DE102011005378A1

DE102011005378A1 - Optoelektronische Vorrichtung

Info

Publication number: DE102011005378A1
Application number: DE102011005378A
Authority: DE
Inventors: Reiner Nesper; Jürgen Eichner
Original assignee: Via Optronics GmbH
Current assignee: Via Optronics GmbH
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2012-09-13

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Vorrichtung (1) umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Träger-Elements (2), Bereitstellen eines Abdeck-Elements (3), wobei insbesondere das Träger-Element (2) und/oder das Abdeck-Element (3) als optoelektronisches Bauelement ausgebildet ist, Bereitstellen eines flüssigen Bindemittels (6) mit einer Viskosität, Aufbringen einer vorgegebenen Menge des Bindemittels (6) auf das Träger-Element (2) innerhalb eines vorbestimmten ersten Bereichs (12), Aufbringen des Abdeck-Elements (3) auf das Bindemittel (6), Aushärten des Bindemittels (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Vorrichtung.
Optoelektronische Vorrichtungen ermöglichen die Umwandlung von elektronisch erzeugten Signalen in Licht oder umgekehrt die Umwandlung von Licht in elektrische Signale. Sie umfassen beispielsweise Bildschirme, Datenträger und Solarmodule.
Es ist ein fortwährendes Bedürfnis, derartige Vorrichtungen weiterzuentwickeln sowie insbesondere deren Herstellung zu verbessern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Vorrichtung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der Kern der Erfindung besteht darin, zum Herstellen einer optoelektronischen Vorrichtung ein viskoses Bindemittel innerhalb eines vorbestimmten Bereichs auf ein Träger-Element aufzubringen sowie anschließend ein Abdeck-Element auf das Bindemittel aufzubringen und das Bindemittel auszuhärten. Hierdurch lässt sich eine besonders robuste optoelektronische Vorrichtung herstellen. Es verhindert das Abfließen des Bindemittels bei Anpassung an die Form des Abdeckelementes.
Vorzugsweise wird das Abdeck-Element zum Aufbringen auf das Bindemittel schräg zum Träger-Element angesetzt. Es wird insbesondere in einem Verschwenk-Winkel im Bereich von 1° bis 60°, insbesondere im Bereich von 5° bis 45°, zum Träger-Element angesetzt. Aus dieser Lage wird es sodann in eine parallel zum Träger-Element ausgerichtete End-Lage verschwenkt. Durch das schräge Ansetzen und das Aufbringen durch Verschwenkung des Abdeck-Elements lässt sich dieses besonders präzise auf dem Träger-Element anordnen. Außerdem werden hierdurch Einschlüsse, insbesondere Blasen zwischen dem Bindemittel und dem Abdeck-Element vermieden.
Es ist vorgesehen, das Abdeck-Element mit einem vorbestimmten Verlauf einer Winkelgeschwindigkeit, insbesondere mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit, in die End-Lage zu verschwenken. Hierbei ist der Verlauf der Winkelgeschwindigkeit, insbesondere die konstante Winkelgeschwindigkeit, in Abhängigkeit von der Viskosität des Bindemittels gewählt. Allgemein kann das Abdeck-Element bei einer geringeren Viskosität des Bindemittels schneller verschwenkt werden als bei einer höheren Viskosität. Durch eine Anpassung der Verschwenkgeschwindigkeit an die Viskosität des Bindemittels lässt sich sicherstellen, dass keine Einschlüsse, insbesondere keine Blasen, zwischen dem Bindemittel und dem Abdeck-Element eingeschlossen werden.
Das Abdeck-Element kann zum Aufbringen auf das Bindemittel um eine vorgegebene, insbesondere eine relativ zum Träger-Element ortsfeste, Schwenkachse verschwenkt werden. Die Schwenkachse wird hierbei insbesondere derart gewählt, dass Scherspannungen im Bindemittel vermieden werden.
Bei der Schwenkachse kann es sich um eine virtuelle Achse handeln. Unter einer virtuellen Achse sei hierbei verstanden, dass die Achse keine direkte konstruktive Entsprechung aufweist. Sie ist insbesondere von den konstruktiven Elementen der optoelektronischen Vorrichtung beabstandet. Sie kann durch eine externe Halte-Einrichtung vorgegeben sein.
Alternativ hierzu kann die Schwenkachse durch ein auf dem Träger-Element angeordnetes Begrenzungs-Element vorgegeben sein. Um Abrollbewegungen und damit ein Wandern der Schwenkachse zu vermeiden, ist das Begrenzungs-Element im Bereich der Schwenkachse vorzugsweise scharfkantig ausgebildet.
Beim Verschwenken des Abdeck-Elements kommt dieses zunehmend mit dem Bindemittel in Berührung. Hierbei verschiebt sich die Grenze, welche den Bereich, in welchem das Abdeck-Element mit dem Bindemittel in Berührung steht, begrenzt, mit abnehmendem Verschwenk-Winkel insbesondere monoton, vorzugsweise stetig. Ein Bereich auf dem Abdeck-Element, welcher einmal mit dem Bindemittel in Berührung steht, bleibt somit beim weiteren Verschwenken des Abdeck-Elements mit dem Bindemittel in Berührung. Dies ist für eine hochwertige Verbindung zwischen dem Bindemittel und dem Abdeck-Element vorteilhaft.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, das Bindemittel nach dem Aufbringen auf das Träger-Element, jedoch vor dem Aufbringen des Abdeck-Elements, teilweise auszuhärten. Es ist insbesondere vorgesehen, das Bindemittel in einem vorbestimmten ersten Volumen-Bereich auszuhärten. Das Bindemittel wird insbesondere im Bereich seiner freiliegenden Oberfläche ausgehärtet. Hierbei bleibt es in einem zweiten Volumen-Bereich flüssig. Vorteilhafterweise ist der flüssige Bereich nach dem teilweisen Aushärten des Bindemittels von einer Bindemittel-Haut umgeben. Das teilweise Aushärten des Bindemittels, insbesondere im Bereich seiner freien Oberfläche, erleichtert die Handhabung desselben, insbesondere das Aufbringen des Abdeck-Elements. Durch das teilweise Aushärten des Bindemittels wird ein Abfließen desselben beim Aufbringen des Abdeck-Elements verhindert. Eine aufwändige Entfernung überschüssigen Bindemittels wird hierdurch vermieden.
Vorzugsweise kann zum Aushärten des Bindemittels eine Bestrahlung desselben mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im Infrarot- oder Ultraviolett-Bereich vorgesehen sein. Es kann insbesondere ein Zwei-Photon- oder ein Multi-Photon-Verfahren zum Aushärten des Bindemittels vorgesehen sein. Dies ermöglicht ein einfaches, sehr präzises Aushärten des Bindemittels.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen:
1 Eine schematische Darstellung der prinzipiellen Elemente der optoelektronischen Vorrichtung,
2 eine schematische Ansicht der prinzipiellen Elemente einer alternativen optoelektronischen Vorrichtung,
3 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere optoelektronische Vorrichtung,
4 bis 7 schematische Detailansichten eines Querschnitts verschiedener Ausführungsformen eines Begrenzungs-Elements,
8 bis 11 schematische Seiten-Ansichten verschiedener Ausführungsformen des Begrenzungs-Elements,
12 und 13 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer optoelektronischen Vorrichtung zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Herstellungsverfahrens,
14 eine Darstellung entsprechend 13 einer weiteren optoelektronischen Vorrichtung,
15 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer optoelektronischen Vorrichtung,
16 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer optoelektronischen Vorrichtung, und
17 bis 19 schematische Querschnitte durch optoelektronische Vorrichtungen zur Erläuterung bestimmter Aspekte eines Herstellungs-Verfahrens.
Zunächst werden die grundsätzlichen Elemente einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung 1 beschrieben. Die optoelektronische Vorrichtung 1 umfasst ein Träger-Element 2 und ein Abdeck-Element 3. Das Träger-Element 2 und das Abdeck-Element 3 sind senkrecht zu einer Normalen 4, parallel zueinander angeordnet. Sie sind durch einen Zwischenraum 5 voneinander getrennt. Sie sind somit in Richtung der Normalen 4 voneinander beabstandet. Der Zwischenraum 5 ist zumindest teilweise mit einem Bindemittel 6 ausgefüllt.
Das Träger-Element 2 ist vorzugsweise aus Glas oder aus Kunststoff. Es kann auch als Folie ausgebildet sein. Es kann auch eine polarisierende Wirkung auf Licht aufweisen, d. h. es kann insbesondere als Polfilter ausgebildet sein oder einen Polfilter umfassen. Es ist außerdem möglich, als Träger-Element 2 ein optoelektronisches Bauelement einzusetzen. Es ist außerdem möglich, dass die Vorrichtung 1 mehrere Träger-Elemente 2 umfasst. Das Träger-Element 2 ist vorzugsweise transparent ausgebildet. Es weist insbesondere für Licht im sichtbaren Spektralbereich einen Transmissionsgrad von mindestens 45%, insbesondere mindestens 60%, insbesondere mindestens 75%, für Licht im sichtbaren Spektralbereich auf.
Das Träger-Element 2 ist mechanisch steif ausgebildet. Es ist außerdem flüssigkeitsdicht sowie insbesondere staubdicht und vorzugsweise gasdicht ausgebildet.
Das Abdeck-Element 3 kann beispielsweise aus Glas oder Kunststoff sein. Es kann als Polfilter ausgebildet sein. Es kann auch als optoelektronisches Bauelement, insbesondere als Sensorschirm (”Touchscreen”) ausgebildet sein. Es ist vorzugsweise transparent. Es weist insbesondere einen Transmissionsgrad für Licht im sichtbaren Spektralbereich von mindestens 45%, insbesondere mindestens von 60%, insbesondere mindestens 75%, auf. Die Vorrichtung 1 kann auch mehrere Abdeck-Elemente 3 umfassen. Diese können bezüglich der Normalen 4 nebeneinander oder hintereinander angeordnet sein.
Das Bindemittel ist im Ausgangszustand flüssig. Es ist insbesondere viskos, d. h. es handelt sich um ein viskoses Fluid, insbesondere eine viskose Flüssigkeit. Es weist im Ausgangszustand, das heißt im nicht vernetzten Zustand, eine Viskosität V auf. Die Viskosität V des Bindemittels 6 liegt bei einer Temperatur von 20°C im Bereich von 100 mPa s bis 10000 mPa s, insbesondere im Bereich von 200 mPa s bis 3000 mPa s, insbesondere im Bereich von 200 mPa s bis 1500 mPa s. Im ausgehärteten Zustand, das heißt im vernetzten Zustand, weist das Bindemittel insbesondere eine Shore-Härte im Bereich von 0 Shore bis 10 Shore, insbesondere von weniger als 5 Shore, auf.
Als Bindemittel 6 kann insbesondere ein Polymer, insbesondere ein synthetisches Polymer, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe der Silikone, dienen. Alternativ hierzu kann als Bindemittel 6 eine organische Verbindung, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe der Epoxide dienen. Auch ein Acryl, insbesondere ein Acrylat, kommt als Bindemittel 6 in Betracht.
Das Bindemittel 6 ist aushärtbar. Das Bindemittel kann insbesondere thermisch vernetzend sein. Das Bindemittel 6 ist insbesondere durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im Infrarot- oder im Ultraviolett-Bereich aushärtbar. Das Bindemittel 6 weist beim Aushärten eine Schrumpfung von weniger als 0,1 Vol.-% auf. Vorzugsweise ist das Bindemittel 6 auch im ausgehärteten Zustand flexibel.
Das Bindemittel 6 wirkt insbesondere als Klebstoff zwischen dem Träger-Element 2 und dem Abdeckelement 3. Es weist eine hohe Adhäsion zu diesen beiden Elementen auf.
Das Bindemittel 6 ist vorzugsweise transparent. Es ist insbesondere im ausgehärteten Zustand transparent. Es weist insbesondere für Licht im sichtbaren Spektralbereich einen Transmissionsgrad von mindestens 45%, insbesondere mindestens 60%, insbesondere mindestens 90% auf.
Das Bindemittel 6 füllt den Zwischenraum 5 zwischen dem Träger-Element 2 und dem Abdeck-Element 3 vorzugsweise vollständig aus. Der Kontakt zwischen dem Bindemittel 6 und dem Träger-Element 2 ist insbesondere einschlussfrei, insbesondere blasenfrei. Der Kontakt zwischen dem Bindemittel 6 und dem Abdeck-Element 3 ist insbesondere einschlussfrei, insbesondere blasenfrei.
Die Vorrichtung 1 kann außerdem einen Rahmen 7 aufweisen. Der Rahmen 7 kann umlaufend zum Träger-Element 2 angeordnet sein. Er kann auch umlaufend zum Abdeck-Element 3 angeordnet sein. Er umgibt das Träger-Element 2 und/oder das Abdeck-Element 3 insbesondere in Richtung senkrecht zur Normalen 4 umfangseitig. Der Rahmen 7 kann beispielsweise aus Metall oder Kunststoff sein.
Selbstverständlich umfasst die optoelektronische Vorrichtung 1 ein optoelektronisches Bauelement. Dieses ist in den 1 und 2 nicht eigens dargestellt. Erfindungsgemäß ist es möglich, dass das Träger-Element 2 und/oder das Abdeck-Element 3 als optoelektronisches Bauelement ausgebildet sind, d. h. das optoelektronische Bauelement der optoelektronischen Vorrichtung 1 bilden. In diesem Fall umfasst die optoelektronische Vorrichtung 1 nicht notwendigerweise ein weiteres, separates optoelektronisches Bauelement. Dies ist jedoch ebenso möglich.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die 3 bis 7 spezielle Details einer Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung 1 beschrieben. Die optoelektronische Vorrichtung 1 gemäß 3 umfasst ein erstes Begrenzungs-Element 8. Das Begrenzungs-Element 8 ist auf dem Träger-Element 2 angeordnet. Es begrenzt den Zwischenraum 5 in Richtung senkrecht zur Normalen 4 zumindest abschnittsweise. Das Begrenzungs-Element 8 begrenzt insbesondere einen ersten, abgeschlossenen Bereich 12 auf dem Träger-Element 2 zumindest abschnittsweise in Richtung senkrecht zur Normalen 4. Das Begrenzungs-Element 8 ist insbesondere aus einem formbeständigen Material, insbesondere aus Silikon. Es weist eine vorbestimmte Form auf. Es weist insbesondere in Richtung parallel zur Normalen 4 einen definierten, vorbestimmten Querschnitt auf. Das Begrenzungs-Element 8 kann elastisch verformbar ausgebildet sein. Als Begrenzungs-Element 8 kann insbesondere eine sogenannte Silikon-Raupe vorgesehen sein.
Das Begrenzungs-Element 8 dient insbesondere als Abstütz-Einrichtung für das Abdeck-Element 3. Es ist derart ausgebildet, dass es die Position des Abdeck-Elements 3 relativ zum Träger-Element 2 festlegt. Es legt insbesondere die Position des Abdeck-Elements 3 in Richtung senkrecht zur Normalen 4 relativ zum Träger-Element 2 fest. Es kann auch die Position des Abdeck-Elements 3 in Richtung der Normalen 4 relativ zum Träger-Element 2 festlegen.
Das Begrenzungs-Element 8 ist insbesondere derart ausgebildet, dass es eine Positionier-Einrichtung für das Abdeck-Element 3 bildet. Es kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass es eine selbstjustierende Positionier-Einrichtung für das Abdeck-Element 3 bildet. Das Begrenzungs-Element 8 ist mit anderen Worten derart ausgebildet, dass das Abdeck-Element 3 beim Aufbringen auf das Bindemittel 6 vom Begrenzungs-Element 8 in eine vorgegebene Position relativ zum Träger-Element 2 gebracht wird. Dies wird zum einen durch eine vorbestimmte Anordnung des Begrenzungs-Elements 8 auf dem Träger-Element 2, zum anderen durch die Ausbildung des Begrenzungs-Elements 8 mit einem vorbestimmten Querschnitt erreicht.
Gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform weist der Querschnitt des Begrenzungs-Elements 8 eine Anlage-Schulter 9 auf. Die Anlage-Schulter 9 kann durch eine rechtwinklige Aussparung im Querschnitt des Begrenzungs-Elements 8 gebildet sein. Die Anlage-Schulter 9 umfasst eine seitliche Anlage-Wand 20 und eine Auflage-Fläche 21. Die Anlage-Wand 20 ist insbesondere parallel zur Normalen 4 ausgerichtet. Die Auflage-Fläche 21 ist insbesondere senkrecht zur Normalen 4, d. h. parallel zum Träger-Element 2, ausgerichtet. Durch die gezielte Anordnung der Anlage-Wand 20 wird die Position des Abdeck-Elements 3 in Richtung senkrecht zur Normalen 4 vorbestimmt. Durch die gezielte Anordnung der Auflage-Fläche 21 wird die Position des Abdeck-Elements 3 in Richtung der Normalen 4 relativ zum Träger-Element 2 festgelegt. Gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform weist die Anlage-Schulter 9 eine Schulterhöhe h auf, welche gerade einer Dicke d des Abdeck-Elements 3 entspricht. Allgemein liegt die Höhe h der Anlage-Schulter 9 vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm bis 3 cm, insbesondere im Bereich von 0,2 mm bis 2 cm, insbesondere im Bereich von 0,25 mm bis 1 cm.
Prinzipiell genügt es, zur Festlegung der Position des Abdeck-Elements 3 in Richtung senkrecht zur Normalen 4, wenn das Begrenzungs-Element 8 in dieser Richtung nur auf einer Seite des Abdeck-Elements 3 eine Anlage-Schulter 9 aufweist. Vorzugsweise weist das Begrenzungs-Element 8 jedoch eine umlaufende Anlage-Schulter 9, insbesondere eine umlaufende Anlage-Wand 20 auf.
In den 4 bis 7 sind weitere mögliche Querschnitte des Begrenzungs-Elements 8 dargestellt. Gemäß 4 weist das Begrenzungs-Element 8 mehrere, stufenförmig ausgebildete Anlage-Schultern 9 auf. Dies ist insbesondere nützlich, wenn mehrere Abdeck-Elemente 3 in Richtung der Normalen 4 hintereinander auf dem Träger-Element 2 angeordnet werden sollen. Mittels des Begrenzungs-Elements 8 gemäß 4 kann der Abstand der einzelnen Abdeck-Elemente 3 zum Träger-Element 2 sowie der Abstand der einzelnen Abdeck-Elemente untereinander vorbestimmt festgelegt werden.
Gemäß der in 5 dargestellten Ausführungsform ist die Anlage-Wand 20 der Anlage-Schulter 9 als schräge Fläche ausgebildet. Die schräge Fläche schließt mit der Normalen 4 einen Winkel β im Bereich von 5° bis 60°, insbesondere im Bereich von 10° bis 45° ein.
Gemäß der in 6 dargestellten Ausführungsform weist das Begrenzungs-Element 8 zusätzlich zur Anlage-Schulter 9 einen Überstand 10 auf. Hierdurch ist die Anlage-Schulter 9 bei dieser Ausführungsform als Nut ausgebildet. Die Höhe h Anlage-Wand 20 der Anlage-Schulter 9 definiert hierbei gerade die freie Weite der Nut. Sie ist vorzugsweise gerade so groß wie die Dicke d des Abdeck-Elements 3. Das Abdeck-Element 3 kann somit in die Nut eingesetzt und so vom Begrenzungs-Element 8 sicher gehalten werden. Bei dieser Ausführungsform gilt 0,95 d ≤ h ≤ 1,2 d, insbesondere d ≤ h ≤ 1,1 d.
Gemäß der in 7 dargestellten Ausführungsform weist das Begrenzungs-Element 8 vorzugsweise einen viereckigen, insbesondere einen rechteckigen Querschnitt auf. Dies kann insbesondere nützlich sein, wenn das Abdeck-Element 3 zumindest auf einer Seite in Richtung senkrecht zur Normalen 4 über das Begrenzungs-Element 8 überstehen soll und/oder wenn das Abdeck-Element 3 Strukturen aufweist, welche das Begrenzungs-Element 8 zumindest teilweise umgreifen.
Selbstverständlich ist es möglich, die unterschiedlichen Ausführungsformen des Begrenzungs-Elements 8 miteinander zu kombinieren. Es ist beispielsweise möglich, das Begrenzungs-Element 8 auf der einen Seite des Abdeck-Elements 4 mit einer Anlage-Schulter 9 auszubilden, während es auf der bezüglich der Normalen 4 gegenüberliegenden Seite des Abdeck-Elements 3 keine Anlage-Schulter 9, sondern einen vorzugsweise rechteckigen Querschnitt aufweist.
Das Begrenzungs-Element 8 kann mit anderen Worten einen abschnittsweise unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.
Das Begrenzungs-Element 8 kann in Richtung parallel zum Träger-Element 2 durchgehend ausgebildet sein. Es ist in diesem Fall insbesondere undurchlässig für das Bindemittel 6.
Es kann jedoch vorteilhaft sein, das Begrenzungs-Element 8 mit Durchbrechungen auszubilden. Unterschiedliche Alternativen sind in den 8 bis 11 dargestellt. Identische Bauteile sind durch dieselben Bezugszeichen wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen, auf die hiermit verwiesen wird, bezeichnet.
Gemäß der in 8 dargestellten Ausführungsform ist das Begrenzungs-Element 8 intermittend auf das Träger-Element 2 aufgebracht. Es weist mit anderen Worten eine Durchbrechung auf, welche sich in Richtung der Normalen 4 über seine gesamte Höhe erstreckt. Es ist somit im Bereich der Durchbrechung unzusammenhängend ausgebildet. Allgemein wird die Durchbrechung im Folgenden auch als Öffnung 11 bezeichnet. Das Begrenzungs-Element 8 weist mindestens eine Öffnung 11 auf. Es weist insbesondere mehrere Öffnungen 11 auf. Die Öffnungen 11 sind insbesondere in Richtung senkrecht zur Normalen 4 äquidistant im Begrenzungs-Element 8 angeordnet. Sie können auch ungleichmäßig im Begrenzungs-Element 8 angeordnet sein. Sie können insbesondere ausschließlich in einem bestimmten Bereich, insbesondere in einem einfach zusammenhängenden Bereich, welcher höchstens 3/4, insbesondere höchstens 1/2, insbesondere höchstens 1/4 des Gesamtumfangs des Begrenzungs-Elements 8 ausmacht, angeordnet sein.
Die Öffnung 11 ist nicht notwendigerweise in Richtung der Normalen 4 vom Begrenzungs-Element 8a abgeschlossen. Sie kann insbesondere in Richtung der Normalen 4 einseitig offen (siehe 9, 11), beidseitig offen (siehe 8) oder beidseitig geschlossen (siehe 10) ausgebildet sein.
Die Öffnung 11 weist in Richtung senkrecht zur Normalen 4 eine freie Weite b auf, welche im Bereich von 10 μm bis 5 mm, insbesondere im Bereich von 50 μm bis 1 mm liegt. Die freie Weite b der Öffnung 11 beträgt vorzugsweise weniger als 1 mm, insbesondere weniger als 0,5 mm, insbesondere weniger als 0,1 mm. Die Öffnung 11, insbesondere deren freie Weite b, ist derart an die Viskosität V des Bindemittels 6 angepasst, dass sie beim Einfüllen des Bindemittels 6 in den Bereich 12 für das Bindmittel 6 undurchlässig ist. Sie ist jedoch insbesondere ab einem vorbestimmten Mindestdruck für das Bindemittel 6 durchlässig. Der Mindestdruck, ab welchem die Öffnung 11 für das zumindest nicht vollständig ausgehärtete Bindemittel 6 durchlässig ist, liegt im Bereich von 105 kPa bis 300 kPa, insbesondere im Bereich von 110 kPa bis 150 kPa.
Dies bedeutet, dass die Öffnung 11 unter Normalbedingungen für das Bindemittel 6 undurchlässig ist, dieses jedoch durch Beaufschlagung mit Überdruck durch die Öffnung 11 hindurchgepresst werden kann. Das Bindemittel 6 kann somit bei Anliegen eines bestimmten Mindestdrucks durch die Öffnung 11 hindurchtreten und somit aus dem vom Begrenzungs-Element 8 begrenzten Bereich 12 auf dem Träger-Element 2 austreten.
Bei den in den 9 und 11 dargestellten Ausführungsformen des Begrenzungs-Elements 8 ist die Öffnung 11 jeweils in Richtung der Normalen 4 einseitig offen. Die Öffnung 11 kann auf der dem Träger-Element 2 zugewandten Seite des Begrenzungs-Elements 8 offen sein. Sie kann auch auf der dem Träger-Element 2 angewandten Seite des Begrenzungs-Elements 8 offen sein. In diesem Fall weist die Öffnung 11 vorzugsweise eine Erstreckung in Richtung der Normalen 4 auf, welche mindestens so groß ist, insbesondere genauso groß ist wie die Dicke d des Abdeck-Elements 3.
Wie in 10 dargestellt, kann die Öffnung 11 auch in Richtung der Normalen 4 beidseitig geschlossen sein. Sie kann insbesondere hohlzylindrisch ausgebildet sein. In Richtung der Normalen 4 ist die Öffnung 11 vorzugsweise auf Höhe des Zwischenraums 5, d. h. zwischen dem Abdeck-Element 3 und dem Träger-Element 2 angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, die Öffnung 11 derart anzuordnen, dass sie vom Abdeck-Element 3 abgeschlossen ist, sofern dieses auf das Begrenzungs-Element 8 aufgebracht ist. Es können auch mehrere Öffnungen 11 in Richtung der Normalen 4 übereinander angeordnet sein.
Selbstverständlich ist es möglich, die unterschiedlichen Ausführungsformen der Öffnungen 11 in einem einzelnen Begrenzungs-Element 8 miteinander zu kombinieren.
Gemäß den in den 12 bis 14 dargestellten Ausführungsformen umfasst die optoelektronische Vorrichtung 1 entsprechend den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen das Träger-Element 2 und das Abdeck-Element 3, wobei diese senkrecht zur Normen 4, parallel zueinander angeordnet und durch den Zwischenraum 5 voneinander getrennt sind. Der Zwischenraum 5 ist wie bei den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen zumindest teilweise, insbesondere vollständig mit dem Bindemittel 6 ausgefüllt. Auch diese Ausführungsformen umfassen das erste Begrenzungs-Element 8, welches auf dem Träger-Element 2 angeordnet ist.
Das Begrenzungs-Element 8 kann entsprechend den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere gemäß einer oder mehrerer der in den 4 bis 7 und 8 bis 11 dargestellten Ausführungsformen ausgebildet sein. Es begrenzt insbesondere den ersten Bereich 12 auf dem Träger-Element 2 zumindest abschnittsweise in Richtung senkrecht zur Normalen 4.
Außerdem weist die Vorrichtung 1 ein zweites Begrenzungs-Element 13 auf. Das zweite Begrenzungs-Element 13 ist ebenfalls auf dem Träger-Element 2 angeordnet. Es ist zumindest abschnittsweise in einer Richtung senkrecht zur Normalen 4 vom ersten Begrenzungs-Element 8 beabstandet. Es kann insbesondere abschnittsweise parallel zum ersten Begrenzungs-Element 8 angeordnet sein. Es ist insbesondere außerhalb des Bereichs 12 angeordnet.
Das zweite Begrenzungs-Element 13 ist insbesondere in einem Abstand von höchstens 20 mm zum ersten Begrenzungs-Element 8 angeordnet.
Das zweite Begrenzungs-Element 13 kann Unterbrechungen aufweisen, welche luftdurchlässig sind. Dies kann beim Auflegen des Abdeck-Elements 3 vorteilhaft sein, da hierdurch ein Entweichen von Luft aus dem vom zweiten Begrenzungs-Element 13, dem Träger-Element 2 und dem Abdeck-Element 3 umschlossenen Raum ermöglicht wird. Die Unterbrechungen können insbesondere im Bereich der Ecken des zweiten Begrenzungs-Elements 13 oder gleichmäßig verteilt über dessen gesamte Länge angeordnet sein.
Das zweite Begrenzungs-Element 13 ist derart ausgebildet, dass es in Richtung senkrecht zur Normalen 4 eine Barriere für das Bindemittel 6 bildet. Es ist insbesondere für das Bindemittel 6 undurchlässig.
Das Träger-Element 2 und die beiden Begrenzungs-Elemente 8, 13 begrenzen einen Kanal 14. Hierbei bildet das Träger-Element 2 einen Kanal-Boden. Die Begrenzungs-Elemente 8, 13 bilden Seitenwände des Kanals 14. Der Kanal 14 bildet einen Überlauf- oder Ausgleichkanal für den vom ersten Begrenzungs-Element 8 begrenzten ersten Bereich 12. Der Kanal 14 umgibt den ersten Bereich 12 zumindest teilweise. Der Kanal 14 umgibt den ersten Bereich 12 auf mindestens einer, insbesondere mindestens zwei, insbesondere mindestens drei Seiten. Vorzugsweise umgibt der Kanal 14 den ersten Bereich 12 vollständig.
Der Kanal 14 dient der Aufnahme von aus dem ersten Bereich 12 über das erste Begrenzungs-Element 8 und/oder durch die Öffnungen 11 in diesem hindurchtretenden Bindemittels 6. Der Kanal 14 ist höchstens teilweise mit Bindemittel 6 ausgefüllt.
Das zweite Begrenzungs-Element 13 kann wie vorhergehend für das erste Begrenzungs-Element 8 beschrieben als Positionier-Einrichtung für das Abdeck-Element 3 wirken. Es kann insbesondere einen Querschnitt entsprechend einer der in den 4 bis 7 dargestellten Ausführungsformen aufweisen.
Das zweite Begrenzungs-Element 13 kann eine hohe Adhäsion zum Träger-Element 2 und/oder zum Abdeck-Element 3 aufweisen. Es unterstützt somit die mechanische Verbindung zwischen den Abdeck-Element 3 und dem Träger-Element 2. Das zweite Begrenzungs-Element 13 und/oder das Träger-Element 2 und/oder das Abdeck-Element 3 können oberflächenbehandelt sein, um die Adhäsion zwischen diesen Elementen zu erhöhen. Dies kann entsprechend auch für das erste Begrenzungs-Element 8 vorgesehen sein.
Gemäß der in den 12 und 13 dargestellten Ausführungsform ist der Kanal 14 durch das Abdeck-Element 3 abgedeckt. Er kann zumindest teilweise, insbesondere vollständig vom Abdeck-Element 3 abgedeckt sein. Er kann jedoch auch, wie bei der in 14 dargestellten Ausführungsform, in Richtung der Normalen 4 einseitig offen sein.
Das zweite Begrenzungs-Element 13 kann im Ausgangszustand in. Richtung der Normalen 4 eine größere Gesamthöhe aufweisen als das erste Begrenzungs-Element 8. Das zweite Begrenzungs-Element 13 ist insbesondere in diesem Fall in Richtung der Normalen 4 komprimierbar ausgebildet.
Das zweite Begrenzungs-Element 13 kann auch wie bei der in 14 dargestellten Ausführungsform in Richtung der Normalen 4 eine kleinere Gesamthöhe aufweisen als das erste Begrenzungs-Element 8. Es kann auch gerade dieselbe Gesamthöhe in Richtung der Normalen 4 aufweisen wie das erste Begrenzungs-Element 8.
Bei der in 14 dargestellten Ausführungsform kann das zweite Begrenzungs-Element 13 lösbar auf das Träger-Element 2 aufgebracht werden. Prinzipiell ist es hierfür denkbar, im Bereich außerhalb des ersten Begrenzungs-Elements 8 zunächst eine Schutzfolie auf das Träger-Element 2 aufzubringen, auf welche dann das zweite Begrenzungs-Element 13 aufgebracht wird. Die Schutzfolie kann nach Aushärten des Bindemittels 6 wieder vom Träger-Element 2 abgezogen werden.
Das zweite Begrenzungs-Element 13 kann aus demselben Material sein wie das erste Begrenzungs-Element 8. Es kann auch aus einem anderen Material sein als das erste Begrenzungs-Element 8. Als Material für das zweite Begrenzungs-Element 13 kommt insbesondere ein Silikon oder ein Schaumstoff in Frage.
Gemäß den in den 15 und 16 dargestellten Ausführungsformen umfasst die optoelektronische Vorrichtung 1 das Träger-Element 2, ein auf dem Träger-Element 2 angeordnetes optoelektronisches Bau-Element 15 und das Abdeck-Element 3 zum Abdecken des optoelektronischen Bau-Elements 15.
Der Zwischenraum 5 zwischen dem Abdeck-Element 3 und dem Träger-Element 2 ist wie bei den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen zumindest teilweise mit dem Bindemittel 6 ausgefüllt. Das Bindemittel 6, welches bei diesen Ausführungsformen auch als erstes Bindemittel 6 bezeichnet wird, ist zwischen dem Abdeck-Element 3 und dem optoelektronischen Bauelement 15 angeordnet.
Außerdem ist zwischen dem optoelektronischen Bauelement 15 und dem Träger-Element 2 zumindest bereichsweise ein zweites Bindemittel 16 angeordnet. Das optoelektronische Bauelement 15 ist somit durch das zweite Bindemittel 16 vom Träger-Element 2 beabstandet. Das zweite Bindemittel 16 füllt einen zweiten Zwischenraum 17 zwischen dem optoelektronischen Bauelement 15 und dem Träger-Element 2 insbesondere vollständig aus. Das optoelektronische Bauelement 15 ist somit einerseits in das zweite Bindemittel 16, andererseits in das erste Bindemittel 6 eingebettet. Es ist insbesondere vollständig vom ersten und zweiten Bindemittel 16 und 6 eingeschlossen.
Das erste Bindemittel 6 füllt einen dritten Zwischenraum 18 zwischen dem optoelektronischen Bauelement 15 und dem Abdeck-Element 3 insbesondere vollständig aus.
Vorzugsweise ist das zweite Bindemittel 16 im Ausgangszustand flüssig, insbesondere viskos. Es handelt sich insbesondere um eine viskose Flüssigkeit.
Das zweite Bindemittel 16 kann eine Viskosität V₂ aufweisen, welche gerade so groß ist wie die Viskosität V₁ des ersten Bindemittels. Es kann auch eine niedrigere Viskosität V₂ aufweisen als das erste Bindemittel 6. Es gilt insbesondere V₂ ≤ 1, 3V₁, insbesondere V₂ ≤ 1, 1V₁, insbesondere V₂ ≤ V₁. Auch das zweite Bindemittel 6 ist aushärtbar.
Zumindest das erste Bindemittel 6 ist wie bei den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen transparent. Vorzugsweise ist auch das zweite Bindemittel 16 transparent.
Das erste Bindemittel 6 und das zweite Bindemittel 16 weisen insbesondere einen identischen Brechungsindex für Licht im sichtbaren Spektralbereich auf. Prinzipiell ist es auch möglich, dass das erste Bindemittel 6 und das zweite Bindemittel 16 identisch sind.
Bezüglich der weiteren Details der optoelektronischen Vorrichtung 1, insbesondere für weitere Details der Bindemittel 6, 16 sei auf die vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen verwiesen.
Im Folgenden werden unterschiedliche Aspekte des Verfahrens zum Herstellen der optoelektronischen Vorrichtung 1 beschrieben. Grundsätzlich werden zum Herstellen der optoelektronischen Vorrichtung 1 zunächst das Träger-Element 2, das Abdeck-Element 3 und das Bindemittel 6 bereitgestellt. Ggf. wird das zusätzliche optoelektronische Bauelement 15 bereitgestellt. Weiterhin wird nach Aufbringen des Bindemittels 6 auf das Träger-Element 2 innerhalb des vorbestimmten ersten Bereichs 12 das Abdeck-Element 3 auf das Bindemittel 6 aufgebracht. Das Aufbringen des Abdeck-Elements 3 auf das Bindemittel 6 umfasst das In-Berührung-Bringen des Abdeck-Elements 3 mit dem Bindemittel 6, insbesondere das Auflegen des Abdeck-Elements 3 auf das Bindemittel 6. Außerdem umfasst das Aufbringen ein Positionieren des Abdeck-Elements 3 relativ zum Träger-Element 2, insbesondere in Richtung der Normalen 4. Hierzu wird das Abdeck-Element 3 insbesondere gegen einen Widerstand des Bindemittels 6 in Richtung auf das Träger-Element 2 an das Bindemittel 6 angedrückt.
Grundsätzlich ist vorgesehen, das Bindemittel 6 nach dem Aufbringen des Abdeck-Elements 3 vollständig auszuhärten.
Zum Herstellen der optoelektronischen Vorrichtung 1 gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform wird das erste Begrenzungs-Element 8 auf das Träger-Element 2 aufgebracht. Zum Aufbringen des Begrenzungs-Elements 8 auf das Träger-Element 2 ist beispielsweise ein Dispenser, insbesondere ein Micro-Dispenser, welcher hochpräzise Raupen dispensen kann, vorgesehen. Das Begrenzungs-Element 8 wird mit einer vorbestimmten Form, insbesondere mit einem vorbestimmten Querschnitt und mit einer vorbestimmten Anordnung auf das Träger-Element 2 aufgebracht. Die Anordnung in Richtung senkrecht zur Normalen 4, d. h. parallel zum Träger-Element 2 sowie parallel zum Abdeck-Element 3 ist insbesondere an die Abmessungen des Abdeck-Elements 3 angepasst. Das Begrenzungs-Element 8 kann sehr präzise, insbesondere mit einer Toleranz von höchstens 1 mm, insbesondere höchstens 0,1 mm, insbesondere höchstens 0,01 mm, auf das Träger-Element 2 aufgebracht werden. Das Begrenzungs-Element 8 wird derart auf das Träger-Element 2 aufgebracht, dass das Begrenzungs-Element 8 den ersten Bereich 12 auf dem Träger-Element 8 umfangseitig zumindest abschnittsweise begrenzt. Es begrenzt den ersten Bereich 12 abgesehen von den Öffnungen 11 umfangseitig insbesondere vollständig.
Bei dieser Ausführungsform wird das Bindemittel 6 erst nach Aufbringen des Begrenzungs-Elements 8 auf das Träger-Element 2 in dem von dem Begrenzungs-Element 8 begrenzten ersten Bereich 12 auf das Träger-Element 2 aufgebracht.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, eine vorbestimmte Menge des Bindemittels 6 im ersten Bereich 12 auf das Träger-Element 2 aufzubringen. Die Menge des im ersten Bereich 12 auf das Träger-Element 2 aufgebrachten Bindemittels 6 ist insbesondere mindestens so groß, dass der bei der fertig hergestellten optoelektronischen Vorrichtung 1 verbleibende Zwischenraum 5 zwischen dem Träger-Element 2 und dem Abdeck-Element 3 vollständig mit Bindemittel 6 ausgefüllt ist.
Beim Aufbringen des Bindemittels 6 auf das Träger-Element 2 bildet sich ein Meniskus 19 aus. Der Meniskus 19 ist insbesondere konvex.
Die Menge des im ersten Bereich 12 auf das Träger-Element 2 aufgebrachten Bindemittels 6 wird insbesondere derart vorbestimmt, dass der erste Bereich 12 in Richtung der Normalen 4 mindestens bis zur Höhe der im Begrenzungs-Element 8 ausgebildeten Auflage-Fläche 21 mit dem Bindemittel 6 überdeckt ist. Die Menge des im ersten Bereich 12 auf das Träger-Element 2 aufgebrachten Bindemittels 6 wird insbesondere derart gewählt, dass sie im vollständig ausgehärteten Zustand des Bindemittels 6 ein Volumen ausfüllt, welches mindestens so groß, insbesondere mindestens 1,1 × so groß, insbesondere mindestens 1,2 × so groß wie das Volumen des bei der fertigen Vorrichtung 1 verbleibenden Zwischenraums 5 ist.
Beim Aufbringen des Abdeck-Elements 3 auf das Bindemittel 6 tritt somit ein Teil des Bindemittels 6 über das Begrenzungs-Element 8 über. Es tritt insbesondere aus dem ersten Bereich 12 aus. Bei einer Ausführungsform, in welcher das Begrenzungs-Element 8 Öffnungen 11 aufweist, kann das Bindemittel 6 beim Aufbringen des Abdeck-Elements 3 auch durch diese Öffnungen 11 aus dem ersten Bereich 12 austreten. Hierbei ist es möglich, dass ein Teil der Öffnungen 11 beim Aufbringen des Abdeck-Elements 3 vom Abdeck-Element 3 überdeckt, insbesondere verschlossen werden, sobald der Abstand des Abdeck-Elements 3 zum Träger-Element 2 im Bereich dieser Öffnungen 11 kleiner ist als der Abstand dieser Öffnungen 11 zum Träger-Element 2. Durch eine gezielte Dimensionierung und/oder Anordnung der Öffnungen 11 kann somit erreicht werden, dass das Bindemittel 6 zu unterschiedlichen Phasen des Aufbringens des Abdeck-Elements 3 durch unterschiedliche, vorbestimmte Öffnungen 11 aus dem ersten Bereich 12 austritt.
Das Bindemittel 6 ist beim Aufbringen auf das Träger-Element 2 flüssig. Es wird nach dem Aufbringen des Abdeck-Elements 3 ausgehärtet. Es wird insbesondere nach dem Aufbringen des Abdeck-Elements 3 vollständig ausgehärtet. Vorteilhafterweise wird das Abdeck-Element 3 nach dem Aufbringen auf das Bindemittel 6 beim Aushärten des Bindemittels 6 in einer vorgegebenen Position relativ zum Träger-Element 2 gehalten. Hierfür können in den Figuren nicht dargestellte Halte-Vorrichtungen vorgesehen sein.
Zum Herstellen der in den 12 bis 14 dargestellten Ausführungsformen der optoelektronischen Vorrichtung 1 wird vor dem Aufbringen des Bindemittels 6 auf das Träger-Element 2 das zweite Begrenzungs-Element 13 auf dem Träger-Element 2 angeordnet. Das zweite Begrenzungs-Element wird hierbei außerhalb des ersten Bereichs 12 angeordnet. Es wird zumindest abschnittsweise beabstandet zum ersten Begrenzungs-Element 8 angeordnet. Es wird derart auf dem Träger-Element 2 angeordnet, dass es zusammen mit diesem und dem ersten Begrenzungs-Element 8 den Kanal 14 bildet.
Der Kanal 14 bildet hierbei einen Überlauf- oder Auffang-Kanal. Er dient der Aufnahme des beim Aufbringen des Abdeck-Elements 3 aus dem ersten Bereich 12 austretenden Bindemittels 6.
Die Ausbildung und/oder Anordnung des zweiten Begrenzungs-Elements 13 sind insbesondere so gewählt, dass der Kanal 14 beim Aufbringen des Abdeck-Elements 3 auf das Bindemittel 6 höchstens teilweise mit dem aus dem ersten Bereich 12 austretenden Bindemittel 6 aufgefüllt wird. Alternativ hierzu ist es möglich, die Menge des auf das Träger-Element 2 im ersten Bereich 12 aufgebrachten Bindemittels 6 derart zu wählen, dass ein Teil davon beim Aufbringen des Abdeck-Elements 2 auf das Bindemittel 6 in den Kanal 14 gelangt, wobei der Kanal 14 höchstens teilweise mit dem aus dem ersten Bereich 12 austretenden Bindemittel 6 ausgefüllt wird.
Gemäß der in den 12 und 13 dargestellten Ausführungsform wird das zweite Begrenzungs-Element 13 beim Aufbringen des Abdeck-Elements 2 in Richtung der Normalen 4 zusammengedrückt.
Das zweite Begrenzungs-Element 13 kann auch wie bei den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen als Positionier-Einrichtung für das Abdeck-Element 3 dienen. Für Details sei auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen.
Bei den Ausführungsformen gemäß einer der 15 und 16 wird zunächst eine vorgegebene Menge des zweiten Bindemittels 16 innerhalb eines vorbestimmten Teilbereichs 22 auf das Träger-Element 2 aufgebracht. Nach Aufbringen des optoelektronischen Bauelements 15 auf das zweite Bindemittel 16 wird eine vorgegebene Menge des ersten Bindemittels 6 auf das optoelektronische Bauelement 15 aufgebracht. Sodann wird das Abdeck-Element 3 auf das erste Bindemittel 6 aufgebracht.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die 17 bis 19 weitere Aspekte des Verfahrens zum Aufbringen des Abdeck-Elements 3 auf das Bindemittel 6 beschrieben. Diese können entsprechend für das Aufbringen des optoelektronischen Bauelements 15 auf das zweite Bindemittel 16 vorgesehen sein. Grundsätzlich ist vorgesehen, das Abdeck-Element 3 zum Aufbringen auf das Bindemittel 6 parallel zum Träger-Element 2 anzuordnen. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird das Abdeck-Element 3 zum Aufbringen auf das Bindemittel 6 unter einem Verschwenk-Winkel α zum Träger-Element 2 angeordnet. Der Verschwenk-Winkel α liegt insbesondere im Bereich von 1° bis 60°, insbesondere im Bereich von 5° bis 45°.
Aus dieser Lage wird das Abdeck-Element 3 beim Aufbringen auf das Bindemittel 6 in eine parallel zum Träger-Element 2 ausgerichtete End-Lage verschwenkt. Das Abdeck-Element 3 wird insbesondere mit einem vorbestimmten Winkel-Geschwindigkeits-Verlauf w(t) in die End-Lage verschwenkt. Es kann insbesondere mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit w in die End-Lage verschwenkt werden. Der Verlauf der Winkelgeschwindigkeit w(t), insbesondere die Winkelgeschwindigkeit w, ist in Abhängigkeit von der Viskosität V des Bindemittels 6 gewählt.
Beim Verschwenken des Abdeck-Elements 3 ist zumindest zeitweise eine Grenze 23 auf dem Abdeck-Element 3 ausgebildet, welche einen Bereich 24, in welchem das Abdeck-Element 3 mit dem Bindemittel 6 in Berührung steht, begrenzt. Diese Grenze 23 verschiebt sich beim Verschwenken des Abdeck-Elements 3 mit abnehmendem Verschwenk-Winkel α auf dem Abdeck-Element 3. Sie verschiebt sich insbesondere monoton, vorzugsweise stetig. Der Bereich 24 dehnt sich mit anderen Worten mit abnehmendem Verschwenk-Winkel α auf dem Abdeck-Element 3 aus. Ein Abschnitt auf dem Abdeck-Element 3, welcher bei einem gegebenen Verschwenk-Winkel α₁ mit dem Bindemittel 6 in Berührung steht, steht auch für sämtliche weiteren Verschwenk-Winkel α < α₁ mit dem Bindemittel 6 in Berührung.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Abdeck-Element 3 zum Aufbringen auf das Bindemittel 6 μm eine vorgegebene, relativ zum Träger-Element 2 ortsfeste Schwenkachse 25 verschwenkt wird. Die Schwenkachse 25 liegt insbesondere in einer Ebene, welche durch die dem Bindemittel 6 zugewandte Seite des Abdeck-Elements 3 definiert ist. Die Schwenkachse 25 liegt in Richtung senkrecht zur Normalen 4 insbesondere außerhalb des ersten Bereichs 12, in welchem das Bindemittel 6 auf das Träger-Element 2 aufgebracht ist. Sie liegt in Richtung der Normalen vorzugsweise gerade auf Höhe einer Oberkante des Begrenzungselements 8. Dieses wird somit beim Verschwenken des Abdeck-Elements 3 nicht zusammengedrückt. Die Schwenkachse 25 kann auch unterhalb einer Oberkante des Begrenzungs-Elements 8 liegen. Das kann vorteilhaft sein, wenn das Begrenzungs-Element 8 beim Verschwenken des Abdeck-Elements 3 um die Schwenkachse 25 in Richtung der Normalen 4 zusammengedrückt werden soll. Bei der Schwenkachse 25 kann es sich um eine virtuelle Achse handeln. Hierunter sei verstanden, dass die Schwenkachse 25 von den konstruktiven Elementen der optoelektronischen Vorrichtung 1, insbesondere vom Träger-Element 2 und/oder vom Abdeck-Element 3 und/oder vom Begrenzungs-Element 8 beabstandet ist. Die Schwenkachse 25 kann hierbei von einer in den Figuren nicht dargestellten Halte-Einrichtung zum Halten des Abdeck-Elements 3 vorgegeben werden.
Alternativ hierzu ist es möglich, dass die Schwenkachse 25 durch das Begrenzungs-Element 8 vorgegeben ist. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, das Begrenzungs-Element 8 im Bereich der Schwenkachse 25 möglichst scharfkantig auszubilden. Es weist vorzugsweise im Bereich der Schwenkachse 25 einen Krümmungsradius von weniger als 1 mm auf.
Durch ein verschwenkendes Aufbringen des Abdeck-Elements 3 auf das Bindemittel 6 wird eine besonders präzise Steuerung des Aufbring-Vorgangs ermöglicht. Durch ein derartiges Aufbringen lassen sich insbesondere Einschlüsse, insbesondere Blasen, zwischen dem Bindemittel 6 und dem Abdeck-Element 3 vermeiden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, die dem Bindemittel 6 zugewandte Seite des Abdeck-Elements 3 vor dem Aufbringen auf das Bindemittel 6 einer Oberflächenbehandlung zu unterziehen, um den Kontaktwinkel zwischen dem Bindemittel 6 und dem Abdeck-Element 3 zu reduzieren. Hierdurch wird die Benetzbarkeit des Abdeck-Elements 3 durch das Bindemittel 6 erhöht. Es kann insbesondere vorgesehen sein, die dem Bindemittel 6 zugewandte Seite des Abdeck-Elements 3 mit einem Primar und/oder durch eine Plasma-Behandlung zu bearbeiten. Es ist insbesondere auch möglich, das Abdeck-Element 3 mit einer geeigneten Beschichtung 26 zu versehen. Entsprechend wie das Abdeck-Element 3 kann auch die dem Bindemittel 6 zugewandte Seite des Träger-Elements 2 vor dem Aufbringen des Bindemittels 6 oberflächenbehandelt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, das Bindemittel 6, 16 nach dem Aufbringen auf das Träger-Element 2, jedoch vor dem Aufbringen des Abdeck-Elements 3 bzw. des optoelektronischen Bau-Elements 15 teilweise auszuhärten. Das Bindemittel 6, 16 wird insbesondere in einem vorbestimmten ersten Volumen-Bereich ausgehärtet. Es wird insbesondere zumindest im Bereich seiner freiliegenden Oberfläche ausgehärtet. Mit anderen Worten wird auf dem Bindemittel 6, 16 eine ausgehärtete Haut erzeugt. Diese überdeckt einen darunter liegenden, nicht ausgehärteten, d. h. flüssigen Teil des Bindemittels 6, 16. Das Bindemittel 6, 16 wird mit anderen Worten derart ausgehärtet, dass es in mindestens einem zweiten Volumen-Bereich flüssig bleibt. Die ausgehärtete Haut des Bindemittels 6, 16 ist insbesondere flexibel. Sie weist eine hohe Adhäsion zum Abdeck-Element 3 auf.
Zum Aushärten des Bindemittels 6, 16 ist eine Bestrahlung desselben mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im Infrarot- oder im Ultraviolett-Bereich, vorgesehen Zum Aushärten des Bindemittels 6, 16 kann auch ein thermisches Verfahren vorgesehen sein.
Zum Aushärten des Bindemittels 6, 16 kann insbesondere ein Zwei-Photon- oder ein Multi-Photon-Verfahren vorgesehen sein. Dies ermöglicht eine sehr gezielte, präzise, bereichsweise Aushärtung des Bindemittels 6, 16. Es ist hierdurch beispielsweise möglich, das Bindemittel 6 derart bereichsweise auszuhärten, dass es im Bereich der Öffnungen 11 flüssig bleibt.
Selbstverständlich können die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden. Es ist insbesondere möglich, das zweite Bindemittel 16 vor dem Aufbringen des optoelektronischen Bau-Elements 15 zumindest teilweise auszuhärten. Es ist auch möglich, das zweite Bindemittel 16 nach dem Aufbringen des optoelektronischen Bauelements 15, jedoch vor dem Aufbringen des Abdeck-Elements, insbesondere vor dem Aufbringen des ersten Bindemittels 6 auf das optoelektronische Bauelement 15 vollständig auszuhärten.
Beispielsweise kann bei sämtlichen Ausführungsformen auch ein zweites Begrenzungs-Element 13 vorgesehen sein.
Entsprechend kann das erste und/oder das das zweite Begrenzungs-Element 8, 13 bei sämtlichen Ausführungsformen als Positionier-Einrichtung und/oder mit Öffnungen 11 ausgebildet sein.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Vorrichtung (1) umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines Träger-Elements (2), – Bereitstellen eines Abdeck-Elements (3), – wobei insbesondere das Träger-Element (2) und/oder das Abdeck-Element (3) als optoelektronisches Bauelement ausgebildet ist oder ein derartiges Bauelement umfasst, – Bereitstellen eines flüssigen Bindemittels (6) mit einer Viskosität (V), – Aufbringen einer vorgegebenen Menge des Bindemittels (6) auf das Träger-Element (2) innerhalb eines vorbestimmten ersten Bereichs (12), – Aufbringen des Abdeck-Elements (3) auf das Bindemittel (6), – Aushärten des Bindemittels (6).
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeck-Element (3) zum Aufbringen auf das Bindemittel (6) unter einem Verschwenk-Winkel (α), insbesondere im Bereich von 5° bis 60°, zum Träger-Element (2) angeordnet und sodann in eine zumindest annähernd parallel zu diesem ausgerichtete End-Lage verschwenkt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeck-Element (3) mit einem vorbestimmten Verlauf einer Winkelgeschwindigkeit (w(t)) in die End-Lage verschwenkt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeck-Element (3) mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit (w) in die End-Lage verschwenkt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der Winkelgeschwindigkeit (w(t)), insbesondere die konstante Winkelgeschwindigkeit (w) in Abhängigkeit von der Viskosität (V) des Bindemittels (6) gewählt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeck-Element (3) zum Aufbringen auf das Bindemittel (6) um eine vorgegebene, relativ zum Träger-Element (2) ortsfeste Schwenkachse (25) verschwenkt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Schwenkachse (25) um eine virtuelle Achse handelt.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (25) durch ein Begrenzungs-Element (8, 13) vorgegeben ist, welches insbesondere zur zumindest abschnittsweisen Begrenzung des ersten Bereichs (12) oder eines Kanals (14) auf dem Träger-Element (2) angeordnet ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verschwenkens des Abdeck-Elements (3) zumindest zeitweise eine Grenze (23) auf dem Abdeck-Element (3) ausgebildet ist, welche einen Bereich (24), in welchem das Abdeck-Element (3) mit dem Bindemittel (6) in Berührung steht, begrenzt, wobei sich diese Grenze (23) auf dem Abdeck-Element (3) beim Verschwenken des Abdeck-Elements (3) mit abnehmendem Verschwenk-Winkel (α), insbesondere monoton, vorzugsweise stetig, verschiebt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel (6) nach dem Aufbringen auf das Träger-Element (2) jedoch vor dem Aufbringen des Abdeck-Elements (3) teilweise ausgehärtet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel (6) in einem vorbestimmten ersten Volumen-Bereich ausgehärtet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel (6) zumindest im Bereich seiner freiliegenden Oberfläche ausgehärtet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel (6) derart ausgehärtet wird, dass es in mindestens einem zweiten Volumen-Bereich flüssig bleibt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aushärten des Bindemittels (6) eine Bestrahlung desselben mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im Infrarot- oder im Ultraviolett-Bereich, oder ein thermisches Verfahren vorgesehen ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aushärten des Bindemittels (6) ein Zwei-Photon- oder ein Multi-Photon-Verfahren vorgesehen ist.