bestromung und unterschiedliche Helligkeit der drei Bildbereiche
realisiert ist. Zur Demonstration ist dazu die Schichtenfolge 1 entfernt. Zu erkennen sind nur noch die Zuleitungselemente 3 sowie die Kontaktelemente 4. Die Kontaktelemente 4 weisen dabei die gewünschte Form und Größe der Bildbereiche auf. Insbesondere sind die Kontaktelemente 4 also als ein Kreis und zwei konzentrische Ringe ausgebildet, die untereinander in lateraler Richtung beabstandet und voneinander elektrisch isoliert sind. In jedes Kontaktelement 4 ragt ein
eineindeutig zugeordnetes Zuleitungselement 3 hinein, wobei das Kontaktelement 4 mit dem zweiten Teilbereich 32 des zugeordneten Zuleitungselements 3 vollständig überlappt. Nur im zweiten Teilbereich 32 ist die Tunnelwahrscheinlichkeit ausreichend hoch, so dass es zu einem signifikanten
Stromfluss zwischen Zuleitungselement 3 und zugeordnetem Kontaktelement 4 kommt. Auf diese Weise kann jedes
Kontaktelement 4 beziehungsweise jeder zugeordnete
Bildbereich unabhängig von den weiteren Kontaktelementen 4 über die Zuleitungselemente 3 angesteuert werden.
Das Produkt aus zugeführter Stromdichte in die
Zuleitungselemente 3 und Fläche der Teilbereiche 32 bestimmt dabei, wie viel Strom in die zugeordneten Kontaktelemente 4 gelangt. Je größer dieser Strom und je kleiner die Fläche des Kontaktelements 4 ist, desto heller leuchtet der zugeordnete Bildbereich im Betrieb.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 2B weist die äußere
Leuchtfläche, also der äußere konzentrische Ring, die größte Fläche auf, der innere kreisförmige Bildbereich die kleinste Fläche. Entsprechend leuchtet der innere Bildbereich im
Betrieb am hellsten.
Im Ausführungsbeispiel der nachstehenden Figur 2C sind lediglich das Substrat 7 und die darauf aufgebrachten
Zuleitungselemente 3 gezeigt. Die Kontaktelemente 4 und die Tunnelschicht 2 sind entfernt.
In Figur 3 ist eine Leuchtdiode 100 aus dem Stand der Technik gezeigt. Anders als die in dieser Erfindung beschriebene Leuchtdiode 100 weist die Leuchtdiode der Figur 3 keine
Zuleitungselemente 3 oder Kontaktelemente 4 auf. Vielmehr ist auf der ersten Hauptseite 11 der Schichtenfolge 1 eine flächige erste Kontaktschicht 50 und auf der zweiten
Hauptseite 12 der Schichtenfolge 1 eine flächige zweite
Kontaktschicht 5 aufgebracht. Die zweite Kontaktschicht 5 ist an Seitenflächen der Schichtenfolge 1 auf das Substrat 7 geführt und dort mit einem Kontaktbereich elektrisch leitend verbunden. Ebenso ist die Kontaktschicht 50 in lateraler Richtung aus der Schichtenfolge 1 herausgeführt und mit einem Kontaktbereich elektrisch leitend verbunden. Zur elektrischen Isolation zwischen erster Kontaktschicht 50 und zweiter
Kontaktschicht 5 ist an Seitenflächen der Schichtenfolge 1 eine Isolationsschicht 9 aufgebracht.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 4A ist wiederum ein Top- Emitter gezeigt, bei dem die Leuchtfläche 13 auf einer dem Substrat 7 gegenüber liegenden Seite der Leuchtdiode 100 ausgebildet ist. Anders als in den Ausführungsbeispielen der Figuren 1A bis 2C weist die Leuchtdiode 100 nun ein einziges, einfach zusammenhängend ausgebildetes Zuleitungselement 3 auf, das sich nahezu entlang der gesamten lateralen
Ausdehnung der Schichtenfolge 1 erstreckt. Das
Zuleitungselement 3 weist lateral benachbarte Teilbereiche 31, 32, 33, 34 mit jeweils unterschiedlichen
Tunnelwahrscheinlichkeiten durch die Tunnelschicht 2 auf. Die Tunnelschicht 2 grenzt im Ausführungsbeispiel der Figur 4A direkt an die Schichtenfolge 1, ein zusätzliches
Kontaktelement 4 ist also nicht verwendet.
Die unterschiedlichen Teilbereiche 31, 32, 33, 34 des
Zuleitungselements 3 weisen beispielsweise unterschiedlich an die Tunnelschicht 2 grenzende Materialien auf, so dass die Tunnelbarrieren und damit die Tunnelwahrscheinlichkeiten unterschiedlich sind. Auf diese Weise gelangen über die unterschiedliche Teilbereiche 31, 32, 33, 34 unterschiedlich viel Strom oder unterschiedlich hohe Stromdichten in die darüber liegende Schichtenfolge 1, weshalb die aktive Schicht 10 in den unterschiedlichen Teilbereichen 31, 32, 33, 34 unterschiedlich viel Strahlung erzeugt. Für einen Betrachter leuchtet die Leuchtfläche 13 der Leuchtdiode 100 im Betrieb dann in den unterschiedlichen Teilbereichen 31, 32, 33, 34 unterschiedlich stark, was durch die unterschiedlich dicken Pfeile in der Figur 4A gekennzeichnet ist.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 4B entspricht im
Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der Figur 4A, nur dass die zweite Kontaktschicht 5 reflektierend ausgebildet ist und die Leuchtdiode 100 als Bottom-Emitter betrieben ist.
In der Figur 4C ist die zweite Kontaktschicht 5 sowie das Zuleitungselement 3 transparent ausgebildet. Die Leuchtdiode 100 wird als Top-Bottom-Emitter betrieben.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 4D sind wie im
Ausführungsbeispiel der Figur 4C die zweite Kontaktschicht 5 sowie das Substrat 7 transparent ausgebildet. Das
Zuleitungselement 3 ist in manchen Teilbereichen 31, 33 transparent, in anderen Teilbereichen 32, 34 reflektierend ausgebildet. Das sich ergebende Leuchtbild ist daher abhängig davon, ob der Betrachter auf das Substrat 7 oder auf die zweite Kontaktschicht 5 guckt.
In den Figuren 5A und 5B sind zwei verschiedene
Ausführungsbeispiele eines hier verwendeten
Zuleitungselements 3 gezeigt. In der Figur 5A ist das Zuleitungselement 3 mit einer innerhalb der
Herstellungstoleranz konstanten Dicke entlang der gesamten lateralen Ausdehnung des Zuleitungselements 3 gebildet. Die Teilbereiche 31, 32 sind durch zwei aneinander grenzende Materiallagen unterschiedlicher Materialien gebildet.
Dagegen ist in der Figur 5B das Zuleitungselement 3 aus drei übereinander gelagerten Materiallagen 301, 302, 303 gebildet. In einigen Bereichen ist die dritte Materiallage 303
entfernt, in anderen Bereichen ist sowohl die dritte
Materiallage 303 als auch die zweite Materiallage 302
entfernt. Dadurch bilden sich Stufen innerhalb des
Zuleitungselements 3. Je nachdem welche Materiallage
freigelegt ist und damit unmittelbar an die Tunnelschicht 2 grenzt, ist die Tunnelwahrscheinlichkeit unterschiedlich. Auf diese Weise sind verschiedene Teilbereiche 31, 32, 33 mit unterschiedlichen Tunnelwahrscheinlichkeiten gebildet.
In den Figuren 6A bis 6F sind verschiedene Positionen in der Herstellung eines Ausführungsbeispiels eines
Zuleitungselements 3 für eine Leuchtdiode 100 dargestellt.
In der Figur 6A ist zunächst ein Träger bereitgestellt. In der darauffolgenden Figur 6B sind vier Materiallagen 301, 302, 303, 304 unterschiedlicher Materialien oder
Materialzusammensetzungen vollflächig übereinander gestapelt.
Figur 6C zeigt eine Position, in der die am weitesten vom Träger beabstandete vierte Materiallage 304 teilweise
entfernt ist und dort die dritte Materiallage 303 freigelegt ist . In einem weiteren Schritt, dargestellt in der Figur 6D, wird auch die dritte Materiallage 303 teilweise entfernt, so dass die zweite Materialage 302 teilweise freigelegt wird. In der Figur 6E werden zusätzlich Gräben in die zweite
Materiallage 302 eingebracht, so dass ein Zuleitungselement 3 mit drei lateral voneinander beabstandete Teilbereiche 31, 32, 33 entstehen. In dem ersten Teilbereich 31 ist eine dem Träger abgewandte Außenseite des Zuleitungselements 3 durch die vierte Materiallage 304 gebildet, in dem zweiten
Teilbereich 32 durch die zweite Materiallage 302 und in dem dritten Teilbereich 33 durch die dritte Materiallage 303.
Anschließend wird in Figur 6F eine einfach zusammenhängende Tunnelschicht 2 ganzflächig und direkt auf die Teilbereiche 31, 32, 33 aufgebracht. Die Tunnelschicht 2 weist dabei in allen Teilbereichen 31, 32, 33, 34 eine konstante mittlere Dicke auf. Die Tunnelwahrscheinlichkeit durch die
Tunnelschicht 2 wird also nur durch das an die Tunnelschicht 2 grenzende Material der Materiallagen 302, 303, 304
bestimmt .
Im Ausführungsbeispiel der Figuren 7A bis 7F sind Positionen in einem alternativen Verfahren zur Herstellung eines
Ausführungsbeispiels eines Zuleitungselements 3 für eine
Leuchtdiode 100 angegeben. Dabei wird wiederum zunächst in Figur 7A ein Träger bereitgestellt, auf den in Figur 7B eine erste Materiallage 301 aufgebracht ist. Auf die erste
Materiallage 301 wird eine strukturierte zweite Materiallage 302 aufgebracht (Figur 7C) . In Figur 7D ist auf einige
Bereiche der zweiten Materiallage 302 eine dritte
Materiallage 303 aufgebracht. In Figur 7E ist schließlich noch auf einem Bereich der dritten Materiallage 303 eine vierte Materiallage 304 aufgebracht, so dass insgesamt drei Teilbereiche 31, 32, 33 entstehen, in denen die oberste, am weitesten vom Träger beanstandete Materiallage jeweils unterschiedliche
Materialien aufweist. Das Aufbringen der Materiallagen erfolgt also additiv, zum Beispiel durch Drucken oder selektive Disposition. In Figur 7F sind die Teilbereich 31, 32, 33 wiederum mit einer Tunnelschicht 2 überzogen.
In den Figuren 8A bis 8F sind verschiedene Positionen in einem weiteren alternativen Verfahren zur Herstellung eines Ausführungsbeispiels eines Zuleitungselements 3 für eine Leuchtdiode 100 dargestellt.
Dazu wird in Figur 8A wieder ein Träger bereitgestellt, auf den in den Figuren 8B bis 8E nacheinander Materiallagen 301, 302, 303, 304 lateral nebeneinander aufgebracht werden. Die Materiallagen 301, 302, 303, 304 haben dabei innerhalb der Herstellungstoleranz jeweils die gleiche Dicke, so dass das entstehende Zuleitungselement 3 entlang der gesamten
lateralen Ausdehnung eine konstante Dicke innerhalb der Herstellungstoleranz aufweist.
In der Figur 8F ist eine Position gezeigt, bei der auf das Zuleitungselement 3 ganzflächig eine einfach zusammenhängende Tunnelschicht 2 aufgebracht ist.
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 9A ist eine Leuchtdiode 100 gezeigt, die wie die Leuchtdiode 100 der Figur 4B als Bottom-Emitter ausgebildet ist. Im Unterschied zur Figur 4B ist die Tunnelwahrscheinlichkeit durch die Tunnelschicht 2 in Figur 9A aber nicht durch eine Variation des Materials des Zuleitungselements 3 in lateraler Richtung beeinflusst.
Vielmehr ist das Zuleitungselement 3 in der Figur 9A entlang seiner gesamten lateralen Ausdehnung mit der gleichen
Materialzusammensetzung gebildet. Dafür ist in Figur 9A die Dicke der Tunnelschicht 2 entlang der lateralen Ausdehnung variiert, so dass in jedem Teilbereich 31, 32, 33, 34 die Tunnelschicht 2 eine andere Dicke aufweist. Aufgrund der unterschiedlichen Dicken kommt es zu unterschiedlichen
Tunnelwahrscheinlichkeiten durch die Tunnelschicht 2. Auf diese Weise ist wiederum der durch die Tunnelschicht 2 in die Schichtenfolge 1 gelangende Strom und damit die emittierte Helligkeit in den unterschiedlichen Teilbereichen 31, 32, 33, 34 unterschiedlich.
In Figur 9B ist im Wesentlichen dasselbe Ausführungsbeispiel wie in Figur 9A dargestellt. Im Ausführungsbeispiel der Figur 9B ist allerdings das Zuleitungselement 3 reflektierend, die zweite Kontaktschicht 5 dagegen strahlungsdurchlässig. In
Figur 9B ist die Leuchtdiode 100 als Top-Emitter ausgebildet.
In Figur 9C ist die Leuchtdiode 100 als Top-Bottom-Emitter mit einem transparenten Zuleitungselement 3 und einer
transparenten Kontaktschicht 5 gebildet.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 9D sind die Tunnelschicht 2 und das Zuleitungselement 3 auf einer dem Substrat 7
abgewandten Seite der Schichtenfolge 1 ausgebildet. Das
Funktionsprinzip entspricht aber nach wie vor dem der
Leuchtdioden 100 der Figuren 9A bis 9C.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 9E ist im Wesentlichen die gleiche Leuchtdiode 100 wie in Figur 9A gezeigt. Zusätzlich ist aber zwischen der Tunnelschicht 2 und der Schichtenfolge 1 in jedem Teilbereich 31, 32, 33, 34 ein dem entsprechenden Teilbereich 31, 32, 33, 34 eineindeutig zugeordnetes
Kontaktelement 4 angeordnet. Die Kontaktelemente 4 sind dabei in direktem Kontakt mit der Schichtenfolge 1 und der
Tunnelschicht 2. Die einzelnen Kontaktelemente 4 überdecken den zugeordneten Teilbereich 31, 32, 33, 34 in Draufsicht, ragen aber lateral nicht über den jeweiligen Teilbereich 31,
32, 33, 34 hinaus. Insbesondere sind die Kontaktelemente 4 untereinander elektrisch voneinander isoliert, so dass zwischen den Kontaktelementen 4 kein direkter elektrischer Stromfluss möglich ist. Die Kontaktelemente 4 sorgen
innerhalb der Teilbereiche 31, 32, 33, 34 für eine laterale Stromverteilung und somit für eine homogenere Leuchtdichte innerhalb der Teilbereiche 31, 32, 33, 34.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 9F ist ein
Ausführungsbeispiel einer Leuchtdiode 100 in Draufsicht gezeigt. Beispielsweise handelt es sich bei der Leuchtdiode 100 um eine Leuchtdiode mit dem Funktionsprinzip einer der
Leuchtdioden der Figur 9A bis 9E . Durch Teilbereiche 31, 32,
33, 34 mit den unterschiedlichen Tunnelwahrscheinlichkeiten kann eine Leuchtfläche 13 mit einem Schriftzug realisiert sein. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 9F leuchtet der Schriftzug „OLED" heller als der zugehörige Hintergrund.
In den Figuren 10A bis 10B sind Positionen in
Verfahrensschritten zur Herstellung einer Tunnelschicht 2 mit unterschiedlichen Dicken in unterschiedlichen Teilbereichen 31, 32 gezeigt.
In Figur 10A ist ein Substrat 7 mit einem darauf
aufgebrachten Zuleitungselement 3 gezeigt. Über dem Zuleitungselement 3 ist außerdem eine Siebdruckschablone 8 mit zwei Bereichen 81, 82 angeordnet. In den
unterschiedlichen Bereichen 81, 82 weist die
Siebdruckschablone Durchbrüche 80 mit unterschiedlichen
Größen und Dichten auf. Im ersten Bereich 81 ist die Dichte der Durchbrüche 80 sowie die laterale Ausdehnung der
Durchbrüche 80 kleiner als im zweiten Bereich 82. Wird nun das Tunnelschichtmaterial 2 mit Hilfe einer Druckrakel durch die Siebdruckschablone 8 gepresst, so entsteht die in Figur 10B dargestellte Tunnelschicht 2 mit zwei Teilbereichen 31, 32, in denen die Dicke der Tunnelschicht 2 unterschiedlich ist. Größe und geometrische Form der Teilbereiche 31, 32 entsprechen dabei der Größe und geometrischen Form der
Bereiche 81, 82 der Siebdruckschablone 8.
In den Figuren IIA bis 11E sind weitere Ausführungsbeispiele einer Leuchtdiode 100 in Seitenansicht gezeigt.
Das Ausführungsbeispiel der Figur IIA entspricht im
Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der Figur 9A. Anders als in Figur 9A ist in Figur IIA aber nicht die Dicke der
Tunnelschicht 2 variiert, vielmehr ist in den
unterschiedlichen Teilbereichen 31, 32 die Tunnelschicht 2 mit unterschiedlichen Strukturierungen versehen. Im ersten Teilbereich 31 weist die Tunnelschicht 2 keine beabsichtigt eingebrachte Strukturierung auf, wohingegen im zweiten
Teilbereich 32 beabsichtigt pyramidenartige Erhebungen in die Tunnelschicht 2 eingebracht sind. Im Bereich der Spitzen und Täler der Pyramiden entstehen im Betrieb höhere Feldstärken in der Tunnelschicht 2, was die Tunnelwahrscheinlichkeit durch die Tunnelschicht 2 erhöht. Daher kommt es im Betrieb im zweiten Teilbereich 32 zu einer stärkeren
Strahlungsemission als im ersten Teilbereich 31. In Figur IIA bildet der erste Teilbereich 31 einen Randbereich oder in lateraler Richtung äußeren Bereich der Tunnelschicht 2. Da in dem unstrukturierten ersten
Teilbereich 31 die Tunnelschicht 2 dick gewählt sein kann, kann so ein zusätzlicher Schutz der Leuchtdiode 100 vor äußeren Einflüssen gewährt werden.
In Figur IIA ist die dem Zuleitungselement 3 abgewandte Seite der Tunnelschicht 2 mit der Strukturierung versehen, die dem Zuleitungselement 3 zugewandte Seite der Tunnelschicht 2 ist innerhalb der Herstellungstoleranz entlang der gesamten lateralen Ausdehnung eben. Außerdem ist auf die strukturierte Seite der Tunnelschicht 2 im Bereich der Strukturierungen jeweils ein Kontaktelement 4 aufgebracht, was die
Strukturierungen nachformt. Durch das Kontaktelement 4 kommt es zu einer gleichmäßigeren Stromverteilung entlang des zweiten Teilbereichs 32. Die auf die Tunnelschicht 2
aufgebrachte Schichtenfolge 1 formt die Strukturierungen der Tunnelschicht 2 oder der Kontaktelemente 4 formschlüssig nach.
Im Ausführungsbeispiel der Figur IIB ist im Unterschied zu Figur IIA die Tunnelschicht 2 sowie das Zuleitungselement 3 auf einer dem Substrat 7 abgewandten Seite der Schichtenfolge 1 aufgebracht. Außerdem sind mehrere lateral voneinander beabstandete Zuleitungselemente 3 auf die Tunnelschicht 2 aufgebracht. Jedes dieser Zuleitungselemente 3 ist dabei einzeln und unabhängig von den anderen Zuleitungselementen 3 elektrisch ansteuerbar. Jedes Zuleitungselement 3 umfasst außerdem einen wie im Zusammenhang mit Figur IIA
beschriebenen erster Teilbereich 31 und einen zweiten
Teilbereich 32 mit Strukturierungen. Zwischen der
Schichtenfolge 1 und der Tunnelschicht 2 sind außerdem Kontaktelemente 4 angeordnet, die den Zuleitungselementen 3 eineindeutig zugeordnet sind. Auf diese Weise kann wie im Zusammenhang mit Figur 1A und 1B beschrieben ein pixellierter Display realisiert sein.
Im Ausführungsbeispiel der Figur HC sind die Kontaktelemente 4, die Zuleitungselemente 3 sowie die Tunnelschicht 2 der Figur HB wieder auf die dem Substrat 7 zugewandten Seite der Schichtenfolge 1 gelegt. Dabei ist die Strukturierung der Tunnelschicht 2 wiederum auf einer der Schichtenfolge 1 zugewandten Seite ausgebildet. Die Strukturierungen innerhalb der Tunnelschicht 2 sind vollständig von den Kontaktelementen 4 aufgefüllt, so dass die der Schichtenfolge 1 zugewandten Seiten der Kontaktelemente 4 eben sind. Vorteilhafterweise kann dann die Schichtenfolge 1 entlang der gesamten lateralen Ausdehnung mit konstanter Dicke gebildet sein.
Das Ausführungsbeispiel der Figur HD entspricht im
Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der Figur HA. Lediglich auf die Kontaktelemente 4 zwischen Schichtenfolge 1 und
Tunnelschicht 2 ist in Figur HD verzichtet.
Im Ausführungsbeispiel der Figur HE ist eine Leuchtdiode 100 gezeigt, bei der die Tunnelschicht 2 mit unterschiedlichen Strukturierungen versehen ist. Im zweiten 32 und dritten Teilbereich 33 weisen die pyramidenartigen Erhebungen
unterschiedliche Höhen, aber nahezu gleiche Basisbreiten auf. Die Spitzen der pyramidenartigen Erhebungen sind daher in den unterschiedlichen Teilbereichen 32, 33 unterschiedlich spitz, wodurch sich unterschiedlich starke elektrische Felder in den Spitzen ausbilden. In den Teilbereichen 32, 33 kommt es daher zu unterschiedlichen Tunnelströmen während des Betriebs. Dies wird auch durch die unterschiedliche Dichte an
pyramidenartigen Erhebungen beeinflusst.
In der Tabelle der Figur 12A sind unterschiedliche Beispiele für Tunnelwahrscheinlichkeiten durch eine Tunnelschicht gegeben. In der ersten Spalte sind unterschiedliche
Materialien (3) für das Zuleitungselement 3 aufgelistet. In der zweiten Spalte ist das Material (2) der Tunnelschicht 2, die durch Atomlagenabscheidung hergestellt ist, angegeben. In der dritten Spalte sind unterschiedliche Dicken (d) der
Tunnelschicht 2 in Nanometer angegeben. In der vierten Spalte sind für eine bestimmte Spannung gemessene Stromdichten (j) durch die Tunnelschicht 2 in mA/cm^ angegeben. In der fünften und sechsten Spalte sind mögliche Flächen (A) des
Zuleitungselements 3 in cm^ und der daraus resultierende
Strom (I) durch die Tunnelschicht 2 in mA angegeben. In der siebten und achten Spalte sind die Austrittsarbeit (AW) des Materials des Zuleitungselements 3 und die Potentialbarriere (ΔΦ) zur Tunnelschicht 2 jeweils in eV angegeben.
Wie der Tabelle der Figur 12A zu entnehmen ist, ist die
Tunnelwahrscheinlichkeit und damit die Stromdichte für ein Zuleitungselement 3 aus AI größer als für Au oder In.
Außerdem ist der Tabelle zu entnehmen, dass die Stromdichte bei Erhöhung der Dicke der Tunnelschicht 2 abnimmt.
In der Tabelle der Figur 12B ist eine genauere Untersuchung der Stromdichte oder des Stroms in Abhängigkeit von der Dicke der Tunnelschicht 2 dargestellt. Als Material des
Zuleitungselements 3 ist hier AI gewählt. Die Dicke der Tunnelschicht 2 ist um circa 1 %-Schritte variiert. Die daraus resultierende Stromdichte und der durch eine Fläche von 20 cm^ fließende Strom nehmen mit wachsender Dicke der Tunnelschicht 2 ab. Der resultierende Strom beziehungsweise die resultierende Stromdichte ändert sich bei einer
Abweichung der Schichtdicke um 1 % Prozent lediglich um 4 ~6.
Tunnelschichten 2 können beispielsweise durch Oxidation des zugehörigen Zuleitungselements 3 sehr genau in Bezug auf ihre Dicke hergestellt werden. Tatsächlich können Tunnelschichten 2 durch Oxidation auf Angström genau eingestellt werden. Bei langsamer Oxidation werden zum Beispiel 10 nm Tunnelschicht in circa 10 Stunden gewachsen. Schichtdicken der
Tunnelschicht 2 können also bis auf weniger als 1 %
Abweichung konstant gehalten werden.
Aus der Tabelle der Figur 12B geht hervor, dass solch kleine Variationen in der Dicke der Tunnelschicht aber nur einen geringen Einfluss auf die Stromdichte durch die Tunnelschicht 2 haben.
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 der Patentansprüche beinhaltet, auch wenn diese Merkmale oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102015114167.1, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Bezugs zeichenliste
1 Schichtenfolge
2 TunnelSchicht
3 Zuleitungselement
4 Kontaktelernent
5 zweite Kontaktschicht
6 Dünnfilmverkapseiung
7 Substrat
8 Siebdruckschablone
9 IsolationsSchicht
10 aktive Schicht
11 erste Hauptseite
12 zweite Hauptseite
13 Leuchtfläche
31 erster Teilbereich
32 zweiter Teilbereich
33 dritter Teilbereich
34 vierter Teilbereich
80 Durchbruch in der Siebdruckschablone 8
81 erster Teilbereich der Siebdruckschablone
82 zweiter Teilbereich der Siebdruckschablone
100 Leuchtdiode
301 erste Materiallage
302 zweite Materiallage
303 dritte Materiallage
304 vierte Materiallage

Claims

Patentansprüche
Leuchtdiode (100) aufweisend:
- eine Schichtenfolge (1) mit einer im Betrieb
Strahlung emittierenden, aktiven Schicht (10),
- zumindest ein Zuleitungselement (3) , das auf einer ersten Hauptseite (11) der Schichtenfolge (1) angeordnet ist und über das im Betrieb elektrischer Strom in die oder aus der Schichtenfolge (1) geleitet wird,
- eine Tunnelschicht (2) zwischen der aktiven Schicht (10) und dem Zuleitungselement (3), wobei
- das Zuleitungselement (3) in Draufsicht teilweise oder vollständig von der aktiven Schicht (10) und der Tunnelschicht (2) überdeckt ist,
- zwischen dem Zuleitungselement (3) und der
Schichtenfolge (1) ein Stromfluss nur durch einen Tunneleffekt möglich ist,
- im Bereich des Zuleitungselement (3) zumindest zwei in lateraler Richtung nebeneinanderliegende
Teilbereiche (31, 32) gebildet sind, in denen die Tunnelschicht (2) und/oder das Zuleitungselement (3) gezielt unterschiedlich ausgebildet sind, sodass die Tunnelwahrscheinlichkeiten durch die Tunnelschicht
(2) in den unterschiedlichen Teilbereichen (31, 32) voneinander unterschiedlich sind.
Leuchtdiode (100) nach Anspruch 1, wobei
- die Teilbereiche (31, 32) eine laterale Ausdehnung entlang einer Haupterstreckungsrichtung der aktiven Schicht (10) von zumindest 10 ym aufweisen,
- eine über die gesamte Fläche eines ersten
Teilbereichs (31) gemittelte Tunnelwahrscheinlichkeit höchstens 95 % einer über eine gesamte Fläche eines zweiten Teilbereichs (32) gemittelten
Tunnelwahrscheinlichkeit beträgt .
3. Leuchtdiode (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei
- die Leuchtdiode (100) eine einzige Tunnelschicht (2) und/oder eine einzige aktive Schicht (10) aufweist,
- die aktive Schicht (10) und/oder die Tunnelschicht einfach zusammenhängend ausgebildet sind
4. Leuchtdiode (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei
- das Zuleitungselement (3) direkt an die Tunnelschicht (2) grenzt,
- das Zuleitungselement (3) in den unterschiedlichen Teilbereichen (31, 32) unterschiedliche, an die
Tunnelschicht (2) grenzende Materialen aufweist, sodass hierdurch die Höhe einer Tunnelbarriere zwischen dem Zuleitungselement (3) und der
Tunnelschicht (2) in den unterschiedlichen
Teilbereichen (31, 32) unterschiedlich ist.
5. Leuchtdiode (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei
- die Tunnelschicht (2) in den unterschiedlichen
Teilbereichen (31, 32) unterschiedliche Dicken aufweist,
- die der aktiven Schicht (10) abgewandte Seite der Tunnelschicht (2) entlang ihrer gesamten lateralen Ausdehnung innerhalb der Herstellungstoleranz eben ist . Leuchtdiode (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Tunnelschicht (2) und/oder das Zuleitungselement (3) innerhalb der unterschiedlichen Teilbereiche (31, 32) unterschiedliche Strukturierungen mit Spitzen und/oder Kanten aufweisen, sodass sich im Betrieb in den unterschiedlichen Teilbereichen (31, 32) unterschiedliche Feldstärken zwischen Zuleitungselement (3) und Schichtenfolge (2) ausbilden.
Leuchtdiode (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei
- zwischen der Tunnelschicht (2) und der Schichtenfolge (1) im Bereich des Zuleitungselements (3) ein
elektrisch leitfähiges Kontaktelement (4) angeordnet ist, das in Draufsicht zumindest mit dem zweiten Teilbereich (32) des Zuleitungselements (3) teilweise oder vollständig überlappt,
- das Kontaktelement (4) in direktem Kontakt mit der Tunnelschicht (2) und der Schichtenfolge (1) steht,
- das Kontaktelement (4) im bestimmungsgemäßen Betrieb eine laterale Stromverteilung des durch den zweiten Teilbereich (32) gelangenden Tunnelstroms bewirkt.
Leuchtdiode (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Kontaktelement (4) entlang seiner gesamten lateralen Ausdehnung und innerhalb der
Herstellungstoleranz
- eine gleiche Materialzusammensetzung aufweist,
- eben auf einer der aktiven Schicht (10) zugewandten Seite ist und/oder
- eine konstante Dicke aufweist. Leuchtdiode (100) nach mindestens Anspruch 7, wobei
- die Leuchtdiode (100) eine Mehrzahl von
Zuleitungselementen (3) aufweist,
- jedem Zuleitungselement (3) ein eigenes
Kontaktelement (4) eineindeutig zugeordnet ist,
- die Kontaktelemente (4) untereinander durch
elektrisch isolierende Bereiche lateral voneinander beabstandet sind, sodass im Betrieb zwischen zwei Kontaktelementen (4) kein direkter Stromfluss auftritt,
- jedes Kontaktelement (4) in Draufsicht auf die
Leuchtdiode (100) die Größe eines Bildpunktes einer pixelierten Leuchtfläche (13) definiert,
- die Zuleitungselemente (3) zur Aktivierung oder
Deaktivierung der Bildpunkte einzeln und unabhängig voneinander elektrisch ansteuerbar sind.
Leuchtdiode (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei
- in Draufsicht ein erster Teilbereich (31) eines
Zuleitungselements (3) ein Kontaktelement (4) eines anderen Zuleitungselements (3) durchkreuzt,
- die Tunnelwahrscheinlichkeit im ersten Teilbereich (31) höchstens 1 % der Tunnelwahrscheinlichkeit im zweiten Teilbereich (32) beträgt, sodass in dem ersten Teilbereich (31) nahezu kein Strom in die darüber angeordneten Kontaktelemente (4) gelangt.
Leuchtdiode (100) nach mindestens Anspruch 7, wobei
- über jedem Teilbereich (31, 32) ein eineindeutig zugeordnetes Kontaktelement (4) angeordnet ist,
- die Kontaktelemente (4) der unterschiedlichen
Teilbereiche (31, 32) untereinander durch elektrisch isolierende Bereich lateral voneinander beabstandet sind .
Leuchtdiode (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 11, wobei
- die Leuchtdiode (100) ein einziges Zuleitungselement (3) aufweist, das sich vollständig oder nahezu vollständig entlang der gesamten lateralen Ausdehnung der aktiven Schicht (10) erstreckt,
- die Tunnelschicht (2) direkt an die Schichtenfolge (1) angrenzt, sodass bei Bestromung der Leuchtdiode (100) ein Beobachter aufgrund der unterschiedlichen
Stromdichten in den unterschiedlichen Teilbereichen (31, 32) eine strukturierte Leuchtfläche (13) im
Bereich des Zuleitungselements (3) wahrnimmt.
Leuchtdiode (100) nach mindestens Anspruch 4, wobei
- die der Tunnelschicht zugewandte und/oder abgewandte Seite des Zuleitungselements (3) innerhalb der
Herstellungstoleranz entlang der gesamten lateralen Ausdehnung eben ausgebildet sind,
- die Tunnelschicht (2) entlang ihrer gesamten
lateralen Ausdehnung an einer der Schichtenfolge (1) zugewandten Seite innerhalb der Herstellungstoleranz eben ist.
Leuchtdiode (100) nach mindestens Anspruch 4, wobei
- das Zuleitungselement (3) mehrere übereinander
gestapelte, elektrisch leitende Materiallagen (301, 302, 303, 304) aufweist,
- die Anzahl der Materiallagen (301, 302, 303, 304) in den unterschiedlichen Teilbereichen (31, 32)
unterschiedlich ist, sodass die der Tunnelschicht (2) zugewandte Seite des Zuleitungselements (3) eine Stufe im Übergangsbereich von einem Teilbereich (31) in einen direkt benachbarten Teilbereich (32)
aufweist,
- die Tunnelschicht (2) im Bereich des gesamten
Zuleitungselements (3) eine konstante Dicke aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode (100) mit den Schritten:
A) Bereitstellen eines Substrats (7);
B) Anordnen zumindest eines Zuleitungselements (3) auf dem Substrat (7);
C) Anordnen einer Tunnelschicht (2) auf dem Substrat (7) ;
D) Ausbilden einer Schichtenfolge (1) mit einer im Betrieb Strahlung emittierenden, aktiven Schicht (10) auf dem Substrat (7), wobei
in den Schritten B) und/oder C) das Zuleitungselement (3) und/oder die Tunnelschicht (2) im Bereich des
Zuleitungselements (3) gezielt so strukturiert werden, dass zumindest zwei in lateraler Richtung
nebeneinanderliegende Teilbereiche (31, 32) entstehen, in denen die Tunnelschicht (2) und/oder das
Zuleitungselement (3) gezielt unterschiedlich
ausgebildet sind, sodass die Tunnelwahrscheinlichkeiten durch die Tunnelschicht (2) in den unterschiedlichen Teilbereichen (31, 32) voneinander unterschiedlich sind .
Verfahren nach Anspruch 15, wobei im Schritt B)
- zunächst im Bereich des Zuleitungselements (3)
mehrere unterschiedliche Materiallagen (301, 302, 303, 304) ganzflächig übereinander geschichtet werden,
- anschließend in den unterschiedlichen Teilbereichen (31, 32) unterschiedliche viele Materiallagen
abgetragen werden, sodass in den unterschiedlichen Teilbereichen (31, 32) die vom Substrat (7) aus gesehen obersten Schichten unterschiedliche
Materialzusammensetzungen aufweisen .
Verfahren nach Anspruch 15, wobei im Schritt B) die Teilbereiche (31, 32) selektiv mit unterschiedlichen Materiallagen (301, 302, 303, 304) beschichtet werden, sodass nach der Beschichtung in den unterschiedlichen Teilbereichen (31, 32) die vom Substrat (7) aus gesehen obersten Schichten unterschiedliche
Materialzusammensetzungen aufweisen .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Schritt B)
- die Tunnelschicht (2) mit Hilfe einer
Siebdruckschablone (8) aufgebracht wird,
- die Siebdruckschablone (8) Teilbereiche (81, 82) aufweist, in denen die Größe und/oder Dichte von Durchbrüchen (80) in der Siebdruckschablone (8) unterschiedlich ist.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060220035A1 (en) * 2005-03-17 2006-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Light emitting device and its manufacturing method
EP1760798A1 (de) * 2005-08-31 2007-03-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Halbleiteranordnung und deren Herstellungsverfahren
US20100258833A1 (en) * 2008-09-19 2010-10-14 Panasonic Corporation Organic electroluminescence element and manufacturing method thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3710167A (en) * 1970-07-02 1973-01-09 Rca Corp Organic electroluminescent cells having a tunnel injection cathode
KR100994677B1 (ko) * 2007-04-24 2010-11-17 한양대학교 산학협력단 발광 소자 및 그 제조 방법
DE102014100747A1 (de) * 2014-01-23 2015-07-23 Osram Oled Gmbh Optoelektronische Bauelemente und Verfahren zum Herstellen optoelektronischer Bauelemente

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060220035A1 (en) * 2005-03-17 2006-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Light emitting device and its manufacturing method
EP1760798A1 (de) * 2005-08-31 2007-03-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Halbleiteranordnung und deren Herstellungsverfahren
US20100258833A1 (en) * 2008-09-19 2010-10-14 Panasonic Corporation Organic electroluminescence element and manufacturing method thereof

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