DE102004049955B4 - Method for producing an optical component, in particular an OLED - Google Patents

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Abstract

Verfahren, das ein optisches Bauelement (1) herstellt, umfassend
ein Bereitstellen eines Basissubstrats (10),
ein Bereitstellen eines Deckels (20),
ein Erzeugen eines optischen Qualitätsbereichs (36) auf dem Basissubstrat (10),
ein Aufbringen eines rahmenförmigen ersten Verbindungselements (12) auf das Basissubstrat (10) und/oder den Deckel (20),
anschließend an diese Schritte ein Verbinden des Basissubstrats (10) und des Deckels (20) mittels des ersten Verbindungselements (12) zu einer Anordnung, in welcher der optische Qualitätsbereich (36) zwischen dem Basissubstrat (10) und dem Deckel (20) innerhalb des rahmenförmigen ersten Verbindungselements (12) gekapselt ist, wobei
das erste Verbindungselement (12) zumindest eines der folgenden Materialien enthält: Ein Thermoplast, ein polymerisierbares Duroplast, ein Lotmittel, ein Glas und einen Toner; wobei
das erste Verbindungselement (12) elektrofotografisch aufgedruckt wird.
Method, which produces an optical component (1), comprising
providing a base substrate (10),
providing a lid (20),
creating an optical quality region (36) on the base substrate (10),
applying a frame-shaped first connecting element (12) to the base substrate (10) and / or the cover (20),
subsequent to these steps, bonding the base substrate (10) and the lid (20) by means of the first connecting element (12) to an arrangement in which the optical quality region (36) between the base substrate (10) and the lid (20) within the is encapsulated frame-shaped first connecting element (12), wherein
the first connecting element (12) comprises at least one of the following materials: a thermoplastic, a polymerizable thermoset, a solder, a glass and a toner; in which
the first connecting element (12) is printed by electrophotography.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauelements, insbesondere einer OLED sowie das optische Bauelement bzw. die OLED im Allgemeinen und ein Verfahren zur hermetischen Kapselung eines optischen Qualitätsbereichs, z. B. einer lichtemittierenden Schichtenanordnung bzw. eine derartige Einrichtung im Speziellen.The The invention relates to a method for producing an optical Component, in particular an OLED and the optical component or the OLED in general and a hermetic method Encapsulation of an optical quality range, z. B. a light-emitting layer arrangement or such Device in particular.

Elektro-optische Bauelemente, insbesondere organische elektrolumineszente lichtemittierende Dioden (OLED) sind von großem Interesse für Displayanwendungen und im Bereich der Lichttechnik, da sie gegenüber anderen Leucht- und Anzeigemitteln vielseitige Vorzüge besitzen. So können OLEDs sehr dünn und sogar flexibel hergestellt werden. Gegenüber Flüssigkristallanzeigen besitzen OLEDs den Vorzug, selbst leuchtend zu sein. OLEDs sind daher Gegenstand intensiver Entwicklungsarbeiten.Electro-optical Components, in particular organic electroluminescent light-emitting diodes (OLED) are of great interest in Display applications and in the field of lighting technology, as opposed to others Luminous and display means have versatile benefits. So OLEDs can be very thin and even made flexible. Own to liquid crystal displays OLEDs have the advantage of being bright for themselves. OLEDs are therefore the subject intensive development work.

Problematisch bei OLEDs ist jedoch vor allem deren bisher sehr begrenzte Lebensdauer. Es ist kaum gelungen, die produktrelevante Betriebsdauer von OLEDs auf mehr als 10000 Betriebsstunden auszudehnen. Dies liegt unter anderem daran, dass sich die eingesetzten elektrolumineszenten Materialien leicht unter dem Einfluss von Wasser oder Sauerstoff verändern, was bis hin zu signifikanten Zerstörungen führen kann.Problematic However, OLEDs are above all their very limited lifespan. The product-relevant operating life of OLEDs has hardly been achieved to extend to more than 10,000 operating hours. This is below Another reason is that the electroluminescent materials used are light under the influence of water or oxygen change what can lead to significant destruction.

Zusätzlich werden in diesen optischen Bauelementen reaktive Metalle als Kathoden eingesetzt, die ebenfalls unter Sauerstoff- und Wassereinfluss durch Oxidation zerstört werden. OLED-Bauteile benötigen daher eine extrem gute Verkapselung mit geringen Permeationsraten für Feuchtigkeit und Sauerstoff.In addition will be used in these optical components reactive metals as cathodes, the also be destroyed by oxidation under the influence of oxygen and water. OLED components need therefore an extremely good encapsulation with low permeation rates for moisture and oxygen.

Technisch relevante OLED-Bauteile mit langer Lebensdauer werden typischer Weise auf Glassubstraten abgeschieden. Die Permeation von Wasserdampf und Sauerstoff durch Glas ist ausreichend gering. Weiter werden in der Regel die Bauteile zum rückseitigen Schutz der OLED-Beschichtung mittels eines massiven Deckels verkapselt.Technically relevant OLED components with a long service life become more typical Way deposited on glass substrates. The permeation of water vapor and oxygen through glass is sufficiently low. Continue to be usually the components to the back Protection of the OLED coating encapsulated by means of a solid lid.

Der Deckel besteht in der Regel aus Glas oder Metall und kann als Platte oder Gehäuse ausgeführt sein. Mit dem Trägersubstrat wird der Deckel durch Kleber, zum Beispiel auf Epoxidharzbasis verbunden und gedichtet (vgl. den Fachartikel „Reliability and degradation of organic light emitting devices", P. E. Burrows et al., Appl. Phys. Lett. 65 (23), 1994).Of the Lid is usually made of glass or metal and can be used as a plate or housing accomplished be. With the carrier substrate the lid is connected by adhesive, for example on an epoxy resin basis and sealed (see the article "Reliability and degradation of organic light emitting devices ", P.E. Burrows et al., Appl. Phys. Lett. 65 (23), 1994).

Die Dichtigkeit von Substrat und Deckelmaterial ist in der Regel für OLED-Anwendungen hinreichend hoch. Jedoch lässt die Klebenaht zwischen diesen beiden Elementen noch zuviel Sauerstoff und Wasser durchdiffundieren, so dass für die zur Zeit bekannten Klebematerialien die Dauerhaftigkeit der Verkapselung nicht hinreichend ist.The Tightness of substrate and lid material is usually for OLED applications sufficiently high. However, let the glued seam between these two elements still too much oxygen and water diffuse through, so that for the currently known adhesive materials the durability of the encapsulation is not sufficient.

Zur Erhöhung der Standzeiten von OLED-Bauteilen werden daher Getterstoffe, die Sauerstoff und hauptsächlich Wasser chemisch binden, mit in das gekapselte Volumen eingeschlossen. Es sind unterschiedliche Stoffgruppen als Gettermaterialien bekannt. So werden Festkörper, wie z. B. CaO eingesetzt ( EP 776147 A1 ), Flüssigkeiten ( US 5962962 A , US 5821692 A , JP 7211456 A ) bzw. Gase ( WO 99/031227 A1 ) eingesetzt.To increase the service life of OLED components, getter substances that chemically bind oxygen and mainly water are therefore included in the encapsulated volume. Different groups of substances are known as getter materials. So are solids, such. B. CaO used ( EP 776147 A1 ), Liquids ( US 5962962 A . US 5821692 A . JP 7211456 A ) or gases ( WO 99/031227 A1 ) used.

Die Aushärtung der Epoxidharzstoffe (Polyaddition) erfolgt teilweise bei höheren Temperaturen, die auch für die OLED-Materialien kritisch sein können. Weiter hat die Verwendung von flüssigen Klebern für die Verkapselung von OLED-Bauteilen signifikante Nachteile, wie z. B. die Ausbildung von relativ dicken und breiten Kleberauben im Randbereich oder über die Fläche der Materialien mit entsprechenden dicken Klebefugen. Dies ist mit einem erhöhten Eindringrisiko für Sauerstoff und Wasser oder entsprechend stärkeren Sauerstoff- oder Wasser-Kontaminationen des Klebematerials verbunden.The curing the Epoxidharzstoffe (polyaddition) takes place partially at higher temperatures, the also for the OLED materials can be critical. Next has the use of liquid Adhesives for the encapsulation of OLED components significant disadvantages, such. B. the formation of relatively thick and broad adhesive dowels in the edge area or over the surface of the materials with appropriate thick glue joints. This is with an increased risk of oxygen penetration and water or correspondingly stronger Oxygen or water contamination of the adhesive material connected.

Weiter nachteilig führen bekannte Klebstoffe zu einer Freigabe von Reaktionsprodukten beim Aushärten was eine unerwünschte Wechselwirkung der Kleberkomponenten mit den OLED-Materialien nach sich zieht.Further lead adversely known adhesives for release of reaction products in Harden what an undesirable Interaction of the adhesive components with the OLED materials by itself draws.

Zudem lässt sich eine sehr dünne Klebenaht oder kleine Querschnittsfläche mit entsprechend geringer Sauerstoff bzw. Wasserdiffusion nur mit hohem technischen Aufwand reproduzierbar erreichen.moreover let yourself a very thin one Adhesive seam or small cross-sectional area with correspondingly lower Oxygen or water diffusion only with great technical effort achieve reproducible.

Daher wird intensiv an alternativen Verfahren zur Epoxidharzverkapselung geforscht.Therefore is intensively working on alternative methods for epoxy resin encapsulation researched.

Aus der DE 102 19 951 A1 und der DE 198 45 075 A1 ist dazu das Verbinden eines Substrats mit einer OLED mit einem Deckel mittels einer Glaslotnaht bekannt.From the DE 102 19 951 A1 and the DE 198 45 075 A1 For this purpose, it is known to connect a substrate to an OLED with a lid by means of a glass solder seam.

Die US 2002/0027625 A1 offenbart elektrofotografisches Drucken von Barriereelementen.The US 2002/0027625 A1 discloses electrophotographic printing of barrier elements.

Aus dem Dokument WO 00/36665 A1 ist ein Verfahren bekannt, das auf dem Aufbringen einer Barrierebeschichtung beruht. Hierzu werden alternierend dünne Polymerschichten und Keramikschichten, z. B. SiO2, Al2O3 aufgebracht. Nachteilig ist wiederum ein kostenintensiver Herstellungsprozess. Weiter ist auch die Tauglichkeit dieser Verkapselung für OLED-Bauteile langer Lebensdauer noch fraglich.From the document WO 00/36665 A1 For example, a method based on the application of a barrier coating is known. For this purpose, thin alternating polymer layers and ceramic layers, z. As SiO 2 , Al 2 O 3 applied. Another disadvantage is a costly production process. Furthermore, the suitability of this encapsulation for OLED components long life is still questionable.

Aus dem Dokument US 5895228 A sind Kapselungsbeschichtungen mit Siloxan bzw. Siloxanderivaten bekannt. Diese Einzelschichten sind zwar weniger aufwendig aufzubringen, besitzen jedoch nicht eine hinreichende Verkapselungswirkung, so dass weitere zusätzliche Verkapselungstechnologien notwendig sind.From the document US 5895228 A encapsulation coatings with siloxane or siloxane derivatives are known. These individual layers are indeed we niger consuming, but do not have a sufficient encapsulation effect, so that more additional encapsulation technologies are necessary.

Aus dem Dokument US 5952778 A ist ein Verfahren mit einer Drei-Lagen-Beschichtung, bestehend aus einem metallischen Film, einer dünnen Schicht eines dielektrischen Materials und einem Polymerfilm zum Abschluss des Beschichtungsstacks bekannt.From the document US 5952778 A For example, a method comprising a three-layer coating consisting of a metallic film, a thin layer of a dielectric material, and a polymer film to terminate the coating stack is known.

Jedoch sind auch hier aufwendige und kostenintensive Vakuumbeschichtungsprozesse notwendig.however Here are also costly and expensive vacuum coating processes necessary.

Analoge Ansätze zur Mehrfachbeschichtung sind auch aus dem Dokument WO 99/02277 A1 bekannt. Hier besteht die Kapselungsbeschichtung aus einer metallischen und die elektrischen Schicht, die mittels Vakuumprozessen aufgebracht werden.Analogous approaches to multiple coating are also from the document WO 99/02277 A1 known. Here, the encapsulation coating consists of a metallic and the electrical layer, which are applied by means of vacuum processes.

Die Verklebung von Glassubstraten mit metallischen Deckelsubstraten, wie sie in dem Dokument US 6080031 vorgeschlagen wird, hat den Nachteil, dass die hier eingesetzten Materialien in der Regel stark unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, so dass der Verbund bei Temperaturwechselbelastung unter stark ändernden mechanischen Spannungen stehen kann. Hierdurch können Risse in der Verkapselung entstehen, die zu erhöhter Diffusion von Sauerstoff und Wasser beitragen können.The bonding of glass substrates with metallic cover substrates, as described in the document US 6080031 is proposed, has the disadvantage that the materials used here generally have very different coefficients of expansion, so that the composite can be under strongly changing mechanical stresses in thermal cycling. This can cause cracks in the encapsulation, which can contribute to increased diffusion of oxygen and water.

In dem Dokument US 4784872 A wird ein Verkapselungsverfahren beschrieben, bei dem ein Schichtsystem bestehend aus einer Polymerschicht, über die ein weiterer Film aus einem Polymer-Metallgemisch abgeschieden wird. Zusätzlich wird zur Abdichtung das Bauteil noch in synthetisches Harz eingegossen. Da hier typische Prozesstemperaturen > 200°C eingesetzt werden müssen, ist dieses Verfahren für organische lichtemittierenden Dioden nicht einsetzbar.In the document US 4784872 A describes an encapsulation process in which a layer system consisting of a polymer layer over which a further film is deposited from a polymer-metal mixture. In addition, the component is poured into synthetic resin for sealing. Since typical process temperatures> 200 ° C must be used, this method can not be used for organic light-emitting diodes.

In der US 6,614,057 A wird eine organische optoelektronische Vorrichtung vorgeschlagen, welche eine erste und zweite Barriereschicht aufweist, wobei ein Abdichtungsabschnitt zwischen den beiden Schichten vorgesehen wird, wobei im Abdichtungsabschnitt ein Material vorhanden ist, welches schädlich für die optoelektronische Einrichtung ist. Um eine Schädigung zu vermeiden, ist ein zusätzlicher innerer Sperrabschnitt vorhanden, welche das Eindringen schädigender Substanzen in die optoelektronische Einrichtung verhindert. Für den Abdichtungsabschnitt wird beispielsweise ein Lot oder ein dünnflüssiges Epoxidharz vorgeschlagen. Eine derartige doppelte Abschirmung mit verschiedenen Materialien ist jedoch vergleichsweise aufwendig. Zudem müssen die Barriereschichten beim Zusammenfügen genau übereinander gelegt werden, damit nicht ein Teil des äußeren Abdichtungsabschnitts in den abgeschlossenen Bereich mit der optoelektronischen Einrichtung kommt.In the US 6,614,057 A an organic optoelectronic device is proposed, which has a first and second barrier layer, wherein a sealing portion between the two layers is provided, wherein in the sealing portion, a material is present, which is harmful to the optoelectronic device. In order to avoid damage, an additional inner barrier portion is provided which prevents the penetration of harmful substances into the optoelectronic device. For example, a solder or a low-viscosity epoxy resin is proposed for the sealing portion. However, such a double shielding with different materials is relatively expensive. In addition, the barrier layers must be placed exactly on top of each other during assembly, so that a part of the outer sealing portion does not come into the closed area with the optoelectronic device.

Eine ähnliche zweistufige Abdichtung wird auch in der WO 03/065470 A1 und der WO 03/030272 A1 vorgeschlagen. Gemäß der WO 03/065470 A1 enthält eine innere Abdichtung eines Verkapselungsdeckels enthält ein adsorbierendes Material, wie etwa einen Getter oder ein Trockenmittel. Die WO 03/030272 A1 offenbart eine Abdichtung mit einem inneren, vorgeformten Abdichtungsdamm. Auch bei diesen aus der WO 03/065470 A1 und WO 03/030272 A1 bekannten optoelektronischen Elemente ergeben sich dementsprechend ähnliche Probleme wie bei der aus der US 6,614,057 A bekannten Vorrichtung.A similar two-stage seal is also used in the WO 03/065470 A1 and the WO 03/030272 A1 proposed. According to the WO 03/065470 A1 includes an inner seal of an encapsulation lid containing an adsorbent material, such as a getter or a desiccant. The WO 03/030272 A1 discloses a seal with an inner, preformed sealing dam. Even with these from the WO 03/065470 A1 and WO 03/030272 A1 known optoelectronic elements accordingly result in similar problems as in the of US 6,614,057 A known device.

Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass keines der bisher bekannten Verfahren eine befriedigende Lebensdauer der OLEDs gewährleistet, so dass eine effiziente Massenfertigung bzw. deren Durchbruch im Massengeschäft noch nicht erreicht werden konnte.In summary It should be noted that none of the previously known methods Ensures a satisfactory lifetime of OLEDs, allowing an efficient Mass production or its breakthrough in mass business yet could not be achieved.

Aus der DE 698 08 796 T2 sind weiterhin polymere Ladungstransportmaterialien bekannt, die in OLEDs für elektroreprographischen Vorrichtungen eingesetzt werden können.From the DE 698 08 796 T2 Furthermore, polymeric charge transport materials are known, which can be used in OLEDs for elektrovorprographischen devices.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauelements und ein optisches Bauelement bereit zu stellen, welches bzw. welche eine verlängerte Lebensdauer gewährleistet.The The invention therefore has the task of providing a method for Production of an optical component and an optical component to provide which or which ensures a prolonged life.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges Verfahren und ein derartiges Bauelement mit einer geringen Diffusion in den Qualitätsbereich, einer geringen Kontamination des Qualitätsbereichs und mit geringer Freigabe von Verunreinigungen aus den verwendeten Materialien bereit zu stellen.A Another object of the invention is to provide such a method and Such a device with a low diffusion into the quality range, a low contamination of the quality range and with less Release of impurities from the materials used ready to deliver.

Noch eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges Verfahren bereit zu stellen, welches reproduzierbare Ergebnisse liefert und für eine kosteneffektive Massenproduktion geeignet ist.Yet An object of the invention is to provide such a method providing reproducible results and cost-effective Mass production is suitable.

Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges Verfahren und eine derartiges Bauelement bereit zu stellen, welches bzw. welche die Nachteile bekannter Verfahren meidet oder zumindest mindert.Yet Another object of the invention is to provide such a method and to provide such a device, which or which avoids or at least reduces the disadvantages of known methods.

Die Aufgabe der Erfindung wird in überraschend einfacher Weise bereits durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.The object of the invention is achieved in a surprisingly simple way already by the subject matter of the independent claims. advantage Developments of the invention are defined in the subclaims.

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauelements, insbesondere einer lichtemittierenden Einrichtung, z. B. einer organischen lichtemittierenden Einrichtung, genauer Diode (organic light emitting device oder diode, OLED) sowie das optische Bauelement selbst verfügbar gemacht. Erfindungsgemäß werden zunächst ein Basissubstrat oder eine Unterlage und ein Deckel oder Decksubstrat bereitgestellt und anschließend ein optischer Qualitätsbereich auf dem Basissubstrat erzeugt oder auf dieses aufgebracht. Der optische Qualitätsbereich ist dabei insbesondere ein lichtemittierender Bereich, vorzugsweise gebildet durch eine lichtemittierende Schichtenanordnung oder eine OLED-Schichtenanordnung.It is a method for producing an optical component, in particular a light-emitting device, for. B. an organic light-emitting Device, more precisely diode (organic light emitting device or diode, OLED) and the optical component itself made available. According to the invention first a base substrate or a base and a lid or cover substrate provided and then an optical quality range produced on the base substrate or applied to this. The optical quality Department is in particular a light-emitting region, preferably formed by a light-emitting layer arrangement or an OLED layer arrangement.

Unter dem "Aufbringen" auf ein Substrat oder ein anderes Element ist im Sinne dieser Beschreibung, soweit nicht ausdrücklich anders verwendet, ein unmittelbares Aufbringen oder ein mittelbares Aufbringen unter Zwischenschaltung weiterer Schichten zu verstehen.Under "applying" to a substrate or another element is within the meaning of this description, so far not expressly otherwise used, an immediate application or an indirect application to understand with the interposition of further layers.

Der Aufbau einer OLED-Schichtenanordnung ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt, er umfasst insbesondere zumindest eine erste und zweite leitfähige Elektrodenschicht und eine dazwischen liegende Schicht mit einem organischen, elektrolumineszenten Material. Es können jedoch auch noch weitere Schichten, z. B. eine Widerstandsschicht zur Herstellung einer strukturierten OLED vorgesehen sein.Of the Construction of an OLED layer arrangement is basically known to the person skilled in the art. In particular, it comprises at least one first and second conductive electrode layer and an intermediate layer with an organic, electroluminescent Material. It can but also more layers, z. B. a resistance layer be provided for producing a structured OLED.

Weiter erfindungsgemäß wird ein erstes Verbindungselement, z. B. ein Rahmen aus einem Verbindungs- oder Verkapselungsmaterial auf das Basissubstrat und/oder auf das Decksubstrat aufgebracht. Anschließend werden das Basissubstrat und das Decksubstrat mittels des ersten Verbindungselements derart zu einer Anordnung verbunden, dass, die lichtemittierende Schichtenanordnung innen liegend zwischen dem Basissubstrat und dem Decksubstrat und innerhalb des Rahmens gekapselt ist. Der Rahmen ist z. B. geschlossen rechteckig und wird durch begrenzende Seiten oder Rahmenstege gebildet.Further According to the invention is a first connecting element, z. For example, a frame from a connection or encapsulating material on the base substrate and / or on the Cover substrate applied. Subsequently, the base substrate and the cover substrate by means of the first connection element in such a way connected to an arrangement that, the light-emitting layer arrangement lying inside between the base substrate and the cover substrate and encapsulated within the frame. The frame is z. B. closed rectangular and is formed by limiting sides or frame bars.

Ein Vorteil des rahmenförmigen Verbindungselements ist, dass das Licht, zumindest bei Verwendung von transparenten Elektroden in beiden Richtungen durch das Basissubstrat und das Decksubstrat emittiert werden kann, da der Qualitätsbereich nach beiden Seiten frei gelassen wird.One Advantage of the frame-shaped Connecting element is that the light, at least when using of transparent electrodes in both directions through the base substrate and the cover substrate can be emitted because of the quality range is left free on both sides.

Das Verbindungselement enthält dabei zumindest eines der folgenden Materialien: Ein Thermoplast, ein polymerisierbares Duroplast, ein Lotmittel, ein Glas und/oder einen Toner.The Contains connecting element doing at least one of the following materials: A thermoplastic, a polymerizable thermoset, a solder, a glass and / or a toner.

Die Erfinder haben herausgefunden, dass die vorgenannten Materialien sich durch einen gemeinsamen Vorteil gegenüber den herkömmlich verwendeten Materialien auszeichnen, nämlich durch eine geringe Durchlässigkeit für Verunreinigungen, insbesondere Sauerstoff und Wasser, welche die Lebensdauer der OLED herabsetzen können.The Inventors have found that the aforementioned materials by a common advantage over those conventionally used Materials, namely through a low permeability for impurities, in particular Oxygen and water, which reduce the lifetime of the OLED can.

Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Verbindungsmaterialien ist deren leichte Handhabarkeit und Verarbeitung. Sie können z. B. zumindest teilweise sehr präzise und kostengünstig aufgedruckt werden, was insbesondere die Massenproduktion von OLEDs ermöglicht. Die Anwendungsvielfalt und damit das Marktpotenzial für preiswerte und haltbare, insbesondere strukturierte OLEDs ist gewaltig. Die Verbindungsmaterialien erfüllen gleichzeitig zwei Funktionen: Sie bewerkstelligen eine feste und/oder dauerhafte Verbindung der beiden Substrate und wirken als Dichtmaterial gegen Diffusion.One Another advantage of the proposed connecting materials their easy handling and processing. You can z. B. at least partially very precise and cost-effective which are in particular the mass production of OLEDs allows. The variety of applications and thus the market potential for inexpensive and durable, especially structured OLEDs are huge. The connecting materials fulfill at the same time two functions: they accomplish a fixed and / or permanent Connection of the two substrates and act as a sealing material against Diffusion.

Mit anderen Worten werden die beiden Substrate mittels des Verbindungselements gegeneinander abgedichtet.With In other words, the two substrates by means of the connecting element sealed against each other.

Als besonders geeignetes Material für das erste Verbindungselement oder Verbindungsmaterial haben sich thermisch, genauer mittels Erwärmung und andererseits mittels elektromagnetischer, genauer mittels UV-Bestrahlung polymerisierbare Duroplaste oder Thermodure, z. B. UV-Lacke erwiesen. Diese sind einfach zu Verarbeiten und langzeitstabil. Alternativ eignen sich aber auch Metall- oder Glaslote analog zu den Keramikfarben als Material für das erste Verbindungselement, d. h. als Verbindungsmaterial.When particularly suitable material for the first connecting element or connecting material have become thermally, more precisely by means of heating and on the other hand by means of electromagnetic, more precisely by means of UV irradiation polymerizable thermosets or thermo polymers, eg. B. UV coatings proven. These are easy to process and long-term stable. Alternatively suitable but also metal or Glass solders analogous to the ceramic colors as material for the first Connecting element, d. H. as a connecting material.

Die vorgeschlagenen Verbindungsmaterialien zeichnen sich durch chemische Inertheit und Resistenz gegen Reinigung und Lösungsmittel aus. Sie geben ferner hinreichend wenig Sauerstoff, Wasser und Polymerisationsprodukte ab. Insbesondere die Duroplaste und Lote zeichnen sich durch thermische Stabilität aus, was bei Prozessen mit höheren Temperaturen besonders vorteilhaft ist.The proposed connecting materials are characterized by chemical Inertness and resistance to cleaning and solvents. they give furthermore, a sufficient amount of oxygen, water and polymerization products from. In particular, the thermosets and solders are characterized by thermal stability, what in processes with higher Temperatures is particularly advantageous.

Darüber hinaus ist die Verbindung mechanisch ausreichend stabil, z. B. gegen Reinigungsprozesse mit Bürsten oder in Vakuumprozessen. Auch die Haftung auf den Substraten oder zwischengeschalteten Schichten ist vorteilhaft hoch. Aber auch die gute und schnelle Fügbarkeit, bei moderaten Temperaturen ist von Vorteil.Furthermore if the compound is sufficiently stable mechanically, e.g. B. against cleaning processes with brushes or in vacuum processes. Also the adhesion on the substrates or Intermediate layers is advantageously high. But also the good and fast availability, at moderate temperatures is beneficial.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das erste Verbindungselement als flächige Schicht über der lichtemittierenden Schichtenanordnung, ggf. unter Zwischenschaltung weiterer Schichten aufgebracht. Dies hat den Vorteil, dass ein großflächiger Verbund zwischen den beiden Substraten geschaffen werden kann und dass das Verbindungselement gleichzeitig als Passivierung dienen kann.According to a particular embodiment of the invention, the first connection element is a planar layer over the light-emitting layer arrangement, possibly with interposition weite applied layers. This has the advantage that a large-area bond between the two substrates can be created and that the connecting element can simultaneously serve as a passivation.

Insbesondere bei einer flächigen Aufbringung kann es vorteilhaft sein, ein transluzentes oder transparentes Verbindungselement einzusetzen, so dass das emittierte Licht durch die Verbindungselementschicht transmittiert werden kann.Especially in a flat Application, it may be advantageous, a translucent or transparent Insert connecting element, so that the emitted light through the connector layer can be transmitted.

Bevorzugt ist ein Material für das erste Verbindungselement, welches sich vor dem Auftragen und/oder während des Auftragens in einem festen Aggregatzustand, insbesondere in einem pulverförmigen Zustand befindet.Prefers is a material for the first connecting element, which is before the application and / or while the application in a solid state of aggregation, in particular in a powdery one State is.

Das Aufbringen eines festen oder pulverförmigen Verbindungsmaterials entweder unmittelbar auf die herzustellende OLED oder mittelbar unter Zwischenschaltung eines Transferelements ist besonders vorteilhaft, weil etablierte Drucktechniken angewendet werden können und mit diesen ein präzises strukturiertes Auftragen ermöglicht ist. Es kann also ein Verschmieren oder Verunreinigen der hochsensiblen lichtemittierenden Schichtenanordnung weitgehend vermieden werden.The Applying a solid or powdery connecting material either directly to the OLED or indirectly with the interposition of a transfer element is particularly advantageous because established printing techniques can be applied and with these a precise structured application allows is. So it may be smearing or contaminating the highly sensitive light-emitting layer arrangement can be largely avoided.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Toner oder ein thermoplastisches oder unter Wärmebehandlung schmelzendes Verbindungsmaterial mittels eines elektrofotografischen Verfahrens, wie bei einem Laserdrucker, auf eine Transferrolle mit einer elastischen Oberfläche pulverförmig und strukturiert aufgetragen und von der Transferrolle auf die herzustellende OLED übertragen. Bei diesem Übertragen wird das Verbindungsmaterial aufgeschmolzen und damit fixiert (sogenanntes computer-to-glass, CTG-Verfahren). Bei diesem Verfahren wird also das erste Verbindungselement strukturiert aufgedruckt.According to one exemplary embodiment becomes a toner or a thermoplastic or under heat treatment melting bonding material by means of an electrophotographic process, as with a laser printer, on a transfer roller with an elastic surface powdery and patterned and applied by the transfer roller on the Transmit OLED. In this transfer the connecting material is melted and fixed with it (so-called computer-to-glass, CTG method). In this method is so the first connection element printed structured.

Aber auch andere Druckverfahren, z. B. Siebdruck, Tiefdruck, Offsetdruck, Tampondruck, Thermotransferdruck und Düsenstrahldruck eignen sich in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren.But also other printing methods, eg. Screen printing, gravure printing, offset printing, Pad printing, thermal transfer printing and jet printing are suitable in combination with the method according to the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Aufbringen der lichtemittierenden Schichtenanordnung in zumindest zwei Teilschritte unterteilt, wobei in jedem Teilschritt zumindest eine Schicht der Schichtenanordnung aufgebracht wird. Das Aufbringen des ersten Verbindungselements wird zwischen den beiden Teilschritten durchgeführt.According to one preferred embodiment of The invention is the application of the light-emitting layer arrangement divided into at least two sub-steps, wherein in each sub-step at least one layer of the layer arrangement is applied. The application of the first connecting element is between the both sub-steps performed.

Dies kann z. B. gemäß folgender Reihenfolge der Schichtaufbringung durchgeführt werden. Zunächst wird in einem ersten der beiden Teilschritte die erste Elektrode oder Elektrodenschicht, z. B. eine leitfähige transparente ITO-Anode und ggf. weitere funktionelle Schichten auf das Basissubstrat aufgebracht. Die funktionellen Schichten können z. B. Barriereschichten oder Aufdampfglas sein und können mit Getterschichten kombiniert werden.This can z. B. according to the following Order of the layer application are performed. First, will in a first of the two sub-steps, the first electrode or Electrode layer, z. B. a conductive transparent ITO anode and optionally further functional layers applied to the base substrate. The functional layers can z. As barrier layers or vapor-deposited glass and can with Getter layers are combined.

Nach dem Aufbringen der vorgenannten Schichten, aber vor dem Aufbringen der lichtemittierenden Schicht mit dem elektrolumineszenten Material wird das Verbindungselement, insbesondere in Form eines Rahmens um die bislang aufgebrachten Schichten auf das Basissubstrat aufgebracht. Erst anschließend werden in einem zweiten der beiden Teilschritte die lichtemittierende Schicht mit dem elektrolumineszenten Material und die zweite Elektrode oder Elektrodenschicht aufgebracht.To the application of the aforementioned layers, but before the application the light-emitting layer with the electroluminescent material becomes the connecting element, in particular in the form of a frame applied to the previously applied layers on the base substrate. Only then In a second of the two substeps, the light-emitting Layer with the electroluminescent material and the second electrode or electrode layer applied.

Der große Vorteil bei dieser Verfahrensreihenfolge ist es, dass eine Kontamination der lichtemittierenden Schicht und der zweiten Elektrodenschicht mit dem Verbindungsmaterial wirkungsvoll vermieden werden kann. Die vorbeschriebene Reihenfolge ist insbesondere in Verbindung mit dem Aufdrucken des Verbindungselements vorteilhaft, da die lichtemittierende Schicht beim Aufdrucken nicht beschädigt werden kann.Of the size Advantage of this process sequence is that contamination the light-emitting layer and the second electrode layer can be effectively avoided with the connecting material. The above-described order is particularly in connection with the printing of the connecting element advantageous because the light-emitting Layer can not be damaged when printing.

Zwar wird die Schichtenaufbringung vorzugsweise unter Schutzatmosphäre durchgeführt, dennoch ist es wünschenswert, das elektrolumineszente Material möglichst kurz ungeschützt zu lassen. Daher ist es ein weiterer Vorteil, dass die Zeit zwischen dem Aufbringen der lichtemittierenden Schicht und der Aufbringung der zweiten Elektrodenschicht darüber bzw. der Verkapselung der Schichtenanordnung erfindungsgemäß sehr kurz gehalten werden kann.Though the layer deposition is preferably carried out under a protective atmosphere, nevertheless it is desirable to leave the electroluminescent material as short as possible unprotected. Therefore It is another advantage that the time between applying the light-emitting layer and the application of the second electrode layer above or the encapsulation of the layer arrangement according to the invention very short can be held.

Insbesondere beträgt die Zeitdauer zwischen dem Auftragen der lichtemittierenden oder elektrolumineszenten Schicht und dem Verbinden des Basissubstrats und des Decksubstrats erfindungsgemäß weniger als 10 min, vorzugsweise weniger als 1 min und am meisten bevorzugt sogar weniger als 40 sec. Dies ist mit herkömmlichen Verfahren, bei welchen abschließend ein Klebstoff aufgetragen wird, kaum möglich.Especially is the length of time between the application of the light-emitting or electroluminescent Layer and connecting the base substrate and the cover substrate less according to the invention than 10 minutes, preferably less than 1 minute and most preferred even less than 40 seconds. This is with conventional methods in which finally An adhesive is applied, hardly possible.

Alternativ oder ergänzend kann das Verbindungselement auch auf das Decksubstrat aufgetragen werden. Dies hat den Vorteil, dass ebenfalls eine Kontamination der lichtemittierenden Schichtenanordnung mit Verbindungsmaterial vermieden werden kann.alternative or in addition The connecting element can also be applied to the cover substrate become. This has the advantage that also a contamination the light-emitting layer assembly with bonding material can be avoided.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, jeweils ein oder mehrere Verbindungselemente, z. B. in Form von Verbindungsrahmen auf beide Substrate, das Bassissubstrat und das Decksubstrat aufzubringen oder zu -drucken.It has proven to be advantageous, in each case one or more connecting elements, for. In the form of connecting frames on both substrates, applying or printing the base substrate and the cover substrate.

Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung wird der optische Qualitätsbereich vor dem Verbinden des Basissubstrats mit dem Deckel mit einer Vorverkapselungsbeschichtung, insbesondere einer Einzelschicht aus Aufdampfglas, einer Mehrfachschicht mit unterschiedlichen Materialien oder eine Gradientenschicht, abgedeckt. Mit einer derartigen Vorverkapselungsschicht werden die Funktionalschichten des optischen Qualitätsbereichs zusätzlich geschützt, insbesondere auch vor Beschädigungen durch den Fügeprozess.According to one more embodiment The invention is the optical quality range before joining the base substrate with the lid with a pre-encapsulation coating, in particular a single layer of vapor-deposited glass, a multiple layer covered with different materials or a gradient layer. With such a pre-encapsulation layer, the functional layers become of the optical quality range additionally protected, in particular also from damage the joining process.

Die Verbindungsrahmen auf den beiden Substraten sind entweder gleich groß, so dass sie beim Verbinden aufeinander gedrückt werden oder sind ineinander verschachtelt, so dass die Ränder der Rahmen oder die Rahmen zumindest abschnittsweise lateral versetzt zueinander zu liegen kommen. Dies erhöht weiter die Dichtigkeit der Verkapselung.The Connection frames on the two substrates are either the same large, so that they are pressed together when joining or are intertwined nested so that the edges of the Frame or frame at least partially offset laterally to lie to each other. This further increases the tightness of the Encapsulation.

Gemäß eine bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zumindest ein erstes und ein zweites Verbindungselement, z. B. zwei ineinander geschachtelte Verbindungsrahmen, welche um die lichtemittierende Schichtenanordnung herum angeordnet sind, aufgebracht. Dabei enthalten die beiden Verbindungselemente insbesondere unterschiedliche Materialien mit unterschiedlichem Aushärteverhalten.According to a preferred Embodiment of Invention are at least a first and a second connecting element, z. B. two nested connection frames, which order the light-emitting layer arrangement are arranged around, applied. In this case, the two connecting elements contain in particular different materials with different curing behavior.

Beispielsweise wird ein Rahmen aus Duroplast und ein zweiter Rahmen aus Thermoplast aufgebracht. Im laufenden Herstellungsprozess ("inline"), z. B. auf einem Fließband wird zunächst das erste Verbindungselement aktiviert und damit die beiden Substrate zunächst mit dem Thermoplast provisorisch aber schnell verbunden und nachfolgend die so provisorisch gekapselte Einrichtung vom Fließband entnommen, um zeitversetzt oder genauer nachfolgend in einem zweiten Schritt das zweite Verbindungselement langsam, z. B. unter Wärmeeinwirkung zu aktivieren oder auszuhärten. Der zweite Schritt kann dann z. B. unter kontrollierten Bedingungen in einem Wärmeschrank ausgeführt werden. Ferner kann ein Verbindungselement die Dichtungsfunktion und ein anderes Verbindungselement die Verbindungsfunktion erfüllen.For example is a frame made of thermoset and a second frame made of thermoplastic applied. In the ongoing manufacturing process ("inline"), z. B. on a conveyor belt first activates the first connection element and thus the two substrates first provisionally but quickly connected to the thermoplastic and subsequently the so provisionally encapsulated device taken from the assembly line, delayed or more specifically in a second step the second connecting element slowly, z. B. under heat to activate or harden. The second step can then z. B. under controlled conditions in a warming cabinet accomplished become. Furthermore, a connecting element, the sealing function and another connector fulfills the connection function.

Mit dieser Vorgehensweise lässt sich einerseits ein qualitativ hochwertiges aber langsam aushärtendes Verbindungsmaterial verwenden und dennoch eine schnelle hermetische, im wesentlichen fluiddichte Verkapselung des elektrolumineszenten Materials oder des lichtemittierenden Bereichs erreichen.With this procedure leaves on the one hand a high quality but slowly hardening Use connecting material and still have a fast hermetic, essentially fluid-tight encapsulation of the electroluminescent Material or the light-emitting area.

Weiter vorzugsweise besitzt eines der beiden Substrate, insbesondere das Decksubstrat eine umlaufende Vertiefung oder rahmenförmige Nut in welche das Verbindungselement oder -material beim Verbinden eingepresst wird. Somit kann ein verringerter Abstand der beiden Substrate erzielt werden, so dass die Angriffsfläche für Diffusion von Verunreinigungen reduziert ist.Further preferably has one of the two substrates, in particular the Cover substrate a circumferential recess or frame-shaped groove in which the connecting element or material is pressed during connection becomes. Thus, a reduced distance of the two substrates can be achieved so that the attack surface for diffusion is reduced by impurities.

Vorzugsweise weist das erste Verbindungselement in dem verbundenen Bauelement eine Dicke von 1 μm bis 50 μm auf. Der Abstand der beiden Substrate, bevorzugt Glassubstrate liegt ebenfalls bevorzugt im Bereich von 1 μm bis 50 μm. Falls zusätzlich Gettermaterial eingebracht wird, kann der Abstand auch größer gewählt werden, z. B. 300 bis 500 μm.Preferably has the first connection element in the connected component a thickness of 1 micron up to 50 μm on. The distance between the two substrates, preferably glass substrates lies likewise preferably in the range from 1 μm to 50 μm. If additional getter introduced is, the distance can also be chosen larger, z. B. 300 to 500 microns.

Obwohl das erfindungsgemäße elektro-optische Bauelement bereits eine erhöhte Dichtigkeit gegen Diffusion aufweist, kann es vorteilhaft sein, zusätzlich einen Getter oder Gettermaterial vorzusehen. Das Gettermaterial kann gasförmig innerhalb des Verbindungsrahmens oder innerhalb des durch die Substratverbindung entstandenen verkapselten Bereiches sein und/oder zwischen den Verbindungsrahmen angeordnet sein. Alternativ oder ergänzend kann ein Gettermaterial, welches z. B. Sauerstoff und/oder Wasser absorbiert dem Material des oder der Verbindungselemente beigemischt werden. Weiter alternativ oder ergänzend kann die lichtemittierende Schichtenanordnung eine Getterschicht umfassen. Das Gettermaterial kann anstatt gasförmig auch flüssig, pulverförmig oder kompakt, z. B. in Tabletten-, Kissen-, Plättchen- oder Scheibenform bzw. als Klebepads sein.Even though the inventive electro-optical Component already an elevated Impermeability to diffusion, it may be advantageous additionally to provide a getter or getter material. The getter material can be gaseous within the connection frame or within the substrate connection be formed encapsulated area and / or between the connection frame be arranged. Alternatively or additionally, a getter material, which z. As oxygen and / or water absorbs the material of the or the connecting elements are mixed. Next alternative or in addition For example, the light-emitting layer arrangement may be a getter layer include. The getter material can instead of gaseous liquid, powder or compact, z. B. in tablet, pillow, platelet or disc shape or be as adhesive pads.

Das erste und ggf. weitere Verbindungselemente enthalten vorzugsweise ein chemisch inertes und/oder lösungsmittelresistentes Material, welche insbesondere Sauerstoff- und/oder Wasser-undurchlässig ist, um die Lebensdauer weiter zu erhöhen.The first and possibly further connecting elements preferably contain a chemically inert and / or solvent resistant Material which is in particular impermeable to oxygen and / or water, to increase the life span further.

Es ist ferner vorteilhaft und daher bevorzugt, elektrische Anschlüsse zum externen Kontaktieren des lichtemittierenden Bereiches zwischen dem ersten Verbindungselement und dem ersten oder zweiten Substrat aus dem lichtemittierenden Bereich herauszuführen, wobei das erste Verbindungselement ein elektrisch isolierendes oder dielektrisches Material enthält oder aus einem solchen besteht.It is also advantageous, and therefore preferred, electrical connections to external contact of the light emitting area between the first connection element and the first or second substrate lead out of the light emitting area, wherein the first connecting element a contains electrically insulating or dielectric material or consists of such.

Vorzugsweise werden zumindest ein Teil der vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte, insbesondere einschließlich der Verbindung der beiden Substrate in effizienter Weise auf Substratebene durchgeführt. Nach dem Aktivieren oder Aushärten des Verbindungsmaterials werden die Bauelemente bzw. OLEDs dann vereinzelt.Preferably be at least part of the process steps described above, especially including the connection of the two substrates in an efficient manner at the substrate level. To activating or curing the Connecting materials, the components or OLEDs are then isolated.

Die Erfindung eröffnet durch ihre Einfachheit eine Vielzahl von Anwendungsfeldern, diese sind z. B.:

  • – Leucht- und/oder Beleuchtungsanwendungen der Displaytechnik bzw. Lumineszenztechnologie, insbesondere OLEDs,
  • – Backlights von Mobiltelefonen, PDAs oder LCD displays in der Dispalytechnologie,
  • – Hinweis- und Leuchttafeln, z. B. für die Werbung,
  • – Hinweis- und Leuchttafeln, insbesondere variable Anzeigen für Signage,
  • – Schalter- und Sensorbeleuchtung im Haushalt, z. B. für ein Kochfeld, Leuchtböden, Spezialbeleuchtung etc.,
  • – Lichtflächen
  • – Hinweis- und Leuchttafeln, Schalter- und Sensorbeleuchtung in der Automobiltechnik oder Avionik,
  • – Notbeleuchtung, transportable batteriebetriebene Leuchten für Outdooranwendungen,
  • – elektronische Anwendungen,
  • – biotechnische Anwendungen,
  • – optoelektronische Anwendungen und
  • – Photovoltaik.
The invention opens up by its simplicity a variety of application fields, these are z. B .:
  • Illumination and / or illumination applications of display technology or luminescence technology, in particular OLEDs,
  • - Backlights of mobile phones, PDAs or LCD displays in display technology,
  • - Note and light panels, z. For advertising,
  • - information and light panels, in particular variable signage displays,
  • - Switch and sensor lighting in the home, z. B. for a hob, lighting floors, special lighting, etc.,
  • - light surfaces
  • - Information and light panels, switch and sensor lighting in automotive or avionics,
  • - Emergency lighting, portable battery-operated lights for outdoor applications,
  • - electronic applications,
  • - biotechnical applications,
  • - Optoelectronic applications and
  • - Photovoltaic.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche und ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können.in the The following is the invention with reference to embodiments and below Reference to the drawings closer explains being same and similar Elements are provided with the same reference numerals and the features the various embodiments can be combined with each other.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Es zeigen:It demonstrate:

13 Draufsichten auf Substrate mit jeweils einem Verbindungselement gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung, 1 - 3 Top views of substrates each having a connecting element according to various embodiments of the invention,

4 eine Draufsicht auf ein Substrat mit einer Vielzahl von Verbindungselementen, 4 a top view of a substrate with a plurality of fasteners,

57 Querschnitte durch Substrate mit jeweils einem Verbindungselement gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung, 5 - 7 Cross sections through substrates each having a connecting element according to various embodiments of the invention,

810 Querschnitte durch jeweils zwei zu verbindende Substrate gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung, 8th - 10 Cross sections through two substrates to be connected according to various embodiments of the invention,

11 einen Querschnitt durch eine Anordnung aus zwei zu verbindenden Substraten, 11 a cross section through an arrangement of two substrates to be joined,

12 einen Querschnitt durch die Anordnung aus 11 nach dem Verbinden, 12 a cross section through the arrangement 11 after connecting,

13 einen Querschnitt durch eine weitere Anordnung aus zwei zu verbindenden Substraten, 13 a cross section through a further arrangement of two substrates to be joined,

14 einen Querschnitt durch die Anordnung aus 13 nach dem Verbinden, 14 a cross section through the arrangement 13 after connecting,

15 einen Querschnitt durch eine weitere Anordnung aus zwei zu verbindenden Substraten, 15 a cross section through a further arrangement of two substrates to be joined,

16 einen Querschnitt durch die Anordnung aus 15 nach dem Verbinden, 16 a cross section through the arrangement 15 after connecting,

17 einen Querschnitt durch eine zu verbindende Anordnung unter definierter Atmosphäre, 17 a cross section through an arrangement to be connected under a defined atmosphere,

18 einen Querschnitt durch die Anordnung aus 17 nach dem Verbinden, 18 a cross section through the arrangement 17 after connecting,

1921 Querschnitte durch jeweils zwei zu verbindende Substrate gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung, 19 - 21 Cross sections through two substrates to be connected according to various embodiments of the invention,

22 einen Querschnitt durch eine zu verbindende Anordnung mit Getterelement, 22 a cross section through an arrangement to be connected with getter element,

23 einen Querschnitt durch die Anordnung aus 22 nach dem Verbinden, 23 a cross section through the arrangement 22 after connecting,

24 einen Querschnitt durch eine zu verbindende Anordnung mit einem strukturierten Decksubstrat, 24 a cross section through an arrangement to be connected with a structured cover substrate,

25 einen Querschnitt durch eine zu verbindende Anordnung mit verschiedenen Verbindungselementen und 25 a cross section through an arrangement to be connected with different connecting elements and

26 einen Querschnitt durch eine weitere zu verbindende Anordnung mit verschiedenen Verbindungselementen. 26 a cross section through another arrangement to be connected with different connecting elements.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

1 zeigt ein festes Substrat 10 mit einem ersten Verbindungselement 12 in Form eines Verbindungsrahmens aus einem Verbindungsmaterial, z. B. aus einem Thermoplast. Der Verbindungsrahmen ist vom Rand des Substrats oder Basissubstrats 10 beabstandet, aber in Kantennähe unmittelbar auf das Substrat 10 aufgebracht. Der Rahmen 12 ist im Wesentlichen quadratisch geformt. Es hat sich gezeigt, dass mit einer Breite des Rahmens 12 von etwa 0.1 mm bis 5 mm, vorzugsweise ca. 1 mm und einer Dicke von etwa 3 μm bis 15 μm eine zufriedenstellend geringe Diffusion erzielt werden kann. 1 shows a solid substrate 10 with a first connecting element 12 in the form of a connecting frame made of a connecting material, for. B. from a thermoplastic. The connection frame is from the edge of the substrate or base substrate 10 spaced, but close to the edge directly on the substrate 10 applied. The frame 12 is essentially square shaped. It has been shown that with a width of the frame 12 from about 0.1 mm to 5 mm, preferably about 1 mm and a thickness of about 3 microns to 15 microns, a satisfactorily low diffusion can be achieved.

Besonders bevorzugt wird das Substrat 10 vorbehandelt, um eine gute und dichte Haftung des Rahmens 12 bzw. des Verbindungsmaterials auf dem Substraten zu erreichen. Ferner kann durch eine geeignete Vorbehandlung die Benetzung des Substrats 10 durch das Verbindungsmaterial verbessert werden. Die Vorbehandlung kann ein Waschen, eine Plasmabehandlung, eine UV- und/oder Ozon-Behandlung und/oder eine mechanische Vorbehandlung, wie z. B. Reiben oder Aufrauhen umfassen.Particularly preferred is the substrate 10 pretreated to a good and tight adhesion of the frame 12 or of the bonding material on the substrate. Furthermore, by suitable pretreatment the wetting of the substrate 10 be improved by the bonding material. The pretreatment may include washing, plasma treatment, UV and / or ozone loading act and / or a mechanical pretreatment, such. B. rubbing or roughening.

Für eine sichere Haftung des Verbindungsmaterials auf dem Substrat kann auch eine separate Vorbeschichtung, z. B. eine Haftvermittlerschicht, vor dem Aufbringen des Verbindungsmaterials bzw. zwischen diesem und dem Substrat vorteilhaft sein.For a safe Adhesion of the bonding material on the substrate may also be a separate pre-coating, z. B. a primer layer, before the Applying the connecting material or between this and the Substrate be advantageous.

Das Verbindungsmaterial bzw. der Rahmen 12 wird z. B. mittels Siebdruck, Tiefdruck, Offsetdruck, Flexodruck oder Tampondruck aufgedruckt. Insbesondere Duroplaste werden so ausgewählt, dass möglichst wenig Zusätze oder Lösungsmittel freigegeben werden. Die vorstehend genannten Druckverfahren eignen sich besonders gut für saugende und poröse Substrate.The connecting material or the frame 12 is z. B. by screen printing, gravure, offset printing, flexographic or pad printing printed. In particular thermosets are selected so that as little additives or solvents are released. The abovementioned printing processes are particularly suitable for absorbent and porous substrates.

Alternativ wird das Verbindungsmaterial mittels eines Düsenstrahlverfahrens oder einer Sprühbeschichtung, z. B. Elektrosprühverfahren, aufgedruckt. Dieses Verfahren wird auch für Tintelstrahldrucker verwendet und ist daher dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Auch die Sprühbeschichtung eignet sich aufgrund der guten Antrocknung des Sprühmediums bzw. Verbindungsmaterials besonders für saugende und poröse Substrate. Ferner vorteilhaft ist der geringe Materialverbrauch.alternative is the bonding material by means of a nozzle jet method or a spray coating, z. B. electrospray method, printed. This method is also used for inkjet printers and is therefore generally known to the person skilled in the art. The spray coating is also suitable due to the good drying of the spray medium or connecting material especially for absorbent and porous Substrates. Further advantageous is the low material consumption.

Weiter alternativ wird ein Digitaldruckverfahren, z. B. Elektrophotographie eingesetzt und z. B. ein Toner aufgedruckt.Further alternatively, a digital printing method, e.g. B. Electrophotography used and z. B. a toner printed.

Ein Vorteil des CTG-Verfahrens ist, dass Lösungsmittel, die bei der Verkapselung des Bauteils stören können, nicht oder nur wenig vorhanden sind. Ferner lassen sich uniforme homogene und lateral begrenzte Beschichtungen herstellen.One Advantage of the CTG method is that solvent used in the encapsulation of the component can, not or only slightly available. Furthermore, can be uniforme produce homogeneous and laterally limited coatings.

Weiter alternativ kann die Struktur des Verbindungselements 12 durch Belichtungsprozesse z. B. mittels eines Lasers aus Flüssigbeschichtung oder mittels Abschmelzen von Folien hergestellt werden.Further alternatively, the structure of the connecting element 12 by exposure processes z. B. be made by means of a laser from liquid coating or by melting films.

Die Folien werden derart ausgewählt, dass möglichst wenig Zuschlagstoffe, z. B. Weichmacher, welche zu Kontaminationen führen und die Bauteile schädigen können enthalten sind.The Slides are selected that possible little aggregates, eg. As plasticizers, resulting in contamination to lead and damage the components can are included.

Weiter alternativ wird der Rahmen mittels Zwischenträger, z. B. als Abziehbild mit Nass- oder Thermotransfer übertragen.Further Alternatively, the frame by means of subcarrier, z. B. as a decal with Transfer wet or thermal transfer.

Die Verwendung von digitalen Techniken weist den Vorteil auf, dass auf die Erstellung von individuellen und teuren Werkstücken verzichtet werden kann, so dass hohe Werkzeugkosten vermieden werden.The Use of digital techniques has the advantage of being on the creation of individual and expensive workpieces waived can be so that high tooling costs are avoided.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist noch eine Reihe weiterer Vorteile auf. Insbesondere bei elektrophotographishcer Beschichtung ist eine großflächige schnelle Aufbringung der Plaste oder Lote ermöglicht. Mit dem von den Erfindern eingesetzten Verfahren wurde bei einer Breite von 600 mm ein Vorschub von bis zu 10 m/min erreicht. Dies entspricht einer Leistung von 6 m2/min. Aber bereits Beschichtungsleistungen in Bezug auf das Verbindungsmaterial von 0,1 m2/min oder 1 m2/min können bereits als vorteilhaft betrachtet werden.The inventive method has a number of other advantages. In particular with electrophotographic coating, a large-area rapid application of the plastic or solder is possible. With the method used by the inventors, a feed of up to 10 m / min was achieved at a width of 600 mm. This corresponds to a capacity of 6 m 2 / min. But already coating performance with respect to the bonding material of 0.1 m 2 / min or 1 m 2 / min can already be considered advantageous.

Ferner lassen sich individuelle Strukturen oder Einzelstücke problemlos und kostengünstig realisieren.Further Individual structures or individual pieces can be easily and cost-effective realize.

Darüber hinaus ist die Aufbringung auch komplexer Strukturen, definiert in Lage und Breite mit einer lateralen Auflösung kleiner als 200 μm, bevorzugt von bis zu etwa 60 μm möglich.Furthermore is the application of even complex structures, defined in position and width with a lateral resolution smaller than 200 μm, preferably of up to about 60 microns possible.

Die Dicke des Verbindungselements 22 ist vordefiniert über die ganze Fläche zumindest im Bereich von 3 μm bis 15 μm einstellbar. Dadurch ist der Einsatz definierter Materialmengen ohne Überschuss gewährleistet, so dass Probleme mit der Abführung von überschüssigem Material vermieden werden.The thickness of the connecting element 22 is predefined over the entire surface at least in the range of 3 microns to 15 microns adjustable. As a result, the use of defined amounts of material is guaranteed without excess, so that problems with the discharge of excess material can be avoided.

Ferner ist das erfindungsgemäße Verfahren auf eine große Spannweite der genannten Verbindungsmaterialien anwendbar. Darüber hinaus ist der Einsatz moderater Temperaturen ermöglicht, was aufgrund der Empfindlichkeit der OLED-Materialien von besonderem Vorteil ist.Further is the inventive method a big Span of said connecting materials applicable. Furthermore is the use of moderate temperatures allows, due to the sensitivity of OLED materials from is particular advantage.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Rahmen 12 bündig mit dem Rand 14 des Substrats 10 abschließt, wobei der Rahmen 12 außerhalb des Qualitätsbereichs oder des optisch aktiven Bereichs 36 des Bauteils angeordnet ist. Die Außenabmessungen des Rahmens 12 sind also gleich denen des Basissubstrats 10. 2 shows a further embodiment of the invention, in which the frame 12 flush with the edge 14 of the substrate 10 completes the frame 12 outside the quality range or the optically active range 36 of the component is arranged. The outer dimensions of the frame 12 are therefore equal to those of the base substrate 10 ,

3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem flächig auf das Substrat 10 aufgetragenen Verbindungselement 22. Das Verbindungselement 22 bildet eine homogene Fläche auf dem Decksubstrat und/oder über dem fertig beschichteten Basissubstrat der lichtemittierenden Einrichtung oder des optischen Bauelements 1. Es ist also kavitätsfrei unter dem transparenten Verbindungselement eine lichtemittierende Schichtenanordnung befindlich (in dieser Darstellung nicht gezeigt). 3 shows a further embodiment of the invention with a flat on the substrate 10 applied connecting element 22 , The connecting element 22 forms a homogeneous surface on the cover substrate and / or over the finished coated base substrate of the light-emitting device or of the optical component 1 , It is thus free of cavities under the transparent connecting element a light-emitting layer arrangement located (not shown in this illustration).

Optional ist das Verbindungsmaterial gefärbt, um die Lichtfärbung zu beeinflussen. Dies kann z. B. je nach Fügetechnik durch Beimischen von Zusatz-, Farb- oder Absorptionsstoffen zu dem Verbindungsmaterial zur lokalen und gezielten Energieaufnahme erzielt werden.optional is the connecting material dyed, to the light coloring to influence. This can be z. B. depending on the joining technique by admixing of additives, dyes or absorbers to the bonding material for local and targeted energy intake.

4 zeigt eine Anordnung mit zwölf Rahmen auf einem großen einheitlichen Substrat 10 zur Parallelprozessierung mehrerer optischer Bauelemente oder OLEDs 1. Abschließend oder nach dem Verbinden der beiden Substrate werden die Bauteile vereinzelt. 4 shows a twelve frame arrangement on a large unitary substrate 10 for the parallel processing of several optical components or OLEDs 1 , Finally, or after joining the two substrates, the components are separated.

5 zeigt ein Glassubstrat 10 mit einem unmittelbar auf das unbeschichtete Substrat 10 aufgebrachten Verbindungsrahmen 12. 5 shows a glass substrate 10 with one directly onto the uncoated substrate 10 applied connection frame 12 ,

Das Aufbringen des Verbindungselements zu Beginn der Prozessierung oder vor dem Aufbringen der lichtemittierenden Schichtenanordnung bzw. auf das unbeschichtete Basis- und/oder Decksubstrat hat den Vorteil, dass die Hafteigenschaften auf den Trägern gut sind und die weitere Prozessierung der Substrate nicht oder nur wenig beeinflusst wird.The Applying the connecting element at the beginning of the processing or before applying the light-emitting layer arrangement or on the uncoated base and / or cover substrate has the advantage that the adhesive properties on the carriers are good and the others Processing of the substrates is not or only slightly influenced.

6 zeigt ein Glassubstrat 10 mit einer unmittelbar darauf aufgebrachten Elektrodenschicht 16 in Form einer Anode aus transparenten leitfähigen Material. Für sichtbares Licht sind als Anodenmaterial transparente leitfähige Oxide (TCO), wie beispielsweise Zinnoxid oder Indium-Zinn-Oxid (ITO) geeignet. Aber auch an sich nicht transparente Materialien, wie Metalle, beispielsweise Gold oder Silber können bei hinreichend kleiner Schichtdicke oder durch geeignete Strukturierung, zum Beispiel nach Art einer Lochmaske transparent oder teilweise transparent für das emittierte Licht sein, so dass dieses nach unten durch das Glassubstrat 10 emittiert werden kann. 6 shows a glass substrate 10 with an electrode layer applied immediately thereafter 16 in the form of an anode of transparent conductive material. For visible light, transparent conductive oxides (TCO), such as, for example, tin oxide or indium tin oxide (ITO), are suitable as the anode material. But even non-transparent materials, such as metals, such as gold or silver, with a sufficiently small layer thickness or by suitable structuring, for example in the form of a shadow mask transparent or partially transparent to the emitted light, so that this down through the glass substrate 10 can be emitted.

Nach dem Beschichten des Substrats 10 mit der Elektrodenschicht 16 wird der Verbindungsrahmen 12 auf die Elektrodenschicht 16 also mittelbar auf das zumindest vor- oder teilbeschichtete Substrat 12 aufgetragen.After coating the substrate 10 with the electrode layer 16 becomes the connection frame 12 on the electrode layer 16 ie indirectly to the at least pre-coated or partially coated substrate 12 applied.

Der Verbindungsrahmen 12 kann sogar auf das endgültig beschichtete Basissubstrat 10 aufgebracht werden, sofern hinreichende Haftung gewährleistet ist.The connection frame 12 may even affect the final coated base substrate 10 provided that sufficient liability is ensured.

Wieder Bezug nehmend auf 6 weisen die Stege 12a, 12b des Verbindungsrahmens 12 einen im Wesentlichen kreissegmentförmigen Querschnitt mit einem Böschungswinkel α von 5° bis 75°, vorzugsweise 10° bis 60° und am meisten bevorzugt von weniger als 45° auf. Der flache Böschungswinkel hat den Vorteil, dass Ablaufspuren bei Flüssigbeschichtung wirkungsvoll vermieden werden können. Dadurch ist der potenziell negative Einfluss des Verbindungsmaterials auf die lichtemittierende Schichtenanordnung reduziert, was sich besonders dann vorteilhaft bemerkbar macht, wenn die im Folgenden gezeigt vor zumindest der elektrolumineszenten Schicht auf das Substrat, mittelbar oder unmittelbar aufgebracht wird. Ferner wird ein Verkleben der Beschichtung bei Temperprozessen vermieden.Again referring to 6 show the bars 12a . 12b of the connection frame 12 a substantially circular segmental cross-section with a slope angle α of 5 ° to 75 °, preferably 10 ° to 60 ° and most preferably less than 45 °. The flat slope angle has the advantage that traces of liquid coating can be effectively avoided. As a result, the potentially negative influence of the bonding material on the light-emitting layer arrangement is reduced, which is particularly advantageous when the one shown below at least the electroluminescent layer is applied to the substrate, directly or indirectly. Furthermore, sticking of the coating during annealing processes is avoided.

7 zeigt die Anordnung aus 6 mit einer nachfolgend aufgebrachten Schicht der lichtemittierenden Schichtenanordnung, z. B. eine Schicht aus elektrolumineszentem Material 18. Es werden also nach dem Aufbringen des Verbindungsrahmens 12 noch weitere Schichten der lichtemittierenden Schichtenanordnung aufgebracht. Vorteilhafter Weise kann nun sofort die Kathodenschicht 17 und das feste, in diesem Beispiel im Wesentlichen ebene Decksubstrat 20 aufgebracht werden, so dass die elektrolumineszente Schicht 18 nur für eine kurze Zeit offenliegt. Wird aufgrund des für die Funktionalschicht eingesetzten Beschichtungsprozesses auch der Verbindungsrahmen 12 überdeckt, so kann es von Vorteil sein, die Funktionalschicht auf dem Verbindungsrahmen vor der Verbindung wieder zu entfernen, um eine feste Verbindung zu erreichen. Eine derartige Überdeckung des Verbindungsrahmens kann beispielsweise bei einer Tauchbeschichtung entstehen, wenn der Verbindungsrahmen dabei nicht abgedeckt wird. Weiter besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Überdeckung mit der Funktionalschicht während des Fügeprozesses zerstört oder entfernt wird und die Verbindung dadurch nicht behindert. Dies kann beispielsweise durch eine Temperaturbeaufschlagung und/oder Aufschmelzen des Verbindungsmaterials mit Cracken/Zerstören der Funktionalschichtüberdeckung geschehen, so daß ohne Entfernung der Funktionalschicht eine gute Verbindung erreicht wird. 7 shows the arrangement 6 with a subsequently applied layer of the light emitting layer arrangement, e.g. B. a layer of electroluminescent material 18 , So it will be after the application of the connection frame 12 still applied further layers of the light-emitting layer arrangement. Advantageously, can now immediately the cathode layer 17 and the solid, in this example essentially flat, top substrate 20 be applied so that the electroluminescent layer 18 only for a short time. Is due to the coating process used for the functional layer also the connection frame 12 Covered, it may be advantageous to remove the functional layer on the connection frame before the connection to achieve a solid connection. Such overlapping of the connection frame may arise, for example, in a dip coating, when the connection frame is not covered. Furthermore, there is also the possibility that the covering with the functional layer is destroyed or removed during the joining process and does not hinder the connection thereby. This can be done, for example, by applying a temperature and / or melting the connecting material with cracking / destroying the functional layer covering, so that a good connection is achieved without removing the functional layer.

8 zeigt das ebene Basissubstrat 10 mit der lichtemittierenden Schichtenanordnung 30, umfassend die Anodenschicht 16, eine Kathodenschicht 17 und die dazwischen liegende elektrolumineszente Schicht 18 sowie ggf. weitere funktionelle Schichten. Es ist lediglich ein Verbindungsrahmen 24 an dem in diesem Beispiel unbeschichteten Decksubstrat 20 angebracht. Die beiden festen und in diesem Beispiel im Wesentlichen ebenen Substrate 10, 20 werden nun aufeinander zubewegt und unter Aktivierung des Verbindungsmaterials gegeneinander gefügt, um eine dauerhafte Verbindung einzugehen. 8th shows the planar base substrate 10 with the light-emitting layer arrangement 30 comprising the anode layer 16 , a cathode layer 17 and the intermediate electroluminescent layer 18 as well as possibly further functional layers. It's just a connection frame 24 on the uncoated top substrate in this example 20 appropriate. The two solid and in this example essentially flat substrates 10 . 20 are now moved toward each other and joined together with activation of the connecting material against each other to make a permanent connection.

9 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher lediglich ein Verbindungsrahmen 12 auf der lichtemittierenden Schichtenanordnung 30 aufgebracht ist. 9 shows an embodiment in which only a connection frame 12 on the light-emitting layer arrangement 30 is applied.

10 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher jeweils ein Verbindungsrahmen 12, 24 auf dem Basissubstrat bzw. der lichtemittierenden Schichtenanordnung und dem unbeschichteten Decksubstrat befestigt sind. Die beiden Verbindungsrahmen 12 und 24 liegen sich derart gegenüber, dass sie beim Zusammenfügen in Kontakt treten und so eine besonders sichere Verbindung herstellen. 10 shows a particularly preferred embodiment of the invention, wherein in each case a connection frame 12 . 24 are mounted on the base substrate or the light-emitting layer arrangement and the uncoated cover substrate. The two connection frames 12 and 24 lie facing each other in such a way that they come into contact during the assembly and thus produce a particularly secure connection.

Ggf. findet vor dem Zusammenfügen der beiden dielektrischen Substrate 10, 20 noch eine Nachbearbeitung der Verbindungselemente 12 und/oder 24 statt. Die Nachbearbeitung, insbesondere zur Reinigung von Rückständen des Verbindungsmaterials folgende Schritte umfassen:

  • – Lokales Abwaschen des Verbindungsmaterials,
  • – mechanisches Entfernen von überhöhten Abschnitten des Verbindungselemente 12, 24,
  • – thermische Behandlung des Bautelements und/oder
  • – Inkorporation von Beschichtungsrückständen in das Verbindungsmaterial während des Fügeprozesses, z. B. bei Thermoplasten.
Possibly. finds before joining the at the dielectric substrates 10 . 20 another post-processing of the fasteners 12 and or 24 instead of. The post-processing, in particular for cleaning residues of the connecting material, comprises the following steps:
  • - local washing of the connecting material,
  • - Mechanical removal of excessive portions of the fasteners 12 . 24 .
  • - Thermal treatment of Bautelements and / or
  • - Incorporation of coating residues in the bonding material during the joining process, eg. For example, in thermoplastics.

11 zeigt schematisch eine besondere Ausführungsform des Zusammenfügens. Der Fügeprozess kann hierzu an normaler Atmosphäre aber auch, je nach Anforderung des Bauelements, unter Inergasatmosphäre (trockene Luft, Schutzgas) durchgeführt werden. Die beiden Substrate werden zunächst justiert und nachfolgend unter Kraftbeaufschlagung, welche durch die Pfeile F verdeutlicht ist, zusammengefügt oder -gepresst. Dies hat, insbesondere gegenüber flüssigen Klebern, den Vorteil, dass das Verbindungsmaterial bzw. die Verbindungsrahmen 12, 24 verdichtet werden. Nach dem Fügen wird die Kraftbeaufschlagung wieder reduziert. 11 shows schematically a particular embodiment of the assembly. For this purpose, the joining process can be carried out in a normal atmosphere but also, depending on the requirement of the component, under an inert gas atmosphere (dry air, protective gas). The two substrates are first adjusted and subsequently under force, which is illustrated by the arrows F, assembled or -gepresst. This has, in particular over liquid adhesives, the advantage that the connecting material or the connecting frame 12 . 24 be compacted. After joining, the application of force is reduced again.

Zumindest zeitweise während des Verbindens oder Fügens wird das Verbindungsmaterial 12, 24 von oben oder durch das Decksubstrat 20 durch Energieeintrag lokal aktiviert, insbesondere im Falle eines Thermoplasts mittels eines lokalen Wärmeeintrags erwärmt. Der Wärmeeintrag ist durch die Pfeile L repräsentiert. Alternativ kann auch von Seiten des Basissubstrats 10 oder beidseitig aktiviert werden.At least temporarily during joining or joining, the connecting material becomes 12 . 24 from above or through the cover substrate 20 activated locally by energy input, in particular in the case of a thermoplastic by means of a local heat input heated. The heat input is represented by the arrows L. Alternatively, from the side of the base substrate 10 or activated on both sides.

Der lokale Wärmeeintrag wird z. B. mit einem Laser, einer Mikrowelle, Ultraschall, elektromagnetisch, inkohärentem Licht, Infrarotstrahlung oder einem Heizkontakt erzielt. Hierdurch kann eine homogene Verbindung des gesamten Bauteils erreicht werden.Of the local heat input is z. B. with a laser, a microwave, ultrasound, electromagnetic, incoherent Achieved light, infrared radiation or a heating contact. hereby a homogeneous connection of the entire component can be achieved.

Alternativ wird im Falle eines Duroplasts dieses mittels UV-Licht ausgehärtet oder es wird kaltverschweißt.alternative in the case of a thermoset, this is cured by means of UV light or it is cold-welded.

Um die lichtemittierende Schichtenanordnung zu schützen, werden zumindest zeitweise während des Fügens die beiden Substrate mittels jeweils eines Kühlelements 32, 34 im Bereich der Qualitätsfläche oder des optischen Qualitätsbereichs 36 gekühlt. Die Kühlelemente arbeiten konduktiv wärmeabführend als Metallblöcke und/oder sind aktiv, z. B. durch Peltier-Elemente oder im Kontakt zu Kühlmitteln gekühlt.In order to protect the light-emitting layer arrangement, the two substrates are at least temporarily during the joining by means of a respective cooling element 32 . 34 in the area of quality surface or optical quality range 36 cooled. The cooling elements work conductive heat dissipating as metal blocks and / or are active, for. B. cooled by Peltier elements or in contact with coolants.

12 zeigt das verbundene optische Bauelement oder die lichtemittierende Einrichtung, genauer eine OLED 1 umfassend die im wesentlichen parallelen und mittels Verbindungsrahmen 12 und 24 verbundenen Substrate 10, 20. 12 shows the connected optical component or the light-emitting device, more precisely an OLED 1 comprising the substantially parallel and by means of connecting frames 12 and 24 connected substrates 10 . 20 ,

13 zeigt ein zu verbindendes Bauelement 1 mit einem ähnlichen Aufbau wie in 11. Zusätzlich ist innerhalb der Verbindungsrahmen 12, 24 eine Schicht 38 aus Gettermaterial auf die lichtemittierende Schichtenanordnung 30 aufgebracht. Das Gettermaterial ist z. B. Calzium-Metall. 14 zeigt das verbundene Bauelement 1 aus 13. 13 shows a component to be connected 1 with a similar construction as in 11 , Additionally, within the connection frame 12 . 24 a layer 38 of getter material on the light-emitting layer arrangement 30 applied. The getter material is z. For example, calcium metal. 14 shows the connected component 1 out 13 ,

Bezug nehmend auf 15 kann die Getterschicht 38 auch, insbesondere unmittelbar, auf dem Decksubstrat aufgebracht sein. 16 zeigt das verbundene Bauelement aus 15.Referring to 15 can the getter layer 38 also, in particular directly, be applied to the cover substrate. 16 shows the connected component 15 ,

Bezug nehmend auf 17 wird das zu verbindende Bauelement unter einer kontrollierten Atmosphäre aus gasförmigem Gettermaterial 40 zusammen gefügt. Bezug nehmend auf 18 ist das Gettergas 40 in einer Kavität, welche durch die beiden Substrate 10, 20 und die verbundenen Verbindungselemente oder Rahmen 12, 24 gebildet wird, hermetisch eingeschlossen.Referring to 17 the device to be connected is under a controlled atmosphere of gaseous getter material 40 joined together. Referring to 18 is the getter gas 40 in a cavity, passing through the two substrates 10 . 20 and the connected fasteners or frames 12 . 24 is formed, hermetically enclosed.

Alternativ oder ergänzend werden folgende Prozesse zum Einsatz eines Gettermittels vorgeschlagen:

  • – Es wird ein Gettermittel in das Verbindungsmaterial eingebracht oder eingemischt.
  • – Es werden metallische, kristalline, organische oder anorganische Pulver aus Gettermaterialien, wie z. B. CaO, Ca, Phosphorpentoxid aufgestaubt.
  • – Es wird eine Getterflüssigkeit aufgebracht.
  • – Es werden Klebepads, enthaltend Gettermittel, z. B. CaO-Klebepads auf die lichtemittierende Schichtenanordnung innerhalb des Verbindungsrahmens aufgebracht.
  • – Es werden Plättchen aus Gettermitteln auf auf die lichtemittierende Schichtenanordnung innerhalb des Verbindungsrahmens, z. B. CaO-Plättchen eingelegt.
  • – Es werden Getterschichten oder -filme auf das Basissubstrat 10 und das Decksubstrat 20 aufgebracht.
Alternatively or additionally, the following processes are proposed for the use of a getter agent:
  • - A getter is introduced or mixed into the bonding material.
  • - There are metallic, crystalline, organic or inorganic powders of getter materials, such as. B. CaO, Ca, phosphorus pentoxide dusted.
  • - A getter liquid is applied.
  • - There are adhesive pads containing getter, z. B. CaO adhesive pads applied to the light-emitting layer assembly within the connection frame.
  • - There are plates of getter on the light-emitting layer assembly within the connection frame, z. B. CaO platelets inserted.
  • Getter layers or films are applied to the base substrate 10 and the cover substrate 20 applied.

Bezug nehmend auf 19 weisen das Basissubstrat 10 und das Decksubstrat 20 im noch nicht verbundenen Zustand jeweils einen separates Verbindungsrahmen 12 bzw. 24 auf. Der Verbindungsrahmen 12 ist kleiner als der Verbindungsrahmen 24, so dass ein Versatz entsteht. Durch den Versatz ist im verbundenen Zustand die Diffusionsstrecke verlängert.Referring to 19 have the base substrate 10 and the cover substrate 20 in the not yet connected state each have a separate connection frame 12 respectively. 24 on. The connection frame 12 is smaller than the connection frame 24 so that an offset arises. Due to the offset in the connected state, the diffusion path is extended.

Bezug nehmend auf 20 wird dieser Vorteil dadurch noch verstärkt, dass das Decksubstrat einen weiteren Verbindungsrahmen 42 aufweist, welcher innerhalb des äußeren Verbindungsrahmens 24 angeordnet ist. Beim Verbinden verschmelzen die drei Verbindungsrahmen zu einem einheitlichen Verbindungselement.Referring to 20 this advantage is further enhanced by the fact that the cover substrate has a further connection frame 42 has, wel within the outer connection frame 24 is arranged. When joining, the three connection frames merge into a unitary connection element.

Eine weitere Ausführungsform ist in 21 dargestellt, bei welcher auf dem Basissubstrat 10 und dem Decksubstrat 20 jeweils zwei ineinander geschachtelte Verbindungsrahmen 12, 44, 24, 42 aufgebracht sind. Jeweils zwei der Rahmen, nämlich der Rahmen 12 und 24 einerseits und 44 und 42 andererseits liegen sich gegenüber, so dass diese beim Zusammenfügen eine Verbindung eingehen und im zusammengefügten Zustand zwei ineinander geschachtelte und lateral beabstandete Verbindungsrahmen gebildet werden.Another embodiment is in 21 shown in which on the base substrate 10 and the cover substrate 20 two nested connecting frames 12 . 44 . 24 . 42 are applied. Two frames each, namely the frame 12 and 24 on the one hand and 44 and 42 on the other hand, they face each other, so that they form a connection during assembly and in the assembled state, two nested and laterally spaced connection frames are formed.

Bezug nehmend auf 22 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem Getterelement 46 auf dem Bassissubstrat 10 gezeigt. Das Getterelement befindet sich zwischen den Verbindungsrahmen 12 und 44.Referring to 22 is another embodiment of the invention with a getter element 46 on the bass substrate 10 shown. The getter element is located between the connection frames 12 and 44 ,

23 zeigt die Anordnung aus 22 in zusammengefügtem oder verbundenem Zustand, in welchem das Getterelement 46 in Form eines Rahmens lateral zwischen den Verbindungsrahmen 48 und 50, welche aus den Rahmen 12 und 24 bzw. 44 und 42 entstanden sind, angeordnet oder eingeschlossen ist. Vorteilhafter Weise befindet sich dadurch auf der Diffusionsstrecke von außen nach innen, repräsentiert durch den Pfeil D, eine wirkungsvoll diffusionssperrende Abfolge Verbindungselement-Getter-Verbindungselement. 23 shows the arrangement 22 in assembled or connected condition, in which the getter element 46 in the form of a frame laterally between the connecting frames 48 and 50 which are from the frame 12 and 24 respectively. 44 and 42 originated, arranged or enclosed. Advantageously, this is on the diffusion path from outside to inside, represented by the arrow D, an effective diffusion-blocking sequence connecting element getter connection element.

Bezugnehmend auf 24 weist das Decksubstrat 20 eine rahmenförmige Vertiefung oder Nut 52 auf, welche dem Verbindungsrahmen 12 gegenüber liegt. Dadurch tragt in verbundenem Zustand der Verbindungsrahmen 12 nicht so stark auf, was mit einem verringerten und damit diffusionsreduzierten Abstand zwischen den beiden Substraten 10, 20 einhergeht.Referring to 24 has the top substrate 20 a frame-shaped depression or groove 52 on which the connection frame 12 is opposite. As a result, in the connected state, the connection frame bears 12 not so strong, what with a reduced and thus diffusion-reduced distance between the two substrates 10 . 20 accompanied.

In Bezug auf 25 sind ähnlich 21 auf jedem Substrat je zwei paarweise gegenüber liegende und sich zugewandte Verbindungselemente 52, 54 und 42, 44, zur Erzeugung einer Doppelstruktur im verbundenen Zustand aufgebracht. Dabei enthalten die Verbindungselemente 42 und 44 in diesem Beispiel ein thermoplastisches Material, um im laufenden Prozess eine schnelle Verbindung herzustellen. Die Verbindungselemente 52 und 54 enthalten ein anderes Material als die Verbindungselemente 42 und 44, in diesem Beispiel einen langsam aushärtenden Epoxidklebstoff oder drucksensitiven Klebstoff. Der Epoxidklebstoff wird nach Entnahme aus dem laufenden Produktionsprozess in einem Wärmeschrank ausgehärtet. Durch die schnelle Fixierung der Substrate oder Bauteilhälften mit dem Plast oder Lot im laufenden Prozess und der langsamen Aushärtung des Klebers im Schrank ist das Verfahren "inline"-tauglich. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch mit weiteren Randkaspelungsprozessen z. B. Low Temperature Bonding (LTB) kombiniert werden.In relation to 25 are similar 21 on each substrate two pairs opposite and facing fasteners 52 . 54 and 42 . 44 , applied to create a double structure in the connected state. The connecting elements contain this 42 and 44 in this example a thermoplastic material to make a fast connection in the running process. The connecting elements 52 and 54 contain a different material than the fasteners 42 and 44 , in this example, a slow-curing epoxy adhesive or pressure-sensitive adhesive. The epoxy adhesive is cured after removal from the current production process in a heating cabinet. Due to the fast fixation of the substrates or component halves with the plastic or solder in the running process and the slow curing of the adhesive in the cabinet, the process is "inline" suitable. The inventive method can also be used with other edge coater processes z. B. Low Temperature Bonding (LTB) can be combined.

In vorteilhafter Weise ist das Bauelement 1 also bereits hermetisch verschlossen, bevor der Klebstoff ausgehärtet wird. Ferner werden durch das Verbindungselement 42, 44 Klebstoff-Verunreinigungen der lichemittierenden Schichtenanordnung im Innenbereich verhindert.Advantageously, the device 1 So hermetically sealed before the adhesive is cured. Furthermore, by the connecting element 42 . 44 Prevents adhesive contamination of the Lichemittierenden layer assembly indoors.

Wie in 26 dargestellt ist, können die Verbindungselemente 42 und 44 einerseits und 52 und 54 andererseits auch gegeneinander vertauscht angeordnet sein.As in 26 is shown, the connecting elements 42 and 44 on the one hand and 52 and 54 on the other hand also be arranged interchanged.

Ferner können auch ein Verbindungsrahmen mit einer flächigen Verbindungsschicht oder flächiger Verklebung kombiniert werden, so dass hohe Kräfte aufgenommen werden können und dennoch der Produktionsablauf wie vorstehend beschrieben vereinfacht wird.Further can also a connection frame with a laminar connection layer or flat bonding be combined so that high forces can be absorbed and Nevertheless, the production process is simplified as described above becomes.

Claims (15)

Verfahren, das ein optisches Bauelement (1) herstellt, umfassend ein Bereitstellen eines Basissubstrats (10), ein Bereitstellen eines Deckels (20), ein Erzeugen eines optischen Qualitätsbereichs (36) auf dem Basissubstrat (10), ein Aufbringen eines rahmenförmigen ersten Verbindungselements (12) auf das Basissubstrat (10) und/oder den Deckel (20), anschließend an diese Schritte ein Verbinden des Basissubstrats (10) und des Deckels (20) mittels des ersten Verbindungselements (12) zu einer Anordnung, in welcher der optische Qualitätsbereich (36) zwischen dem Basissubstrat (10) und dem Deckel (20) innerhalb des rahmenförmigen ersten Verbindungselements (12) gekapselt ist, wobei das erste Verbindungselement (12) zumindest eines der folgenden Materialien enthält: Ein Thermoplast, ein polymerisierbares Duroplast, ein Lotmittel, ein Glas und einen Toner; wobei das erste Verbindungselement (12) elektrofotografisch aufgedruckt wird.Method which is an optical component ( 1 ), comprising providing a base substrate ( 10 ), providing a lid ( 20 ), generating an optical quality range ( 36 ) on the base substrate ( 10 ), applying a frame-shaped first connecting element ( 12 ) on the base substrate ( 10 ) and / or the lid ( 20 ), following these steps, bonding the base substrate ( 10 ) and the lid ( 20 ) by means of the first connecting element ( 12 ) to an arrangement in which the optical quality range ( 36 ) between the base substrate ( 10 ) and the lid ( 20 ) within the frame-shaped first connecting element ( 12 ) is encapsulated, wherein the first connecting element ( 12 ) comprises at least one of the following materials: a thermoplastic, a polymerizable thermoset, a solder, a glass and a toner; wherein the first connecting element ( 12 ) is printed electrophotographically. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen des optischen Qualitätsbereichs (36) ein Aufbringen einer lichtemittierenden Schichtenanordnung (30) auf das Basissubstrat (10) umfasst.Method according to claim 1, characterized in that the generation of the optical quality range ( 36 ) applying a light-emitting layer arrangement ( 30 ) on the base substrate ( 10 ). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Verbindungselement (12) ein thermisch polymerisierbares Duroplast verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as the first connecting element ( 12 ) a thermally polymerized bar thermoset is used. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Verbindungselement (12) ein mittels elektromagnetischer Strahlung polymerisierbares Duroplast verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as the first connecting element ( 12 ) a thermosetting polymerizable by electromagnetic radiation is used. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Verbindungselement (12) ein Metall- oder Glaslot verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as the first connecting element ( 12 ) a metal or glass solder is used. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement (12) auf das Basissubstrat (10), den Deckel (20) und/oder ein Transferelement pulverförmig aufgetragen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first connecting element ( 12 ) on the base substrate ( 10 ), the lid ( 20 ) and / or a transfer element is applied in powder form. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der lichtemittierenden Schichtenanordnung (30) ein Aufbringen einer Schicht mit elektrolumineszentem Material (18) umfasst und das Aufbringen des ersten Verbindungselements (12) vor dem Aufbringen der Schicht mit dem elektrolumineszenten Material (18) durchgeführt wird.Method according to one of claims 2 to 6, characterized in that the application of the light-emitting layer arrangement ( 30 ) applying a layer of electroluminescent material ( 18 ) and the application of the first connecting element ( 12 ) before applying the layer with the electroluminescent material ( 18 ) is carried out. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der lichtemittierenden Schichtenanordnung (30) ein Aufbringen einer lichtemittierenden Schicht (18) umfasst und die Zeitdauer zwischen dem Auftragen der lichtemittierenden Schicht (18) und dem Verbinden des Basissubstrats (10) und des Deckels (20) weniger als 10 min beträgt.Method according to one of claims 2 to 7, characterized in that the application of the light-emitting layer arrangement ( 30 ) applying a light-emitting layer ( 18 ) and the time duration between the application of the light-emitting layer ( 18 ) and bonding the base substrate ( 10 ) and the lid ( 20 ) is less than 10 minutes. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem Aufbringen des ersten Verbindungselements (24) auf den Deckel ein zweites Verbindungselement (12) auf das Basissubstrat aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to the application of the first connecting element ( 24 ) on the lid a second connecting element ( 12 ) is applied to the base substrate. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verbinden des Basissubstrats (10) und des Deckels (20) das erste und zweite Verbindungselement (24, 12) in Kontakt gebracht und verbunden werden.Method according to claim 9, characterized in that in the bonding of the base substrate ( 10 ) and the lid ( 20 ) the first and second connecting element ( 24 . 12 ) and connected. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Verbindungselement (24, 12) zumindest abschnittsweise lateral versetzt angeordnet werden.Method according to one of claims 9 or 10, characterized in that the first and second connecting element ( 24 . 12 ) are arranged laterally offset at least in sections. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Verbindungselement (12, 44) zeitversetzt aktiviert werden.Method according to one of claims 9 to 11, characterized in that the first and second connecting element ( 12 . 44 ) are activated with a time delay. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden des Basissubstrats (10) und des Deckels (20) in zumindest einen ersten und zweiten Teilschritt unterteilt ist, in welchen das jeweils erste und zweite Verbindungselement (12, 44) aktiviert werden, wobei das Erzeugen des optischen Qualitätsbereichs (36) und des ersten und zweiten Verbindungselements (12, 44) sowie das Aktivieren des ersten Verbindungselements (12) in einem laufenden fließbandartigen Prozess durchgeführt wird, nachfolgend die so hergestellte Anordnung aus dem laufenden fließbandartigen Prozess herausgenommen wird und nachfolgend das zweite Verbindungselement (44) aktiviert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bonding of the base substrate ( 10 ) and the lid ( 20 ) is subdivided into at least a first and second sub-step, in which the respective first and second connecting element ( 12 . 44 ), wherein the generation of the optical quality range ( 36 ) and the first and second connecting element ( 12 . 44 ) as well as activating the first connection element ( 12 ) is carried out in a continuous flow-band-like process, subsequently the arrangement thus produced is taken out of the running production line-like process and subsequently the second connecting element ( 44 ) is activated. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Qualitätsbereich vor dem Verbinden des Basissubstrats mit dem Deckel mit einer Vorverkapselungsbeschichtung abgedeckt wird.Method according to one the preceding claims, characterized in that the optical quality range prior to bonding the base substrate to the lid with a pre-encapsulant coating is covered. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, das Vorverkapselungbeschichtung aus einer Einzelschicht aus Aufdampfglas, einer Mehrfachschicht mit unterschiedlichen Materialien oder eine Gradientenschicht besteht.Method according to claim 14, characterized by the pre-encapsulation coating a single layer of vapor deposition glass, a multiple layer with different materials or a gradient layer.
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