DE10234178A1

DE10234178A1 - Stabilisierung für dünne Substrate

Info

Publication number: DE10234178A1
Application number: DE10234178A
Authority: DE
Inventors: Ewald Karl Michael Guenther
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2022-07-27
Also published as: JP2003059664A; US20030020124A1; DE10234178B4; US6660547B2

Abstract

Es wird ein bei der Herstellung von Bauelementen wie etwa organischen Leuchtdioden (OLEDs) verwendeter Substrat-Stützrand offenbart. Der Stützrand, der an der Kante eines Substrats angeordnet ist, dient zur Vertärkung des Substrats, was die Handhabung während des Herstellungsprozesses und danach erleichtert, um Beschädigungen am Bauelement zu reduzieren. Der Stützrand umfaßt beispielsweise Epoxidharz, Klebstoffe oder andere Materialien, die am Substrat haften.

Description

Erfindungsgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft bei der Herstellung von Bauelementen verwendete dünne Substrate. Insbesondere betrifft die Erfindung Verstärkungen für dünne Substrate.

Allgemeiner Stand der Technik

Zum Einsatz bei der Herstellung von Bauelementen sind dünne oder ultradünne Glassubstrate vorgeschlagen worden. Die dünnen Glassubstrate eignen sich insbesondere für die Ausbildung flexibler Bauelemente, wie etwa organischer leuchtdioden (OLEDs). Fig. 1 zeigt ein herkömmliches OLED- Bauelement 100. Das OLED-Bauelement umfaßt eine oder mehrere organische Funktionsschichten 110 zwischen einer ersten und einer zweiten Elektrode 105 und 115, die auf einem dünnen Substrat 101 ausgebildet sind. Die Elektroden können strukturiert sein, um beispielsweise mehrere OLED- Zellen zu bilden. Die Zellen werden dazu verwendet, ein pixelliertes oder segmentiertes OLED-Bauelement auszubilden. Bondpads 150, die an die erste und zweite Elektrode gekoppelt sind, sind vorgesehen, um elektrische Verbindungen zu den OLED-Zellen zu ermöglichen. Eine Kappe 160 kapselt das Bauelement, um die OLED-Zellen gegenüber der Umgebung wie etwa vor Feuchtigkeit und/oder Luft zu schützen.
Zur Herstellung dünner Glassubstrate wird zunächst eine große Platte aus dünnem Glas hergestellt. Die große Platte wird dann aufgeschnitten, um Substrate der gewünschten Größe zu erzeugen. Der Schnittprozeß kann jedoch Defekte an den Kanten der Substrate verursachen. Durch diese Defekte werden die Substrate während und nach der Herstellung gegenüber Reißen anfällig, wodurch die Bauelemente beschädigt werden. Dies reduziert unerwünschterweise die Ausbeuten und steigert die Produktionskosten.
Wie aus der obigen Diskussion zu sehen ist, ist es wünschenswert, ein dünnes Substrat bereitzustellen, das während der Herstellung von Bauelementen weniger anfällig für Beschädigungen ist.

Kurze Darstellung der Erfindung

Die Erfindung betrifft Verstärkungen von Substraten, die bei der Herstellung von beispielsweise OLEDs verwendet werden. Derartige Substrate, die in der Regel aus Glas hergestellt werden, sind brüchig und somit für Beschädigungen bei der Handhabung recht anfällig. Die Verstärkung umfaßt einen Stützrand an der Kante des Substrats. Der Stützrand kann an der oberen, der unteren oder beiden Oberflächen des Substrats angeordnet sein. Der Stützrand enthält Epoxidharz, Klebstoffen oder anderen Arten von Materialien, die am Substrat haften. Der Stützrand kann unter Verwendung verschiedener Techniken ausgebildet werden, wie etwa Laminieren, Siebdruck, Photolithographie, Tauchbeschichten oder Walzbeschichten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein OLED-Bauelement und
Fig. 2-5 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein bei der Herstellung von Bauelementen wie etwa OLED-Bauelementen verwendete Substrate. Insbesondere stellt die Erfindung Verstärkungen für die Substrate bereit. Die Verstärkungen reduzieren die Anfälligkeit der Substrate gegenüber Beschädigungen während der Herstellung oder Handhabung.
Fig. 2 und 3 zeigen jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht eines Substrats 101 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Substrat umfaßt beispielsweise Silikatglas, wie etwa Borsilikatglas. Andere Materialien, wie etwa Kalknatronglas oder andere transparente Materialien, sind ebenfalls geeignet. Die Dicke der Substrate beträgt in der Regel etwa 0,01-0,2 mm.
Das Substrat wird mit einem Substratstützrand 280 versehen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung befindet sich der Stützrand ungefähr an der Kante des Substrats. Der Stützrand reicht aus, um das Substrat zu stabilisieren und seine Anfälligkeit gegenüber Reißen zu reduzieren. Die Breite und Dicke des Stückrands betragen beispielsweise etwa 0,5 mm beziehungsweise etwa 0,01-1 mm. Durch Bereitstellen des Stützrands, der einen kleinen Teil des Substrats belegt, ist seine Auswirkung auf die mechanischen Eigenschaften wie etwa die Flexibilität gering. Der Stützrand kann weiterhin vorteilhafterweise die Handhabung des Substrats erleichtern, ohne den empfindlichen aktiven Bereich zu beeinflussen. Durch das Aufbringen des Stützrands nur an der Kante werden außerdem die Materialkosten reduziert und die Materialwahlfreiheit erhöht, da die Kompatibilität mit Displaymaterialien und optischen Eigenschaften weniger entscheidend ist.
Bei einer Ausführungsform ist der Rand auf mindestens einer der Hauptflächen des Substrats vorgesehen. Beispielsweise ist der Stützrand entweder auf der oberen oder der unteren Oberfläche (285 oder 286) des Substrats vorgesehen. Bei einer Ausführungsform ist der Stützrand bevorzugt auf der unteren Oberfläche vorgesehen. Die Breite und Dicke des Stützrands betragen beispielsweise etwa 0,1-0,5 mm beziehungsweise etwa 0,01-1 mm. Die Stützränder sind alternativ sowohl auf der oberen als auch der unteren Oberfläche des Substrats vorgesehen.
Bei einer Ausführungsform umfaßt der Stützrand ein Material wie etwa Epoxidharz, Acrylat oder andere Arten von Klebstoffen. Es sind auch andere Materialien geeignet, wie etwa Polyimid, Polyamid, Silikonharze, Novolakharze oder Trockenresist. Andere Materialien, die am Substrat haften und duktiler sind als das Substrat, sind ebenfalls geeignet. Der Stützrand kann durch Verteilen der Materialien um die Kanten des Substrats herum ausgebildet werden. Es sind auch andere Techniken zum Ausbilden des Stützrands geeignet, einschließlich Laminieren, Siebdruck, Tauchbeschichten, Walzbeschichten oder andere Drucktechniken sowie Photolithographie. Der Stützrand kann zur Verbesserung des mechanischen Schutzes des Substrats nach der Ausbildung an den Kanten des Substrats beispielsweise mit UV oder Wärme gehärtet werden. Es sind auch andere Härttechniken wie etwa Elektronenstrahlhärten geeignet.
Der Stützrand ist wie beschrieben im nichtaktiven Gebiet des Bauelements angeordnet. Indem der Stützrand auf das nichtaktive Gebiet eingeschränkt wird, ergibt sich keine Beeinträchtigung der Leistung des Bauelements. Da der Stützrand nur einen kleinen Teil des Substrats einnimmt, ist außerdem seine Auswirkung auf die mechanischen Eigenschaften des Substrats wie etwa die Flexibilität gering.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Querschnittsansicht beziehungsweise eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform der Erfindung. Ein Stützrand 480 bedeckt wie gezeigt Kanten und auch Seiten des Substrats 101. Der Stützrand bedeckt beispielsweise etwa 0,5 mm der Kante des Substrats. Der Stützrand sorgt durch Bedecken der Seiten des Substrats für einen zusätzlichen Schutz gegenüber dem Reißen aufgrund von Defekten an den Kanten des Substrats. Zur Ausbildung des Stützrands können Materialien verwendet werden wie etwa Epoxidharz, Acrylat, Polyimid, Polyamid, Siliziumharze, Novolakharze oder Trockenharze. Bei einer Ausführungsform wird der Stützrand dadurch ausgebildet, daß die Kanten des Substrats in ein das Stützrandmaterial enthaltendes Bad eingetaucht werden, wodurch die Kanten und Seiten des Substrats beschichtet werden. Es sind auch andere Techniken geeignet, wie etwa Laminieren, Tauchbeschichten, Walzbeschichten, Siebdruck, Auftragen oder andere Drucktechniken sowie eine Kombination mit Photolithographie und Aufschleudern, einem Florstreichverfahren, Meniskusbeschichten, Sprühbeschichten oder anderen Techniken, die für das gleichmäßige Beschichten verwendet werden. Der Stützrand kann zur Verbesserung des mechanischen Schutzes des Substrats nach der Ausbildung an den Kanten des Substrats gehärtet werden.
Nachdem das Substrat mit dem Stützrand hergestellt worden ist, erfolgt zusätzliche Bearbeitung, um das Bauelement fertigzustellen. Bei einer Ausführungsform geht der Prozeß weiter, um OLED-Bauelemente auszubilden. Die Herstellung von OLED-Bauelementen wird beispielsweise in J. H. Burroughes et al., Nature (London) 347, 539 (1990) beschrieben, wobei die Literaturstelle für alle Zwecke unter Bezugnahme hier aufgenommen ist. Gemäß der Erfindung ist der Stützrand mit dem Produktionsprozeß sowie der späteren Verwendung des OLED-Bauelements kompatibel (z. B. fakultative Transparenz für Displayanwendung).
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen besonders gezeigt und beschrieben worden ist, erkennt der Fachmann, daß an der vorliegenden Erfindung Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und Schutzbereich abzuweichen. Der Schutzbereich der Erfindung sollte deshalb nicht unter Bezugnahme auf die obige Beschreibung, sondern unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche zusammen mit ihrem vollen Umfang von Äquivalenten bestimmt werden.

Claims

1. Verfahren zum Verstärken eines Substrats, auf dem ein Bauelement ausgebildet wird, umfassend:
Bereitstellen eines Substrats,
Ausbilden eines Stützrands an einer Kante mindestens einer Hauptfläche des Substrats, wobei der Stützrand die Anfälligkeit des Substrats gegenüber Beschädigung reduziert, und
Durchführen zusätzlicher Bearbeitung, um das Bauelement fertigzustellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bauelement ein OLED-Bauelement umfaßt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Substrat Silikatglas oder Kalknatronglas umfaßt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Substrat ein brüchiges Material umfaßt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Stützrand ein Material umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Klebstoffen, Epoxidharzen, Acrylat, Polyimid, Polyamid, Silicon-Harze, Novolakharzen oder Trockenharzen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Stützrand ein Material umfaßt, das am Substrat haftet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Material duktiler ist als das Substrat.

8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Hauptfläche des Substrats eine untere Oberfläche umfaßt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei beim Ausbilden des Stützrands weiterhin der Stützrand auf Seiten des Substrats ausgebildet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem weiterhin der Stützrand nach der Ausbildung gehärtet wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Ausbilden des Stützrands folgendes umfaßt:
Laminieren, Drucken, Siebdruck, Auftragen, Fotolithographie, Aufschleudern, Hängebeschichten, Meniskusbeschichten, Sprühbeschichten, Tauchbeschichten, Walzbeschichten, gleichförmige Beschichtungstechnik oder eine Kombination davon.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Substrat eine Dicke von etwa 0,01-0,2 mm umfaßt.

13. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Härten UV-Härten, thermisches oder Elektronenstrahlhärten umfaßt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 8 bis 13, wobei die Hauptfläche des Substrats eine obere Oberfläche umfaßt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei bei dem Ausbilden des Stützrands der Stützrand an Kanten sowohl der oberen als auch unteren Oberfläche des Substrats ausgebildet wird.