DE102012210484B4

DE102012210484B4 - Verfahren für ein schlüssiges Verbinden eines organischen optoelektronischen Bauelementes mit einem Verbindungsstück, Verbindungsstruktur für ein kraftschlüssiges Verbinden und optoelektronische Bauelementevorrichtung

Info

Publication number: DE102012210484B4
Application number: DE102012210484.4A
Authority: DE
Inventors: Simon Schicktanz
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2032-06-22
Also published as: WO2013190049A1; DE102012210484A1; US20150263284A1; US9941473B2

Abstract

Verfahren für ein schlüssiges Verbinden (300) eines organischen optoelektronischen Bauelementes (100) mit einem Verbindungsstück (204), das Verfahren aufweisend: • Ausbilden eines ersten Hohlraumes (202) in einem organischen optoelektronischen Bauelementes (100), wobei der erste Hohlraum (202) wenigstens eine erste Öffnung aufweist; • Einführen einer Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) durch die erste Öffnung in den ersten Hohlraum (202), wobei die eingeführte Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) einen ersten Fixierungsbereich (302) aufweist, wobei der erste Fixierungsbereich (302) der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) wenigstens teilweise komplementär zu der Form des ersten Hohlraumes (202) eingerichtet ist; • Ausbilden eines zweiten Hohlraumes (206) in einem Verbindungsstück (204), wobei der zweite Hohlraum (206) wenigstens eine zweite Öffnung aufweist; wobei der zweite Hohlraum (206) wenigstens teilweise komplementär zu der Form des zweiten Fixierungsbereiches (304) der eingeführten Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) eingerichtet wird; und • Einführen eines zweiten Fixierungsbereiches (304) der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) durch die zweite Öffnung in den zweiten Hohlraum (206); und • Ausbilden einer kraftschlüssigen Verbindung des organischen optoelektronischen Bauelementes mit dem Verbindungsstück nachdem die Verbindungsstruktur in den ersten Hohlraum und in den zweiten Hohlraum eingeführt wurde.

Description

In verschiedenen Ausführungsformen werden ein Verfahren für ein schlüssiges Verbinden eines organischen optoelektronischen Bauelementes mit einem Verbindungstück, eine Verbindungsstruktur für ein kraftschlüssiges Verbinden und eine optoelektronische Bauelementevorrichtung bereitgestellt.
Ein optoelektronisches Bauelement (z. B. eine organische Leuchtdiode (Organic Light Emitting Diode, OLED), beispielsweise eine weiße organische Leuchtdiode (White Organic Light Emitting Diode, WOLED), eine Solarzelle, etc.) auf organischer Basis zeichnet sich üblicherweise durch eine mechanische Flexibilität und moderate Herstellungsbedingungen aus. Verglichen mit einem Bauelement aus anorganischen Materialien kann ein optoelektronisches Bauelement auf organischer Basis aufgrund der Möglichkeit großflächiger Herstellungsmethoden (z. B. Rolle-zu-Rolle-Herstellungsverfahren) potentiell kostengünstig hergestellt werden.
Ein organisches optoelektronisches Bauelement, beispielsweise eine organische Leuchtdiode oder eine organische Solarzelle, kann eine Anode und eine Kathode mit einem organischen funktionellen Schichtensystem dazwischen aufweisen. Diese Schichten können auf einem Träger aufgebracht und mit einer Verkapselungsschicht überzogen sein.
Für die elektrische Anbindung des organischen optoelektronischen Bauelementes sind herkömmlicherweise zwei Methoden bekannt.
In einer herkömmlichen Methode wird das optoelektronische Bauelement mechanisch mittels einer Klemmvorrichtung in einem Gehäuse, Rahmen oder ähnlichem fixiert. Die elektrische Anbindung kann mittels Klemmkontakten oder Federstiften an Kontaktleisten des organischen optoelektronischen Bauelementes ausgebildet sein.
In einer weiteren herkömmlichen Methode werden Verbindungsstücke, beispielsweise flexible Leiterplatten (flexible printed circuit boards – Flex-PCB) oder Metallbänder mittels verschiedener Verfahren, beispielsweise Verkleben mittels elektrisch leitfähiger Kleber (anisotropic conductive film bonding – ACF-Bonden), eines Reibschweißprozesses (Ultraschall-Bonden) oder ähnlichem, auf ein optoelektronisches Bauelement aufgebracht. Das optoelektronische Bauelement kann dabei wiederum mechanisch mittels einer Klemmvorrichtung fixiert sein. Zum elektrischen Anbinden des organischen optoelektronischen Bauelementes können diese Verbindungsstücke mittels Lötverbindungen oder mittels elektromechanischen Formschlusses mit Elektroden elektrisch kontaktiert werden.
Die exponierte Oberfläche der Verbindungsstücke, beispielsweise Chrom, und das Lötzinn sind häufig nicht miteinander verträglich, d. h. mischbar. Dadurch kann es zu einem willkürlichen Verlaufen des Lötzinns auf der exponierten Oberfläche des Verbindungsstückes kommen. Das verlaufende Lötzinn kann dann das präzise Positionieren der Anschlüsse auf der Lötstelle erschweren.
Herkömmliche Verfahren zur Einschränkung der lötbaren Bereiche verwenden Lötstopplack oder Lötpadformen (Verengungen).
In verschiedenen Ausführungsformen werden ein Verfahren für ein schlüssiges Verbinden eines organischen optoelektronischen Bauelementes mit einem Verbindungstück, eine Verbindungsstruktur für ein kraftschlüssiges Verbinden und eine optoelektronische Bauelementevorrichtung bereitgestellt, mit denen es möglich ist, ein organisches optoelektronisches Bauelement in alle Bewegungsrichtungen formschlüssig mit einem Verbindungsstück elektrisch und/oder mechanisch zu verbinden.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organischen Stoff eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung des Kohlenstoffs verstanden werden. Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem anorganischen Stoff eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung ohne Kohlenstoff oder eine Kohlenstoffverbindung verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organisch-anorganischen Stoff (hybrider Stoff) eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung mit Verbindungsteilen, die Kohlenstoff enthalten und welche die frei von Kohlenstoff sind, verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung umfasst der Begriff „Stoff” alle oben genannten Stoffe, beispielsweise einen organischen Stoff, einen anorganischen Stoff, und/oder einen hybriden Stoff. Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem Stoffgemisch etwas verstanden werden, das Bestandteile aus zwei oder mehr verschiedenen Stoffen aufweist, deren Bestandteile beispielsweise sehr fein verteilt sind. Als eine Stoffklasse ist ein Stoff oder ein Stoffgemisch aus einem oder mehreren organischen Stoff(en), einem oder mehreren anorganischen Stoff(en) oder einem oder mehreren hybriden Stoff(en) zu verstehen. Der Begriff „Material” kann synonym zum Begriff „Stoff” verwendet werden.
Die Verbindung eines ersten Körpers mit einem zweiten Körper kann formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig ausgebildet sein. Die Verbindungen können lösbar ausgebildet sein, d. h. reversibel, beispielsweise eine Schraubverbindung oder ein Klettverschluss. Die Verbindungen können jedoch auch nicht-lösbar ausgebildet sein, d. h. irreversibel, beispielsweise eine Nietverbindung oder eine Klebstoffverbindung. Eine nicht-lösbare Verbindung kann dabei nur mittels Zerstörens der Verbindungsmittel (Nietverbindungen, Klebstoffverbindungen) getrennt werden.
Bei einer formschlüssigen Verbindung kann die Bewegung des ersten Körpers von einer Fläche des zweiten Körpers beschränkt werden, wobei sich der erste Körper senkrecht, d. h. normal, in Richtung der beschränkenden Fläche des zweiten Körpers bewegt. Ein Stift (erster Körper) in einem Sackloch (zweiter Körper) kann beispielsweise in fünf der sechs Bewegungsrichtungen beschränkt sein.
Bei einer kraftschlüssigen Verbindung kann zusätzlich zu der Normalkraft des ersten Körpers auf den zweiten Körper, d. h. einem körperlichen Kontakt der beiden Körper unter Druck parallel zu Verbindungsachse, eine Haftreibung eine Bewegung des ersten Körpers parallel zu dem zweiten Körper beschränken. Ein Beispiel für eine kraftschlüssige Verbindung kann beispielsweise die Selbsthemmung einer Schraube in einem komplementär geformten Gewinde sein. Als Selbsthemmung kann dabei ein Widerstand mittels Reibung verstanden werden.
Bei einer stoffschlüssigen Verbindung kann der erste Körper mit dem zweiten Körper mittels atomarer und/oder molekularer Kräfte verbunden werden. Stoffschlüssige Verbindungen können häufig nicht lösbare Verbindungen sein, beispielsweise Klebstoffverbindungen.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren für ein schlüssiges Verbinden eines organischen optoelektronischen Bauelementes mit einem Verbindungstück bereitgestellt, das Verfahren aufweisend: Ausbilden eines ersten Hohlraumes in einem organischen optoelektronischen Bauelement, wobei der erste Hohlraum wenigstens eine erste Öffnung aufweist; Einführen einer Verbindungsstruktur durch die erste Öffnung in den ersten Hohlraum, wobei die eingeführte Verbindungsstruktur einen ersten Fixierungsbereich aufweist, wobei der erste Fixierungsbereich der Verbindungsstruktur wenigstens teilweise komplementär zu der Form des ersten Hohlraumes eingerichtet ist; Ausbilden eines zweiten Hohlraumes in einem Verbindungsstück, wobei der zweite Hohlraum wenigstens eine zweite Öffnung aufweist; wobei der zweite Hohlraum wenigstens teilweise komplementär zu der Form des zweiten Fixierungsbereiches der eingeführten Verbindungsstruktur eingerichtet wird; Einführen eines zweiten Fixierungsbereiches der Verbindungsstruktur durch die zweite Öffnung in den zweiten Hohlraum; und ein Ausbilden einer kraftschlüssigen Verbindung des organischen optoelektronischen Bauelementes mit dem Verbindungsstück nachdem die Verbindungsstruktur in den ersten Hohlraum und in den zweiten Hohlraum eingeführt wurde.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem Hohlraum mit nur einer Öffnung ein Sackloch verstanden werden. Ein Hohlraum mit zwei Öffnungen kann im Rahmen dieser Beschreibung auch als Loch bezeichnet werden. Ein Hohlraum kann dabei wenigstens eine geometrische Form oder wenigstens einen Teil einer geometrischen Form aufweisen aus der Gruppe der Formen: ein Quader, ein Rechteck, eine Pyramide, eine Kugel, ein Kugelsegment, ein Konus oder ein Zylinder.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens können im ersten Hohlraum wenigstens zwei gegenüberliegende Öffnungen ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann beim Einführen der Verbindungsstruktur in den ersten Hohlraum wenigstens eine Öffnung des ersten Hohlraumes eine invariante Form aufweisen.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann beim Einführen der Verbindungsstruktur in den ersten Hohlraum wenigstens eine Öffnung des ersten Hohlraumes eine veränderliche Form aufweisen.
Das Ändern der Form einer Öffnung kann beispielsweise ein Vergrößern des Durchmessers der Öffnung aufweisen. Beim Vergrößern des Durchmessers können beispielsweise Teile der Öffnung lateral verdrängt werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Verbindungsstruktur, nach dem Einführen oder während des Einführens der Verbindungsstruktur in den ersten Hohlraum der organischen Leuchtdiode, formschlüssig an oder mit der organischen Leuchtdiode fixiert werden.
Das Ändern des Durchmessers der Öffnung kann beispielsweise reversibel ausgebildet sein. Beim Verdrängen von Teilen der Öffnung kann beispielweise wenigstens eine Art einer Feder gespannt werden. Die Federkraft kann dabei ein Einschnappen der verdrängten Teile der Öffnung in verjüngte Bereiche des Verbindungsstückes bewirken.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das formschlüssige Fixieren der Verbindungsstruktur an oder mit einem Bereich des organischen optoelektronischen Bauelementes einen Prozess aufweisen aus der Gruppe der Prozesse: ein Verschrauben oder ein Vernieten.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Verbindungsstruktur, nach dem Einführen oder während des Einführens der Verbindungsstruktur in den ersten Hohlraum des organischen optoelektronischen Bauelementes, kraftschlüssig an oder mit einem Bereich des organischen optoelektronischen Bauelementes fixiert werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das kraftschlüssige Fixieren der Verbindungsstruktur, an oder mit einem Bereich des organischen optoelektronischen Bauelementes, einen Prozess aufweisen aus der Gruppe der Prozesse: ein Verschrauben; ein Einschnappen; ein Klemmen; oder eine magnetische Anziehung, wobei wenigstens bei einer magnetischen Anziehung ein Teil des ersten Fixierungsbereiches magnetisch ausgebildet ist.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens können im zweiten Hohlraum wenigstens zwei gegenüberliegende Öffnungen ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann beim Einführen der Verbindungsstruktur in den zweiten Hohlraum wenigstens eine Öffnung des zweiten Hohlraumes eine invariante Form aufweisen.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann beim Einführen der Verbindungsstruktur in den zweiten Hohlraum wenigstens eine Öffnung des zweiten Hohlraumes eine veränderliche Form aufweisen.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Verbindungsstruktur, nach dem Einführen oder während des Einführens der Verbindungsstruktur in den zweiten Hohlraum des Verbindungsstückes, formschlüssig an oder mit dem Verbindungsstück fixiert werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das formschlüssige Fixieren der Verbindungsstruktur an oder mit einem Bereich des Verbindungsstückes einen Prozess aufweisen aus der Gruppe der Prozesse: ein Verschrauben oder ein Vernieten.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Verbindungsstruktur, nach dem Einführen oder während des Einführens der Verbindungsstruktur in den zweiten Hohlraum des Verbindungsstückes, kraftschlüssig an oder mit einem Bereich des Verbindungsstückes fixiert werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das kraftschlüssige Fixieren der Verbindungsstruktur an oder mit einem Bereich des Verbindungsstückes einen Prozess aufweisen aus der Gruppe der Prozesse: ein Verschrauben; ein Einschnappen; ein Klemmen; oder eine magnetische Anziehung, wobei ein Teil des ersten Fixierungsbereiches magnetisch ausgebildet ist.
Ein Einschnappen kann beispielsweise mittels einer Feder ausgebildet sein, wobei die Feder beim Einführen der Fixierungsstruktur in einen Hohlraum gespannt werden kann. Die Verbindungsstruktur kann im Fixierungsbereich einen verjüngten Bereich aufweisen. Ein verjüngter Bereich kann beispielsweise ein Bereich mit geringerem Durchmesser sein. Dadurch kann in dem verjüngten Bereich der Verbindungsstruktur die Feder wenigstens teilweise entspannt werden. Die entspannte Feder im verjüngten Bereich kann dann als Fixierung des Verbindungselementes in dem Hohlraum wirken.
Die Feder kann an der Öffnung oder an der Verbindungsstruktur ausgebildet sein. Eine Feder an der Öffnung des Hohlraumes kann in diesem Sinne beispielsweise ähnlich oder gleich einer Spiralfeder oder Schenkelfeder ausgebildet sein.
Eine Feder an der Verbindungsstruktur kann in diesem Sinne beispielsweise ähnlich oder gleich einem Widerhaken ausgebildet sein.
Eine Feder kann in diesem Sinne aber auch als Elastizität des Stoffs oder des Stoffgemisches der Verbindungsstruktur und/oder des Körpers, in dem der Hohlraum ausgebildet ist, verstanden werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann während oder nach dem Ausbilden der schlüssigen Verbindung des organischen optoelektronischen Bauelementes mit dem Verbindungsstück mittels der Verbindungsstruktur zusätzlich eine elektrische Verbindung zwischen dem organischen optoelektronischen Bauelement und dem Verbindungsstück ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Verbindungsstruktur zuerst mit dem Verbindungsstück formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden werden und erst danach die Verbindungsstruktur formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem organischen optoelektronischen Bauelement verbunden werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann beim Einführen der Verbindungsstruktur in den ersten Hohlraum und/oder in den zweiten Hohlraum, die Verbindungsstruktur gleichzeitig oder zusätzlich in wenigstens einen weiteren Hohlraum eingeführt werden, wobei der weitere Hohlraum in dem ersten Hohlraum oder in dem zweiten Hohlraum ausgebildet ist und wobei der weitere Hohlraum wenigstens eine Öffnung aufweist.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Verbindungsstruktur derart ausgebildet sein, dass sie den ersten Körper mit dem zweiten Körper schlüssig verbindet, wobei der erste Körper und/oder der zweite Körper zwei oder mehr Verbindungsbereiche aufweist. Eine Verbindungsstruktur zum schlüssigen Anbinden eines Körpers mit zwei oder mehr Verbindungsbereichen kann beispielsweise als eine Mehrfachverbindung, beispielsweise als ein Mehrfachstecker, eingerichtet sein.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren ferner ein Halten der Verbindungstruktur bei wenigstens einem Fixieren der Verbindungsstruktur aufweisen, wobei das Halten der Verbindungsstruktur ein Fixieren der Verbindungsstruktur um wenigstens eine Drehachse aufweist.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren ferner ein unbeschadetes Herausziehen der Verbindungsstruktur aus dem ersten Hohlraum und/oder aus dem zweiten Hohlraum aufweisen.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das organische optoelektronische Bauelement beispielsweise als organische Leuchtdiode oder als organische Solarzelle eingerichtet sein.
In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Verbindungsstruktur für ein kraftschlüssiges Verbinden bereitgestellt, die Verbindungsstruktur wenigstens aufweisend: einen ersten Fixierungsbereich und einen zweiten Fixierungsbereich; wobei der erste Fixierungsbereich für ein kraftschlüssiges und/oder formschlüssiges Verbinden der Verbindungsstruktur mit einem ersten Körper eingerichtet ist; wobei der zweite Fixierungsbereich für ein kraftschlüssiges und/oder formschlüssiges Verbinden mit einem zweiten Körper eingerichtet ist; wobei die Verbindungsstruktur derart eingerichtet ist, dass der erste Körper mittels der Verbindungsstruktur kraftschlüssig mit dem zweiten Körper verbunden wird; und wobei der erste Fixierungsbereich und/oder der zweite Fixierungsbereich für eine Klemmverbindung eingerichtet ist bzw. sind.
In einer Ausgestaltung der Verbindungsstruktur können der erste Fixierungsbereich und/oder der zweite Fixierungsbereich derart ausgebildet sein, dass das Ausbilden der schlüssigen Verbindung wenigstens einen Prozess aufweist aus der Gruppe der Prozesse: ein Verschrauben; ein Vernieten; ein Einschnappen; ein Klemmen; und/oder eine magnetische Anziehung, wobei ein Teil des ersten Fixierungsbereiches magnetisch ausgebildet ist.
In einer Ausgestaltung der Verbindungsstruktur kann der erste Fixierungsbereich und/oder der zweite Fixierungsbereich ähnlich oder gleich einem der Verbindungselemente eingerichtet sein aus der Gruppe der Verbindungselemente: eine Niete, eine Schraube, ein Innengewinde, ein Stift, eine Klemme, und/oder eine magnetische Verbindung, wobei ein Teil des ersten Fixierungsbereiches magnetisch ausgebildet ist.
In einer Ausgestaltung der Verbindungsstruktur kann die Verbindungsstruktur als ein elektrischer Leiter oder ein elektrischer Isolator eingerichtet sein.
In einer Ausgestaltung der Verbindungsstruktur kann die Verbindungstruktur ferner einen Zwischenbereich zwischen dem ersten Fixierungsbereich und dem zweiten Fixierungsbereich aufweisen, wobei der Zwischenbereich den ersten Fixierungsbereich mit dem zweiten Fixierungsbereich körperlich verbindet.
In einer Ausgestaltung der Verbindungsstruktur kann der Zwischenbereich eine Haltevorrichtung aufweisen, wobei beim Fixieren der Haltevorrichtung die Verbindungsstruktur um wenigstens eine Drehachse der Verbindungsstruktur stationär ausgebildet ist.
In einer Ausgestaltung der Verbindungsstruktur kann die Verbindungsstruktur derart eingerichtet sein, dass die Form der Verbindungsstruktur wenigstens eine geometrische Symmetrie bezüglich wenigstens einer Achse aufweist, beispielsweise eine Spiegelsymmetrie oder eine Rotationssymmetrie.
In einer Ausgestaltung der Verbindungsstruktur kann die Verbindungsstruktur derart ausgebildet sein, dass die kraftschlüssige Verbindung des ersten Körpers mit dem zweiten Körper reversibel ausgebildet ist, beispielsweise als Schraubverbindung, Klemmvorrichtung, magnetische Verbindung oder ähnliches.
In einer Ausgestaltung der Verbindungsstruktur kann die Verbindungsstruktur derart ausgebildet sein, dass die Verbindungstruktur den ersten Körper mit dem zweiten Körper schlüssig verbindet, wobei der erste Körper und/oder der zweite Körper zwei oder mehr Verbindungsbereiche aufweist. Eine Verbindungsstruktur zum schlüssigen Anbinden eines Körpers mit zwei oder mehr Verbindungsbereichen kann beispielsweise als eine Mehrfachverbindung, beispielsweise als ein Mehrfachstecker, eingerichtet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine optoelektronische Bauelementevorrichtung bereitgestellt, die optoelektronische Bauelementevorrichtung aufweisend: eine organische Leuchtdiode, ein Verbindungsstück und eine Verbindungsstruktur zwischen dem organischen optoelektronischen Bauelement und dem Verbindungstück, wobei die Verbindungsstruktur einen ersten Fixierungsbereich und einen zweiten Fixierungsbereich aufweist; wobei die organische Leuchtdiode einen ersten Hohlraum und das Verbindungsstück einen zweiten Hohlraum aufweist; wobei der erste Fixierungsbereich wenigstens teilweise in dem ersten Hohlraum ausgebildet ist und wobei der zweite Fixierungsbereich wenigstens teilweise in dem zweiten Hohlraum ausgebildet ist; wobei der erste Fixierungsbereich zu dem ersten Hohlraum und/oder der zweite Fixierungsbereich zu dem zweiten Hohlraum wenigstens teilweise komplementär eingerichtet ist/sind; wobei die Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) das organische optoelektronische Bauelement (100) mit dem Verbindungsstück (204) kraftschlüssig verbindet, wobei die kraftschlüssige Verbindung außerhalb des optoelektronischen Bauelementes (100) und der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) ausgebildet ist. Die Verbindungsstruktur kann dabei eine Fixierung des organischen optoelektronischen Bauelementes bezüglich des Verbindungsstückes in alle Raumrichtungen ermöglichen.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Vorrichtung ferner einen Halter aufweisen, wobei die organische Leuchtdiode von dem Halter gehalten ist.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann das Verbindungsstück als Teil des Halters ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung können im ersten Hohlraum wenigstens zwei gegenüberliegende Öffnungen ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann wenigstens eine Öffnung des ersten Hohlraums eine invariante Form aufweisen.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann wenigstens eine Öffnung des ersten Hohlraumes eine veränderliche Form aufweisen.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Verbindungsstruktur an oder mit einem Bereich des organischen optoelektronischen Bauelementes formschlüssig fixiert sein.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann das formschlüssige Fixieren der Verbindungsstruktur an oder mit einem Bereich des organischen optoelektronischen Bauelementes eine formschlüssige Verbindung aufweisen aus der Gruppe: eine Verschraubung; oder eine Vernietung.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Verbindungsstruktur an oder mit einem Bereich des organischen optoelektronischen Bauelementes kraftschlüssig fixiert sein.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann das kraftschlüssige Fixieren der Verbindungsstruktur eine kraftschlüssige Verbindung aufweisen aus der Gruppe: eine Verschraubung; eine Feder; eine Klemme; oder eine magnetische Anziehung, wobei bei einer magnetischen Anziehung wenigstens ein Teil des ersten Fixierungsbereiches magnetisch ausgebildet ist.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung können im zweiten Hohlraum wenigstens zwei gegenüberliegende Öffnungen ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann wenigstens eine Öffnung des zweiten Hohlraumes eine invariante Form aufweisen.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann wenigstens eine Öffnung des zweiten Hohlraumes eine veränderliche Form aufweisen.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Verbindungsstruktur formschlüssig an oder mit dem Verbindungsstück fixiert sein.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann das formschlüssige Fixieren eine Verbindung aufweisen aus der Gruppe: eine Verschraubung; oder eine Vernietung.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Verbindungsstruktur kraftschlüssig an oder mit einem Bereich des Verbindungsstückes fixiert sein.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann das kraftschlüssige Fixieren eine Verbindung aufweisen aus der Gruppe: eine Verschraubung; ein Einschnappen; eine Klemme; oder eine magnetische Anziehung, wobei ein Teil des zweiten Fixierungsbereiches magnetisch eingerichtet ist.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung können der erste Hohlraum und/oder der zweite Hohlraum zusätzlich wenigstens einen weiteren Hohlraum aufweisen, wobei der weitere Hohlraum wenigstens eine Öffnung aufweist.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Verbindungsstruktur als ein elektrischer Leiter oder ein elektrischer Isolator eingerichtet sein.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Verbindungsstruktur einen Zwischenbereich zwischen dem ersten Fixierungsbereich und dem zweiten Fixierungsbereich aufweisen, wobei der Zwischenbereich den ersten Fixierungsbereich mit dem zweiten Fixierungsbereich körperlich verbindet.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann der Zwischenbereich eine Haltevorrichtung aufweisen, wobei die Haltevorrichtung derart eingerichtet ist, dass die Verbindungsstruktur um wenigstens eine Drehachse der Verbindungsstruktur stationär ausgebildet ist.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann der Zwischenbereich ein Spannelement aufweisen, wobei das Spannelement derart eingerichtet ist, dass die formschlüssige Verbindung mechanisch gespannt wird.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann mittels der Verbindungsstruktur und/oder dem Spannelement, zusätzlich eine elektrische Verbindung zwischen dem organischen optoelektronischen Bauelement und dem Verbindungsstück ausgebildet sein. Das Spannelement kann jedoch auch als ein Teil der Verbindungsstruktur verstanden werden.
In einer Ausgestaltung kann das Spannelement elektrisch leitfähig ausgebildet sein, wobei mittels des Spannelementes eine elektrische Verbindung zwischen organischer Leuchtdiode und Verbindungstück ausgebildet sein kann.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Verbindungsstruktur derart eingerichtet sein, dass die Form der Verbindungsstruktur wenigstens eine geometrische Symmetrie bezüglich wenigstens einer Achse aufweist, beispielsweis eine Spiegelsymmetrie oder eine Rotationssymmetrie.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Verbindungsstruktur derart ausgebildet sein, dass die kraftschlüssige Verbindung des ersten Körpers mit dem zweiten Körper reversibel ausgebildet ist.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann das organische optoelektronische Bauelement beispielsweise als organische Leuchtdiode oder als organische Solarzelle eingerichtet sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen
1 eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
2 eine schematische Querschnittsansicht eines organischen optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausgestaltungen;
3 eine schematische Querschnittsansicht eines organischen optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausgestaltungen;
4 eine schematische Querschnittsansicht unterschiedlicher schlüssiger Anbindungen eines organischen optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausgestaltungen;
5 eine schematische Querschnittsansicht unterschiedlicher schlüssiger Anbindungen gemäß verschiedenen Ausgestaltungen;
6 eine schematische Querschnittsansicht unterschiedlicher schlüssiger Anbindungen gemäß verschiedenen Ausgestaltungen;
7 eine schematische Querschnittsansicht unterschiedlicher schlüssiger Anbindungen gemäß verschiedenen Ausgestaltungen;
8 eine schematische Querschnittsansicht schlüssiger Anbindungen mehrerer optoelektronischer Bauelemente gemäß verschiedenen Ausgestaltungen;
9 eine schematische Querschnittsansicht einer schlüssigen Anbindung eines organischen optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausgestaltungen;
10 eine schematische Querschnittsansicht einer schlüssigen Anbindung eines organischen optoelektronischen Bauelementes, gemäß verschiedenen Ausgestaltungen;
11 eine schematische Darstellung eines organischen optoelektronischen Bauelementes im Verfahren zum Ausbilden einer schlüssigen Anbindung, gemäß verschiedenen Ausgestaltungen; und
12 eine schematische Querschnittsansicht einer schlüssigen Anbindung eines optoelektronischen Bauelementes, gemäß verschiedenen Ausgestaltungen.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten”, „vorderes”, „hinteres”, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie nur zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe ”verbunden”, ”angeschlossen” sowie ”gekoppelt” verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Bauelementes, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Das optoelektronische Bauelement 100, beispielsweise ein elektromagnetische Strahlung bereitstellendes elektronisches Bauelement 100, beispielsweise ein lichtemittierendes Bauelement 100, beispielsweise in Form einer organischen Leuchtdiode 100, kann einen Träger 102 aufweisen. Der Träger 102 kann beispielsweise als ein Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise für lichtemittierende Elemente, dienen. Beispielsweise kann der Träger 102 Glas, Quarz, und/oder ein Halbleitermaterial oder irgendeinen anderen geeigneten Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Träger 102 eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Kunststoff kann ein oder mehrere Polyolefine (beispielsweise Polyethylen (PE) mit hoher oder niedriger Dichte oder Polypropylen (PP)) aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Kunststoff Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Polyester und/oder Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Träger 102 kann einen oder mehrere der oben genannten Stoffe aufweisen. In einer Ausgestaltung kann der Träger 102 ein Metall oder eine Metallverbindung aufweisen oder daraus gebildet sein, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Platin oder ähnliches. Ein Träger 102 aufweisend ein Metall oder eine Metallverbindung kann auch als eine Metallfolie oder eine metallbeschichtete Folie ausgebildet sein.
Der Träger 102 kann transluzent oder sogar transparent ausgeführt sein.
Unter dem Begriff „transluzent” bzw. „transluzente Schicht” kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist, beispielsweise für das von dem lichtemittierenden Bauelement erzeugte Licht, beispielsweise eines Wellenlängenbereichs oder mehrerer Wellenlängenbereiche, beispielsweise für Licht in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm). Beispielsweise ist unter dem Begriff „transluzente Schicht” in verschiedenen Ausführungsbeispielen zu verstehen, dass im Wesentlichen die gesamte in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppelte Lichtmenge auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird, wobei ein Teil des Licht hierbei gestreut werden kann
Unter dem Begriff „transparent” oder „transparente Schicht” kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist (beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm), wobei in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppeltes Licht im Wesentlichen ohne Streuung oder Lichtkonversion auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird. Somit ist „transparent” in verschiedenen Ausführungsbeispielen als ein Spezialfall von „transluzent” anzusehen.
Für den Fall, dass beispielsweise ein lichtemittierendes monochromes oder im Emissionsspektrum begrenztes elektronisches Bauelement bereitgestellt werden soll, ist es ausreichend, dass die optisch transluzente Schichtenstruktur zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs des gewünschten monochromen Lichts oder für das begrenzte Emissionsspektrum transluzent ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische Leuchtdiode 100 (oder auch die lichtemittierenden Bauelemente gemäß den oben oder noch im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen) als ein so genannter Top- und Bottom-Emitter eingerichtet sein. Ein Top- und/oder Bottom-Emitter kann auch als optisch transparentes Bauelement, beispielsweise eine transparente organische Leuchtdiode, bezeichnet werden.
Auf oder über dem Träger 102 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen optional eine Barriereschicht 104 angeordnet sein.
In einer Ausgestaltung kann die Barriereschicht 104 zusätzlich oder anstelle als Planarisierungsschicht 104 zum Reduzieren der Oberflächenrauheit des Trägers 102 eingerichtet sein.
Die Barriereschicht 104 kann einen oder mehrere der folgenden Stoffe aufweisen oder daraus bestehen: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminiumdotiertes Zinkoxid, sowie Mischungen und Legierungen derselben. Ferner kann die Barriereschicht 104 in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 5000 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 40 nm.
Auf oder über der Barriereschicht 104 kann ein elektrisch aktiver Bereich 106 des lichtemittierenden Bauelements 100 angeordnet sein. Der elektrisch aktive Bereich 106 kann als der Bereich des lichtemittierenden Bauelements 100 verstanden werden, in dem ein elektrischer Strom zum Betrieb des lichtemittierenden Bauelements 100 fließt. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der elektrisch aktive Bereich 106 eine erste Elektrode 110, eine zweite Elektrode 114 und eine organische funktionelle Schichtenstruktur 112 aufweisen, wie sie im Folgenden noch näher erläutert werden.
So kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen auf oder über der Barriereschicht 104 (oder, wenn die Barriereschicht 104 nicht vorhanden ist, auf oder über dem Träger 102) die erste Elektrode 110 (beispielsweise in Form einer ersten Elektrodenschicht 110) aufgebracht sein. Die erste Elektrode 110 (im Folgenden auch als untere Elektrode 110 bezeichnet) kann aus einem elektrisch leitfähigen Stoff gebildet werden oder sein, wie beispielsweise aus einem Metall oder einem leitfähigen transparenten Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einem Schichtenstapel mehrerer Schichten desselben Metalls oder unterschiedlicher Metalle und/oder desselben TCO oder unterschiedlicher TCOs. Transparente leitfähige Oxide sind transparente, leitfähige Stoffe, beispielsweise Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium-Zinn-Oxid (ITO). Neben binären Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise ZnO, SnO₂, oder In₂O₃ gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise AlZnO, Zn₂SnO₄, CdSnO₃, ZnSnO₃, MgIn₂O₄, GaInO₃, Zn₂In₂O₅ oder In₄Sn₃O₁₂ oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs und können in verschiedenen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können ferner p-dotiert oder n-dotiert sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 110 ein Metall aufweisen, beispielsweise Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ag, Au, Mg, Ca, Sm oder Li, sowie Verbindungen, Kombinationen oder Legierungen dieser Stoffe.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 110 gebildet werden von einem Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag-ITO Multischichten.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 110 einen oder mehrere der folgenden Stoffe alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten Stoffen aufweisen: Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und -teilchen, beispielsweise aus Ag; Netzwerke aus Kohlenstoff-Nanoröhren; Graphen-Teilchen und -Schichten; Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten.
Ferner kann die erste Elektrode 110 elektrisch leitfähige Polymere oder Übergangsmetalloxide oder elektrisch leitfähige transparente Oxide aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die erste Elektrode 110 und der Träger 102 transluzent oder transparent ausgebildet sein. In dem Fall, dass die erste Elektrode 110 ein Metall aufweist oder daraus gebildet ist, kann die erste Elektrode 110 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 18 nm. Weiterhin kann die erste Elektrode 110 beispielsweise Schichtdicke aufweisen von größer oder gleich ungefähr 10 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von größer oder gleich ungefähr 15 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 110 eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 18 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 18 nm.
Weiterhin kann für den Fall, dass die erste Elektrode 110 ein leitfähiges transparentes Oxid (TCO) aufweist oder daraus gebildet ist, die erste Elektrode 110 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 75 nm bis ungefähr 250 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 150 nm.
Ferner kann für den Fall, dass die erste Elektrode 110 aus beispielsweise einem Netzwerk aus metallischen Nanodrähten, beispielsweise aus Ag, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, einem Netzwerk aus Kohlenstoff-Nanoröhren, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, oder aus Graphen-Schichten und Kompositen gebildet werden, die erste Elektrode 110 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 40 nm bis ungefähr 250 nm.
Die erste Elektrode 110 kann als Anode, also als löcherinjizierende Elektrode, ausgebildet sein oder als Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode.
Die erste Elektrode 110 kann einen ersten elektrischen Kontaktpad aufweisen, an den ein erstes elektrisches Potential (bereitgestellt von einer Energiequelle (nicht dargestellt), beispielsweise einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle) anlegbar ist. Alternativ kann das erste elektrische Potential an den Träger 102 angelegt werden oder sein und darüber dann mittelbar an die erste Elektrode 110 angelegt werden oder sein. Das erste elektrische Potential kann beispielsweise das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential sein.
Weiterhin kann der elektrisch aktive Bereich 106 des lichtemittierenden Bauelements 100 eine organische funktionelle Schichtenstruktur 112 aufweisen, die auf oder über der ersten Elektrode 110 aufgebracht ist oder ausgebildet wird.
Die organische funktionelle Schichtenstruktur 112 kann eine oder mehrere Emitterschichten 118 aufweisen, beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder phosphoreszierenden Emittern, sowie eine oder mehrere Lochleitungsschicht(en) 120 (auch bezeichnet als Lochtransportschicht(en) 120). In verschiedenen Ausführungsbeispielen können alternativ oder zusätzlich eine oder mehrere Elektronenleitungsschicht(en) 116 (auch bezeichnet als Elektronentransportschicht(en) 116) vorgesehen sein.
Beispiele für Emittermaterialien, die in dem lichtemittierenden Bauelement 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen für die Emitterschicht(en) 118 eingesetzt werden können, schließen organische oder organometallische Verbindungen, wie Derivate von Polyfluoren, Polythiophen und Polyphenylen (z. B. 2- oder 2,5-substituiertes Poly-p-phenylenvinylen) sowie Metallkomplexe, beispielsweise Iridium-Komplexe wie blau phosphoreszierendes FIrPic (Bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)-iridium III), grün phosphoreszierendes Ir(ppy)₃ (Tris(2-phenylpyridin)iridium III), rot phosphoreszierendes Ru (dtb-bpy)₃·2(PF₆) (Tris[4,4'-di-tert-butyl-(2,2')-bipyridin]ruthenium(III)komplex) sowie blau fluoreszierendes DPAVBi (4,4-Bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]biphenyl), grün fluoreszierendes TTPA (9,10-Bis[N,N-di-(p-tolyl)-amino]anthracen) und rot fluoreszierendes DCM2 (4-Dicyanomethylen)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyran) als nichtpolymere Emitter ein. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidbar. Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche insbesondere mittels eines nasschemischen Verfahrens, wie beispielsweise einem Aufschleuderverfahren (auch bezeichnet als Spin Coating), abscheidbar sind.
Die Emittermaterialien können in geeigneter Weise in einem Matrixmaterial eingebettet sein.
Es ist darauf hinzuweisen, dass andere geeignete Emittermaterialien in anderen Ausführungsbeispielen ebenfalls vorgesehen sind.
Die Emittermaterialien der Emitterschicht(en) 118 des lichtemittierenden Bauelements 100 können beispielsweise so ausgewählt sein, dass das lichtemittierende Bauelement 100 Weißlicht emittiert. Die Emitterschicht(en) 118 kann/können mehrere verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien aufweisen, alternativ kann/können die Emitterschicht(en) 118 auch aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein, wie einer blau fluoreszierenden Emitterschicht 118 oder blau phosphoreszierenden Emitterschicht 118, einer grün phosphoreszierenden Emitterschicht 118 und einer rot phosphoreszierenden Emitterschicht 118. Durch die Mischung der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ kann auch vorgesehen sein, im Strahlengang der durch diese Schichten erzeugten Primäremission ein Konvertermaterial anzuordnen, das die Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine Sekundärstrahlung anderer Wellenlänge emittiert, so dass sich aus einer (noch nicht weißen) Primärstrahlung durch die Kombination von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer Farbeindruck ergibt.
Die organische funktionelle Schichtenstruktur 112 kann allgemein eine oder mehrere elektrolumineszente Schichten aufweisen. Die eine oder mehreren elektrolumineszenten Schichten kann oder können organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nichtpolymere Moleküle („small molecules”) oder eine Kombination dieser Stoffe aufweisen. Beispielsweise kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 112 eine oder mehrere elektrolumineszente Schichten aufweisen, die als Lochtransportschicht 120 ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in dem Fall einer OLED eine effektive Löcherinjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird. Alternativ kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen die organische funktionelle Schichtenstruktur 112 eine oder mehrere funktionelle Schichten aufweisen, die als Elektronentransportschicht 116 ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in einer OLED eine effektive Elektroneninjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird. Als Stoff für die Lochtransportschicht 120 können beispielsweise tertiäre Amine, Carbazoderivate, leitendes Polyanilin oder Polythylendioxythiophen verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann oder können die eine oder die mehreren elektrolumineszenten Schichten als elektrolumineszierende Schicht ausgeführt sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Lochtransportschicht 120 auf oder über der ersten Elektrode 110 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein, und die Emitterschicht 118 kann auf oder über der Lochtransportschicht 120 aufgebracht sein, beispielsweise abgeschieden sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann dir Elektronentransportschicht 116 auf oder über der Emitterschicht 118 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 112 (also beispielsweise die Summe der Dicken von Lochtransportschicht(en) 120 und Emitterschicht(en) 118 und Elektronentransportschicht(en) 116) eine Schichtdicke aufweisen von maximal ungefähr 1,5 μm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 μm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 μm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 112 beispielsweise einen Stapel von mehreren direkt übereinander angeordneten organischen Leuchtdioden (OLEDs) aufweisen, wobei jede OLED beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 1,5 μm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 μm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 μm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 112 beispielsweise einen Stapel von zwei, drei oder vier direkt übereinander angeordneten OLEDs aufweisen, in welchem Fall die organische funktionelle Schichtenstruktur 112 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 3 μm.
Das lichtemittierende Bauelement 100 kann optional allgemein weitere organische Funktionsschichten, beispielsweise angeordnet auf oder über der einen oder mehreren Emitterschichten 118 oder auf oder über der oder den Elektronentransportschicht(en) 116 aufweisen, die dazu dienen, die Funktionalität und damit die Effizienz des lichtemittierenden Bauelements 100 weiter zu verbessern.
Auf oder über der organischen funktionellen Schichtenstruktur 112 oder gegebenenfalls auf oder über der einen oder den mehreren weiteren organischen funktionellen Schichtenstrukturen kann die zweite Elektrode 114 (beispielsweise in Form einer zweiten Elektrodenschicht 114) aufgebracht sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite Elektrode 114 die gleichen Stoffe aufweisen oder daraus gebildet sein wie die erste Elektrode 110, wobei in verschiedenen Ausführungsbeispielen Metalle besonders geeignet sind.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite Elektrode 114 (beispielsweise für den Fall einer metallischen zweiten Elektrode 114) beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 50 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 45 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 40 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 35 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 30 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 15 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 10 nm.
Die zweite Elektrode 114 kann allgemein in ähnlicher Weise ausgebildet werden oder sein wie die erste Elektrode 110, oder unterschiedlich zu dieser. Die zweite Elektrode 114 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen aus einem oder mehreren der Stoffe und mit der jeweiligen Schichtdicke ausgebildet sein oder werden, wie oben im Zusammenhang mit der ersten Elektrode 110 beschrieben. In verschiedenen Ausführungsbeispielen sind die erste Elektrode 110 und die zweite Elektrode 114 beide transluzent oder transparent ausgebildet. Somit kann das in 1 dargestellte lichtemittierende Bauelement 100 als Top- und/oder Bottom-Emitter (anders ausgedrückt als transparentes lichtemittierendes Bauelement 100) ausgebildet sein.
Die zweite Elektrode 114 kann als Anode, also als löcherinjizierende Elektrode, ausgebildet sein oder als Kathode, also als elektroneninjizierende Elektrode.
Die zweite Elektrode 114 kann einen zweiten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein zweites elektrisches Potential (welches unterschiedlich ist zu dem ersten elektrischen Potential), bereitgestellt von der Energiequelle, anlegbar ist. Das zweite elektrische Potential kann beispielsweise einen Wert aufweisen derart, dass die Differenz zu dem ersten elektrischen Potential einen Wert in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 20 V aufweist, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 2,5 V bis ungefähr 15 V, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 3 V bis ungefähr 12 V.
Auf oder über der zweiten Elektrode 114 und damit auf oder über dem elektrisch aktiven Bereich 106 kann optional noch eine Verkapselung 108, beispielsweise in Form einer Barrierendünnschicht/Dünnschichtverkapselung 108, gebildet werden oder sein.
Unter einer „Barrierendünnschicht” 108 bzw. einem „Barriere-Dünnfilm” 108 kann im Rahmen dieser Anmeldung beispielsweise eine Schicht oder eine Schichtenstruktur verstanden werden, die dazu geeignet ist, eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff, zu bilden. Mit anderen Worten ist die Barrierendünnschicht 108 derart ausgebildet, dass sie von OLED-schädigenden Stoffen wie Wasser, Sauerstoff oder Lösemittel nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 108 als eine einzelne Schicht (anders ausgedrückt, als Einzelschicht) ausgebildet sein. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 108 eine Mehrzahl von aufeinander ausgebildeten Teilschichten aufweisen. Mit anderen Worten kann gemäß einer Ausgestaltung die Barrierendünnschicht 108 als Schichtstapel (Stack) ausgebildet sein. Die Barrierendünnschicht 108 oder eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 108 können beispielsweise mittels eines geeigneten Abscheideverfahrens gebildet werden, z. B. mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD)) gemäß einer Ausgestaltung, z. B. eines plasmaunterstützten Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD)) oder eines plasmalosen Atomlageabscheideverfahrens (Plasma-less Atomic Layer Deposition (PLALD)), oder mittels eines chemischen Gasphasenabscheideverfahrens (Chemical Vapor Deposition (CVD)) gemäß einer anderen Ausgestaltung, z. B. eines plasmaunterstützten Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD)) oder eines plasmalosen Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma-less Chemical Vapor Deposition (PLCVD)), oder alternativ mittels anderer geeigneter Abscheideverfahren.
Durch Verwendung eines Atomlagenabscheideverfahrens (ALD) können sehr dünne Schichten abgeschieden werden. Insbesondere können Schichten abgeschieden werden, deren Schichtdicken im Atomlagenbereich liegen.
Gemäß einer Ausgestaltung können bei einer Barrierendünnschicht 108, die mehrere Teilschichten aufweist, alle Teilschichten mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens gebildet werden. Eine Schichtenfolge, die nur ALD-Schichten aufweist, kann auch als „Nanolaminat” bezeichnet werden.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung können bei einer Barrierendünnschicht 108, die mehrere Teilschichten aufweist, eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 108 mittels eines anderen Abscheideverfahrens als einem Atomlagenabscheideverfahren abgeschieden werden, beispielsweise mittels eines Gasphasenabscheideverfahrens.
Die Barrierendünnschicht 108 kann gemäß einer Ausgestaltung eine Schichtdicke von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm gemäß einer Ausgestaltung, beispielsweise ungefähr 40 nm gemäß einer Ausgestaltung.
Gemäß einer Ausgestaltung, bei der die Barrierendünnschicht 108 mehrere Teilschichten aufweist, können alle Teilschichten dieselbe Schichtdicke aufweisen. Gemäß einer anderen Ausgestaltung können die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 108 unterschiedliche Schichtdicken aufweisen. Mit anderen Worten kann mindestens eine der Teilschichten eine andere Schichtdicke aufweisen als eine oder mehrere andere der Teilschichten.
Die Barrierendünnschicht 108 oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 108 können gemäß einer Ausgestaltung als transluzente oder transparente Schicht ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Barrierendünnschicht 108 (oder können die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 108) aus einem transluzenten oder transparenten Stoff (oder einem Stoffgemisch, das transluzent oder transparent ist) bestehen.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 108 oder (im Falle eines Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der Barrierendünnschicht 108 einen der nachfolgenden Stoffe aufweisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminiumdotiertes Zinkoxid, sowie Mischungen und Legierungen derselben. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Barrierendünnschicht 108 oder (im Falle eines Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der Barrierendünnschicht 108 ein oder mehrere hochbrechende Stoffe aufweisen, anders ausgedrückt ein oder mehrere Stoffe mit einem hohen Brechungsindex, beispielsweise mit einem Brechungsindex von mindestens 2.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann auf oder über der Barrierendünnschicht 108 ein Klebstoff und/oder ein Schutzlack 124 vorgesehen sein, mittels dessen beispielsweise eine Abdeckung 126 (beispielsweise eine Glasabdeckung 126) auf der Barrierendünnschicht 108 befestigt, beispielsweise aufgeklebt, ist. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die optisch transluzente Schicht aus Klebstoff und/oder Schutzlack 124 eine Schichtdicke von größer als 1 μm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff einen Laminations-Klebstoff aufweisen oder ein solcher sein.
In die Schicht des Klebstoffs (auch bezeichnet als Kleberschicht) können in verschiedenen Ausführungsbeispielen noch lichtstreuende Partikel eingebettet sein, die zu einer weiteren Verbesserung des Farbwinkelverzugs und der Auskoppeleffizienz führen können. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können als lichtstreuende Partikel beispielsweise dielektrische Streupartikel vorgesehen sein wie beispielsweise Metalloxide wie z. B. Siliziumoxid (SiO2), Zinkoxid (ZnO), Zirkoniumoxid (ZrO2), Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO), Galliumoxid (Ga2Oa), Aluminiumoxid oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der transluzenten Schichtenstruktur verschieden ist, beispielsweise Luftblasen, Acrylat oder Glashohlkugeln. Ferner können beispielsweise metallische Nanopartikel, Metalle wie Gold, Silber, Eisen-Nanopartikel oder dergleichen als lichtstreuende Partikel vorgesehen sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann zwischen der zweiten Elektrode 114 und der Schicht aus Klebstoff und/oder Schutzlack 124 noch eine elektrisch isolierende Schicht (nicht dargestellt) aufgebracht werden oder sein, beispielsweise SiN, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 1,5 μm, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 1 μm, um elektrisch instabile Stoffe zu schützen, beispielsweise während eines nasschemischen Prozesses.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff derart eingerichtet sein, dass er selbst einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der Brechungsindex der Abdeckung 126. Ein solcher Klebstoff kann beispielsweise ein niedrigbrechender Klebstoff sein wie beispielsweise ein Acrylat, der einen Brechungsindex von ungefähr 1,3 aufweist. Weiterhin können mehrere unterschiedliche Kleber vorgesehen sein, die eine Kleberschichtenfolge bilden.
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass in verschiedenen Ausführungsbeispielen auch ganz auf einen Klebstoff 124 verzichtet werden kann, beispielsweise in Ausgestaltungen, in denen die Abdeckung 126, beispielsweise aus Glas, mittels beispielsweise Plasmaspritzens auf die Barrierendünnschicht 108 aufgebracht werden.
In einer Ausgestaltung kann die Abdeckung 126, beispielsweise aus Glas, beispielsweise mittels einer Fritten-Verbindung (engl. glass frit bonding/glass soldering/seal glass bonding) mittels eines herkömmlichen Glaslotes in den geometrischen Randbereichen des organischen optoelektronischen Bauelementes 100 mit der Barrieredünnschicht 108 aufgebracht werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können/kann die Abdeckung 126 und/oder der Klebstoff 124 einen Brechungsindex (beispielsweise bei einer Wellenlänge von 633 nm) von 1,55 aufweisen.
Ferner können in verschiedenen Ausführungsbeispielen zusätzlich eine oder mehrere Entspiegelungsschichten (beispielsweise kombiniert mit der Verkapselung 108, beispielsweise der Barrierendünnschicht 108) in dem lichtemittierenden Bauelement 100 vorgesehen sein.
Das optoelektronische Bauelement 100 kann für die weitere Beschreibung vereinfacht als optoelektronischer Schichtenstapel 128 auf einem Träger 102 betrachtet werden.
2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines organischen optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausgestaltungen.
Schematisch dargestellt ist der geometrische Rand eines Trägers 102 mit einem optoelektronischen Schichtenstapel 128 eines optoelektronischen Bauelementes 100.
Der Träger 102 und der optoelektronische Schichtenstapel 128 können beispielsweise gemäß einer der Ausgestaltungen der 1 eingerichtet sein. Das Verbindungsstück 204 kann ähnlich oder gleich dem Träger 102 ausgebildet sein oder beispielsweise Teil eines Gehäuses oder ähnlichem sein.
Der Träger 102 kann zur mechanischen und/oder elektrischen Anbindung 300 mit einem Verbindungsstück 404, über einem Verbindungsstück 204 ausgerichtet sein.
Im Randbereich des Trägers 102 ohne optoelektronischen Schichtenstapel 128 und im Verbindungsstück 204 können jeweils wenigstens ein erster Hohlraum 202 in dem Träger 102 und wenigstens ein zweiter Hohlraum 206 in dem Verbindungsstück 204 ausgebildet sein, wobei der erste Hohlraum 202 und der zweite Hohlraum 206 jeweils wenigstens eine Öffnung aufweisen.
Weiterhin dargestellt ist eine Auswahl unterschiedlicher Ausgestaltungen 210, 220, 230, 240 an Hohlräumen 202, 206.
Der erste Hohlraum 202 kann dabei wenigstens teilweise von dem Träger 102 umgeben werden. Der zweite Hohlraum 206 kann dabei wenigstens teilweise von dem Verbindungsstück 204 umgeben werden. Als ein teilweises Umgeben kann auch eine Klemmvorrichtung, beispielsweise eine Schenkelfeder, auf oder an dem Träger 102 bzw. Verbindungsstück 204 verstanden werden, beispielsweise gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der 6 und/oder 7. Die dargestellten Formen der Hohlräume 202, 206 sollen daher lediglich als Beispiele des physikalischen Prinzips der Form von Hohlräumen, d. h. beispielsweise eines Lochs oder eines Sacklochs, zu verstehen sein.
Ein Loch kann als ein Hohlraum mit wenigstens einer Öffnung verstanden werden, beispielsweise zwei Öffnungen. Die zwei oder mehr Öffnungen können einander gegenüberliegend und/oder beliebig zu einander angeordnet sein.
Die Hohlräume 202, 206 sollten derart bezüglich des Trägers 102 und des Verbindungsstückes 204 ausgebildet sein, dass der erste Hohlraum 202 des Trägers 102 und der zweite Hohlraum 206 des Verbindungsstückes 204 übereinander ausgerichtet werden können.
Der Hohlraum kann eine geometrische Form oder einen Teil einer geometrischen Form aufweisen aus der Gruppe der Formen: ein Quader, ein Rechteck, eine Pyramide, eine Kugel, ein Kugelsegment, ein Konus oder ein Zylinder.
Die Hohlräume 202, 206 können dabei eine gleiche, ähnliche oder unterschiedliche Form aufweisen.
Das Verbindungsstück 204 kann elektrisch leitfähig ausgebildet sein oder elektrisch leitfähige Bereiche aufweisen, beispielsweise als flexible Leiterplatte (felxible printed circuit board – Flex-PCB).
Der Träger 102 kann elektrisch leitfähig ausgebildet sein oder eine elektrisch leitfähige Oberfläche aufweisen, beispielsweise indem die erste Elektrode 110 und/oder die zweite Elektrode 114 im Randbereich des Trägers, d. h. in der Nähe des ersten Hohlraumes 202 freigelegt ist.
Die zweite Elektrode 114 kann für ein Freilegen im Randbereich des optoelektronischen Bauelementes elektrisch bezüglich weiterer Schichten des organischen optoelektronischen Bauelementes isoliert sein, beispielsweise mittels eines Resists, beispielsweise Polyimid aufweisend.
Die Hohlräume 202, 206 können in dem Träger 102 und/oder in dem Verbindungsstück 204 beispielsweise mittels Bohrens ausgebildet werden, beispielsweise mittels eines mechanischen Bohrers, eines Laserstrahls, beispielsweise eine Laserablation, oder eines Wasserstrahls, beispielsweise ein Wasserstrahlschneiden. Ein Wasserstrahl kann bei Trägern 102, die Glas aufweisen, besonders geeignet sein.
3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines organischen optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausgestaltungen.
Die übereinander ausgerichteten Hohlräume 202, 206 des Trägers 102 und des Verbindungstückes 204 können zur formschlüssigen, Anbindung 300 des Trägers 102 an das Verbindungsstück 204 ausgerichtet sein.
Mittels der formschlüssigen Anbindung 300 des Trägers 102 an das Verbindungsstück 204 kann der Träger 102 mechanisch fixiert und zusätzlich elektrisch kontaktiert werden.
Die Hohlräume 202, 206 können dabei zum lateralen und/oder axialen Fixieren des organischen optoelektronischen Bauelementes eingerichtet sein.
Der Bereich der formschlüssigen Anbindung 300 in dem Träger 102 kann dabei als erster Fixierungsbereich 302 verstanden werden. Der Bereich der formschlüssigen Anbindung 300 in dem Verbindungsstück 204 kann dabei als zweiter Fixierungsbereich 304 verstanden werden.
Die formschlüssige Anbindung 300 kann beispielsweise mit einer Verbindungsstruktur ausgebildet werden, wobei die Verbindungsstruktur einen ersten Fixierungsbereich und einen zweiten Fixierungsbereich aufweist.
4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht unterschiedlicher, schlüssiger Anbindungen eines organischen optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausgestaltungen.
Die dargestellten formschlüssigen Anbindungen 300 sind lediglich zur Veranschaulichung dargestellt. Elemente der einzelnen Ausgestaltungen 410, 420, 430 können auch miteinander kombiniert werden.
Dargestellt sind schematische Querschnitte von drei unterschiedlichen Ausgestaltungen 410, 420, 430 formschlüssiger Anbindungen 300 eines Trägers 102 eines optoelektronischen Bauelementes 100 an ein Verbindungsstück 204.
In einer ersten Ausgestaltung 410 kann der erste Hohlraum 202 des Trägers 102 beispielsweise eine zylindrische und eine konische Form aufweisen. Mittels der zylindrischen Form im Bereich einer Öffnung des ersten Hohlraums 202 kann die Verbindungsstruktur 412, beispielsweise eine Niete, vereinfacht in den ersten Hohlraum 202 geführt werden und/oder nach unten fixiert werden.
Der Bereich der Verbindungsstruktur 412 in dem ersten Träger 102 kann auch als erster Fixierungsbereich 302 der Verbindungsstruktur 412 verstanden werden.
Der zweite Hohlraum 206 des Verbindungsstückes 204 kann beispielsweise eine zylindrische Form (dargestellt) oder eine konische Form aufweisen.
Allgemein kann die Form der Hohlräume 202, 206 an die Form der Verbindungsstruktur 412 angepasst werden und komplementär zueinander eingerichtet sein. Umgekehrt kann die Form der Verbindungsstruktur 412 auch an die Form der Hohlräume 202, 206 angepasst werden.
Die Verbindungsstruktur 422 kann beispielsweise als eine Niete 412 eingerichtet sein, mit einer zylindrischen Form und einer konischen Form. Der erste Hohlraum 202 kann derart ausgebildet werden, dass die Verbindungsstruktur vollständig in dem ersten Hohlraum 202 versenkt werden kann, d. h. bündig oder koplanar mit dem Träger 102 abschließt. Die Form des ersten Hohlraumes 202 kann dabei ähnlich oder gleich der Form der Verbindungsstruktur sein, beispielsweise einen ungefähr gleichen Durchmesser aufweisen.
Die Verbindungsstruktur 412 kann dabei derart ausgebildet sein, dass die Verbindungsstruktur 412 den Träger 102 und das Verbindungsstück 204 durchdringen kann und noch ein Teil der Verbindungsstruktur 412 unter dem Verbindungsstück 412 frei zugänglich ist.
Die konische Form der Verbindungsstruktur 412 kann dabei ein Fixieren der Verbindungsstruktur 412 nach unten ermöglichen.
Ein Fixieren der Verbindungsstruktur 412 nach oben kann mittels einer Nietverbindung 404 realisiert sein. Die Nietverbindung 404 kann dabei am frei zugänglichen Bereich der Verbindungsstruktur 412 unterhalb des Verbindungsstückes 412 ausgebildet sein. Der zweite Hohlraum 206 kann die Verbindungsstruktur 412 dabei formschlüssig in dem Verbindungsstück 204 fixieren. Der Bereich der Verbindungsstruktur 412 in dem Verbindungsstück 204 und der Fixierung 404 (Nietverbindung) kann auch als zweiter Fixierungsbereich 304 der Verbindungsstruktur 412 verstanden werden.
Zwischen dem Träger 102 und dem Verbindungsstück 204 kann ein Spannelement 402 eingerichtet sein, beispielsweise eine Spiralfeder 402, eine Zahnscheibe 402, ein Federring 402, eine Federscheibe 402, eine Fächerscheibe 402, eine Spannscheibe 402 oder ähnliches.
Das Spannelement 402 kann wahlweise dem ersten Fixierungsbereich 302 oder dem zweiten Fixierungsbereich 304 zugeordnet werden.
Das Spannelement 402 kann eine mechanische Spannung auf die formschlüssige Anbindung 300 ausbilden, sodass der Träger 102 bezüglich des Verbindungsstückes 204 fixiert wird.
Das Spannelement 402 kann die Verbindungsstruktur 412 dabei teilweise umgeben.
Das Spannelement 402 kann zusätzlich als eine elektrische Verbindung zwischen elektrisch leitfähiger Oberfläche des Trägers 102 und elektrisch leitfähiger Oberfläche des Verbindungsstückes 204 eingerichtet sein. Ein elektrisch verbindendes Spannelement 402 kann beispielsweise aus einem elektrisch leitfähigen Stoff gebildet sein.
Dadurch kann mittels der körperlichen Kontakte des Spannelementes 402 mit dem Träger 102 und dem Verbindungsstück 204 eine elektrische Verbindung zwischen dem Träger 102 und dem Verbindungsstück 204 ausgebildet werden.
Dadurch können die Verbindungsstruktur 412 und die Nietverbindung 402 aus einem elektrisch isolierenden Stoff gebildet sein, beispielsweise einem Kunststoff. Die Nietverbindung 402 kann beispielsweise mittels eines thermischen Schmelzens der Nietverbindung 404 ausgebildet sein.
Ein elektrisch isolierende Verbindungsstrukturen 412 und eine elektrisch isolierende Nietverbindung 402 können den Vorteil aufweisen, dass auf einen Schutz vor elektrostatischen Entladungen über der Verbindungsstruktur 412 verzichtet werden kann, beispielsweise eine Isolierung.
Eine elektrische Verbindung des Trägers 102 mit dem Verbindungsstück 204 kann jedoch auch beispielsweise mit einer elektrisch leitfähigen Verbindungstruktur 412 ausgebildet werden, da die Verbindungsstruktur 412 mit dem Träger 102 und dem Verbindungsstück 204 in körperlichem Kontakt stehen kann.
Zum Schutz vor elektrostatischen Entladungen über ein elektrisch leitfähige Verbindungsstrukturen 412 sollte ein körperlicher Kontakt mit der elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur 412 verhindert werden, beispielsweise mittels einer Verkapselung (nicht dargestellt).
In einer zweiten Ausgestaltung 420 kann die Verbindungsstruktur 422 eine konische Form aufweisen, die beispielsweise der Dicke des Trägers entspricht.
In einer dritten Ausgestaltung 430 kann die Verbindungsstruktur 432 ein Gewinde aufweisen, beispielsweise eine Schraube 432. Die Verbindungsstruktur 432 kann mit wenigstens einem komplementären Gewinde fixiert werden, beispielsweise indem der erste Hohlraum 202 des Trägers ein Gewinde aufweist und/oder die Verbindungsstruktur 432 mittels eines Gewindeelementes 408, beispielsweise einer Mutter 408, unter und/oder in dem Verbindungsstück 204 fixiert werden.
Zum Schutz des Verbindungsstückes 204 kann zwischen Mutter 408 und Verbindungsstück 204 eine Beilegscheibe 406 ausgebildet sein.
Eine mechanische Spannung der formschlüssigen Anbindung 300 kann beispielsweise mittels eines Spannelementes 402 eingerichtet werden. Das Spannelement kann dabei als elektrische Verbindung eingerichtet sein. Zusätzlich oder anstelle kann eine elektrisch Verbindung zwischen Träger 102 und Verbindungsstück 204 mittels eines elektrisch leitfähigen Verbindungselementes 432 eingerichtet sein.
Zum Schutz vor elektrostatischen Entladungen kann die elektrisch leitfähige Verbindungsstruktur 432 von einer elektrisch isolierenden Verkapselung 434 umgeben sein, beispielsweise einer Kunststoffkappe aufweisend.
5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht unterschiedlicher schlüssiger Anbindungen gemäß verschiedenen Ausgestaltungen.
Die dargestellten formschlüssigen Anbindungen 510, 520, 530, 540 sind lediglich zur Veranschaulichung dargestellt.
Elemente der einzelnen Ausgestaltungen 520, 540, können auch miteinander kombiniert werden.
Dargestellt sind schematische Querschnitte von zwei unterschiedlichen Ausgestaltungen formschlüssiger Anbindungen 300 einer Verbindungsstruktur 502 mit einem Verbindungsstück 204 im offenen Zustand 510, 530 und im geschlossenen Zustand 520, 540. Die dargestellte Verbindungsstruktur 502 kann dabei als Teil oder Bereich einer Verbindungsstruktur 502 verstanden werden, beispielsweise einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der 4 – siehe auch die Ausgestaltungen der Beschreibungen der 6 und 7.
Zusätzlich oder Anstelle der Fixierung einer Verbindungsstruktur 412, 422, 432 mit einem Verbindungstück 204 mittels einer Nietverbindung 404 oder einer Mutter 408 kann die formschlüssige Anbindung 300 mittels einer Federkraft von einer klemmenden Einrichtung 508 fixiert und/oder elektrisch kontaktiert werden.
Die klemmende Einrichtung 508 kann dazu eine Verbindungsstruktur 502 mit einem geformten Kopfbereich 504 und ein Verbindungsstück 204 mit einem komplementär geformten zweiten Hohlraum 206 aufweisen.
Der komplementär geformte zweite Hohlraum 206 beispielsweise als Sackloch 206 mit nur einer Öffnung 510, 520 oder als ein Ring 506 im Verbindungsstück 204 verstanden werden. Der Ring 506 kann dabei als ein Hohlraum 506 im Verbindungsstück 204 mit zwei Öffnungen verstanden werden, wobei der Bereich des Ringes 506 eine geringere Dicke aufweisen kann als das Verbindungsstück 204. In der dargestellten Ausgestaltung 530, 540 kann der Ring 506 auch als ein weiterer Hohlraum in dem zweiten Hohlraum 206 verstanden werden.
Das Schließen der klemmenden Einrichtung 508, d. h. das Einrasten des Kopfbereiches 504 in den komplementär geformten zweiten Hohlraum 206, kann mittels der Elastizität des zweiten Hohlraumes 206 bzw. Ringes 506 und/oder der Verbindungsstruktur 502 ausgebildet werden.
Zusätzlich oder anstelle kann zum Schließen der klemmenden Einrichtung 508 seitlich zu der Verbindungsstruktur im geschlossenen Zustand 520, 540 ein federndes Element ausgebildet sein, beispielsweise ein Ring 506 mit federnd gelagertem Ringdurchmesser (nicht dargestellt).
Der Kopfbereich 504 und der komplementär geformte zweite Hohlraum 206 können derart ausgebildet sein, dass ein Öffnen der mittels Federkraft geschlossenen formschlüssigen Anbindungen 300 nicht oder nur mittels Aufbringens einer Zugkraft möglich ist. Der Kopfbereich 504 und der komplementär geformte zweite Hohlraum 206 können derart ausgebildet sein, dass ein Öffnen der klemmenden Einrichtung 508 beim Annähern des Kopfbereiches 504 an den komplementär geformten zweiten Hohlraum 206 erleichtert wird, beispielsweise mittels eines geometrisch zulaufend geformten Kopfbereiches 504 und/oder mittels einer geometrisch aufweitend-geformten Öffnung des zweiten Hohlraumes 206.
Eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen Verbindungsstück 204 und Verbindungsstruktur 502 kann beispielsweise mittels eines elektrisch leitfähigen Verbindungsstückes 204 und einer elektrisch leitfähigen Verbindungsstruktur 502 im geschlossenen Zustand 520, 540 ausgebildet werden.
Das Verbindungsstück 204 und die Verbindungsstruktur 502 können gemäß einer der Ausgestaltungen des Verbindungsstück 204 und/oder der Verbindungsstruktur 412, 422, 432 ausgebildet sein, beispielsweise einen elektrisch leitfähigen Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold oder ähnliches.
Das Verbindungsstück 204 und die Verbindungsstruktur 502 können einen ähnlichen oder gleichen Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein wie der Trägers 102.
Für ein mechanisches Fixieren der Verbindungsstruktur 502 mit einem Verbindungsstück 204 können das Verbindungsstück 204 und die Verbindungsstruktur 502 beispielsweise einen Kunststoff, beispielsweise Polypropylen, Polyethylen oder ähnliches, aufweisen.
Der Kunststoff kann eine mechanische Elastizität aufweisen, der eine formschlüssige Verbindung mittels Federkraft ermöglichen kann. Für eine elektrische Verbindung des Verbindungsstücks 204 und der Verbindungsstruktur 502 können das Verbindungsstück 204 und die Verbindungsstruktur 502 eine teilweise oder vollständige, elektrisch leitfähige Schicht (nicht dargestellt) aufweisen, beispielsweise an der jeweiligen Oberfläche, beispielsweise wenn die Verbindungsstruktur 502 und das Verbindungsstück 204 einen elektrisch isolierenden Stoff aufweisen oder daraus gebildet sind.
6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht unterschiedlicher schlüssiger Anbindungen gemäß verschiedenen Ausgestaltungen.
Der Träger 102 und der optoelektronische Schichtenstapel 128 des optoelektronische Bauelementes 100 können gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der 1 eingerichtet sein.
Die dargestellten Ausgestaltungen 600, 620 können, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, als beispielhafte Kombinationen der formschlüssigen Anbindung 300 der Ausgestaltungen der Beschreibung aus 4 und 5 verstanden werden. Die dargestellten formschlüssigen Anbindungen 300 sind lediglich zur Veranschaulichung dargestellt. Elemente der einzelnen Ausgestaltungen 600, 620 können auch miteinander und mit Elementen der anderen Ausgestaltungen der Beschreibungen der 4 und 5 kombiniert werden.
In einer Ausgestaltung kann die Verbindungsstruktur 606 einen zylindrischen Bereich und einen konischen Bereich ähnlich der Ausgestaltung 410 aufweisen.
Die Verbindungsstruktur 606 kann beispielsweise als elektrisch leitfähige Niete 606 eingerichtet sein.
Zum Schutz vor elektrostatischen Entladungen kann die Verbindungsstruktur 606 eine elektrisch isolierende Verkapselung 608 aufweisen, beispielsweise eine Schutzkappe 608.
Die Verkapselung 608 kann beispielweise einen elektrisch isolierenden Kunststoff aufweisen, beispielsweise Polypropylen, Polyethylen oder ähnliches.
Die Verkapselung 608 kann beispielweise mittels Formschluss mit der Verbindungsstruktur 606 körperlich verbunden und fixiert werden.
Ein Formschluss der Verkapselung 608 mit der Verbindungsstruktur 606 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass die Verkapselung 608 die Verbindungsstruktur 606 teilweise oder vollständig umgibt und/oder teilweise oder vollständig von der Verbindungsstruktur 606 umgeben wird.
Die Verkapselung 608 kann beispielsweise im freiliegenden Bereich der Verbindungsstruktur 606 an der Oberfläche des Trägers 102 ausgebildet sein.
Die Verkapselung 608 kann die Oberfläche des Trägers 102 teilweise oder vollständig überragen (610) oder bündig, d. h. koplanar, mit der Oberfläche des Trägers 102 abschließen (620).
Die Verbindungsstruktur 606 kann mit dem Träger 102 mittels des ersten Hohlraumes 202 des Trägers, des konischen Bereiches der Verbindungsstruktur 606 und einer Nietverbindung 404 in alle Raumrichtungen bezüglich Krafteinwirkungen fixiert sein.
Die mechanische und/oder elektrische Verbindung des Trägers 102 mit wenigstens einem externen elektrischen Anschluss 610 kann mittels einer klemmenden Einrichtung 508 gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der 5 realisiert werden.
In der Ausgestaltung 600 ist eine klemmende Einrichtung 508 ähnlich der Ausgestaltung 520 dargestellt. Das Verbindungsstück 204 kann ein Substrat 604, eine Klemmvorrichtung 602 und externe elektrische Anschlüsse 610 aufweisen.
Die Klemmvorrichtung 602 kann beispielsweise eine Feder aufweisen, beispielsweise ähnlich oder gleich einer Schenkelfeder, beispielsweis mit wenigstens zwei Federarmen, wobei jeder Federarm an wenigstens einem Punkt mit dem Substrat 604 verbunden ist und wenigstens teilweise drehbar gelagert ist.
In dem Substrat 604 kann zwischen den Federarmen, bzw. zwischen der Klemmvorrichtung 602, eine elektrische Verbindung mit dem wenigstens einen externen elektrischen Anschluss ausgebildet sein. Die Federarme der Klemmvorrichtung 602 können dabei derart eingerichtet sein, dass, beim Vergrößern des Abstandes der Federarme voneinander, eine Federkraft ausgebildet wird.
Weiterhin kann die Klemmvorrichtung einen Bereich aufweisen, der ein Öffnen der Klemmvorrichtung aus dem geschlossenen Zustand 520 erschwert, beispielsweise ähnlich einem Widerhaken. Ein Öffnen der Klemmvorrichtung 602 aus dem geschlossenen Zustand 520 kann beispielsweise das Anlegen einer Zugkraft an den Kopfbereich 504 der Verbindungsstruktur 606 aufweisen.
Weiterhin kann die Klemmvorrichtung einen Bereich aufweisen, der ein Schließen der Klemmvorrichtung aus dem geöffneten Zustand 510 erleichtert, beispielsweise ähnlich einer Aufweitung der Federarme und/oder lateral zu den Federarmen angeordneten Federn. Ein Öffnen der Klemmvorrichtung 602 aus dem geöffneten Zustand 510 kann beispielsweise das Anlegen einer Druckkraft an den Kopfbereich 504 der Verbindungsstruktur 606 aufweisen.
In einer weiteren Ausgestaltung 620 kann eine Verbindungsstruktur 614 Elemente ähnlich oder gleich denen der Verbindungsstruktur 432 einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der 4 und Elemente ähnlich oder gleich denen der Verbindungsstruktur 606 aufweisen.
Die Verbindungsstruktur kann beispielsweise einen zylindrischen Bereich und einen konischen Bereich im ersten Hohlraum 202 des Trägers 102 aufweisen und mit dem Träger formschlüssig fixiert werden ähnlich der Verbindungsstruktur 606. Die Verbindungsstruktur 614 kann jedoch auch ein Gewinde aufweisen und mit einer Beilegscheibe 406 und einer Mutter 408 am Träger 102 fixiert werden, ähnlich der Ausgestaltung der Verbindungsstruktur 432.
Das elektrisch kontaktierte Substrat 616 kann beispielsweise ähnlich dem Substrat 604 mit externen Anschlüssen 610 ausgebildet sein, einen elektrisch leitfähigen Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein oder Teil einer Halterung des organischen optoelektronischen Bauelementes 100 sein, beispielsweise ein Gehäuse oder ein Rahmen.
7 zeigt eine schematische Querschnittsansicht unterschiedlicher schlüssiger Anbindungen gemäß verschiedenen Ausgestaltungen.
Der Träger 102 und der optoelektronische Schichtenstapel 128 des optoelektronische Bauelementes 100 können gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der 1 eingerichtet sein.
Die dargestellten Ausgestaltungen 710, 720 können, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, als beispielhafte Kombinationen der formschlüssigen Anbindung 300 der Ausgestaltungen der Beschreibung aus 4 und 5 verstanden werden. Die dargestellten, formschlüssigen Anbindungen 300 sind lediglich zur Veranschaulichung dargestellt. Elemente der einzelnen Ausgestaltungen 710, 720 können auch miteinander und mit Elementen der anderen Ausgestaltungen der Beschreibungen der 4, 5 und 6 kombiniert werden.
Das optoelektronische Bauelement 100 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der 1 eingerichtet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung 710 kann die Verbindungsstruktur 702 ähnlich der Verbindungsstruktur 606 gemäß einer der Ausgestaltungen 600 der Beschreibung der 6 eingerichtet sein.
Beispielsweise kann die Verbindungsstruktur 702 als eine Niete 702 eingerichtet sein und mittels der Nietverbindung 404, der Form der Niete 702 und der komplementären Form des ersten Hohlraumes 202 in dem Träger fixiert werden.
In Ausgestaltungen, in denen eine Fixierung und/oder eine elektrische Kontaktierung des organischen optoelektronischen Bauelementes von der Unterseite des Trägers 102 her erforderlich oder gewünscht ist, kann die klemmende Einrichtung 508 auch auf der Verbindungsstruktur 702 ausgebildet sein.
Die Unterseite des organischen optoelektronischen Bauelementes kann dabei als flächige Seite ohne optoelektronischen Stapel 128 verstanden werden.
Die Elemente der klemmenden Einrichtung 508 und des elektrisch leitfähigen Substrates 616 können gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibungen der 5 und/oder 6 ausgebildet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung 720 kann die Verbindungsstruktur 704 beispielsweise Elemente der Ausgestaltungen der Verbindungsstrukturen 614 und 702 aufweisen. Die Verbindungsstruktur 704 kann ähnlich oder gleich der Verbindungsstruktur 614 mittels Beilegscheibe 406 und Mutter 408 am Träger 102 fixiert werden.
Die Verbindungsstruktur 704 kann ähnlich oder gleich der Verbindungsstruktur 702 mittels einer klemmenden Einrichtung 508 auf der Verbindungsstruktur 704 elektrisch kontaktiert oder extern fixiert werden, beispielsweise mit dem einem Teil 616 eines Gehäuses (nicht dargestellt).
Zum Fixieren der Verbindungsstruktur 704 mit der Beilegscheibe 406 und der Mutter 408 an dem Träger 102 kann die Verbindungsstruktur 704 in einem freiliegenden, d. h. frei von außen zugänglichen, Bereich einen Haltepunkt 706 aufweisen, beispielsweise wenigstens zwei planparallele Flächen, beispielsweise ähnlich der Form eines Sechskants.
Der Haltepunkt 706 kann dabei derart ausgebildet sein, dass das Fixieren der Mutter 408 an der Verbindungsstruktur 704 ermöglicht wird, beispielsweise ein Durchdrehen der Verbindungsstruktur 704 verhindert.
Ein freiliegender Bereich für einen Haltepunkte 706 kann beispielsweise im Bereich zwischen der klemmenden Einrichtung 508 und dem Teil der Verbindungsstruktur 704, der von dem Träger 102 umgeben wird, ausgebildet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung kann ein freiliegender Bereich für einen Haltepunkte 706 unterhalb der Mutter 408 beispielsweise als Abflachung des Gewindes ausgebildet werden.
8 zeigt eine schematische Querschnittsansicht schlüssiger Anbindungen mehrerer optoelektronischer Bauelemente gemäß verschiedenen Ausgestaltungen.
In einer Ausgestaltung kann die optoelektronische Bauelementevorrichtung zwei oder mehr optoelektronische Bauelemente aufweisen, die mittels gemeinsamer Verbindungstücke fixiert und/oder elektrisch kontaktiert werden können.
Die zwei oder mehr optoelektronischen Bauelemente können dabei elektrisch zueinander in Reihe geschaltet sein.
Das Verbindungsstück 204 kann dazu zwei oder mehr Hohlräume 206 aufweisen.
Jedes der optoelektronischen Bauelemente kann mittels einer formschlüssigen Anbindung 300 gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibungen der 3, 4, 5, 6 und/oder 7 mit dem gemeinsamen Verbindungsstück elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt sein.
Benachbarte optoelektronische Bauelemente 100, die sich ein gemeinsames Verbindungsstück teilen, können eine gleiche oder eine unterschiedliche formschlüssige Anbindung 300 aufweisen.
Die Ausrichtung der optoelektronische Schichtenstapel 128 bezüglich des Verbindungsstückes kann dabei abhängig von der jeweiligen konkreten Ausgestaltung sein. Die optoelektronischen Bauelemente mit gemeinsamen Verbindungsstück 204 können derart angeordnet sein, dass das Verbindungsstück 204 auf der gleichen oder auf unterschiedlichen Seiten des Trägers 102 bezüglich der optoelektronischen Schichtenstapel 128 eingerichtet ist.
9 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer schlüssigen Anbindung eines organischen optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausgestaltungen.
In einer weiteren Ausgestaltung kann die mechanische formschlüssige Anbindung 300 des Trägers 102 eines optoelektronischen Bauelementes 100 mit einem Verbindungsstück 204 für eine elektrische Kontaktierung eingerichtet sein.
Das Verbindungsstück 204 kann dazu elektrisch leitfähig sein oder elektrisch leitfähige Bereiche aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann wenigstens ein elektrisch leitfähiger Bereich des Verbindungsstücks 204 mittels einer elektrisch leitfähigen, stoffschlüssigen Verbindung 902 eine elektrische Verbindung 904 mit einer externen Stromquelle aufweisen. Die elektrisch leitfähige, stoffschlüssige Verbindung 902 kann beispielsweise ein Lötzinn oder einen elektrisch leitfähigen Klebstoff aufweisen.
Die elektrische Verbindung 904 kann beispielsweise mittels eines Drahtes 904 oder mittels eines elektrischen Anschlusses 610 realisiert sein.
10 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer schlüssigen Anbindung eines organischen optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausgestaltungen.
In einer Ausgestaltung kann das Verbindungsstück 204 beispielsweise als ein Teil eines Gehäuses 1002 eingerichtet sein, wobei in der Darstellung nur die Verbindung des Verbindungsstückes 204 mit einem Teil des Gehäuses 1002 gezeigt ist.
Das Verbindungsstück 204 kann mittels einer elektrischen und/oder mechanischen Verbindung 1004 mit einem Teil des Gehäuses 1002 gekoppelt sein.
Die elektrische und/oder mechanische Verbindung 1004 kann/können dabei als stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs oder eines Lötzinns, und/oder als eine formschlüssige Verbindung, beispielsweise eine formschlüssige Anbindung 300 gemäß verschiedenen Ausgestaltungen, eingerichtet sein.
11 zeigt eine schematische Darstellung eines organischen optoelektronischen Bauelementes im Verfahren zum Ausbilden einer schlüssigen Anbindung gemäß verschiedenen Ausgestaltungen.
In 11 ist an einem Beispiel eine formschlüssige Verbindung eines Verbindungsstückes 204 mit einem Träger 102 gemäß verschiedenen Ausgestaltungen dargestellt. Die dargestellte Ausgestaltung ist dabei lediglich als ein Teil und ein Beispiel eines Verfahrens zum formschlüssigen Anbinden eines optoelektronischen Bauelementes 100 an ein Verbindungsstück 204 im Kontext der Ausgestaltungen der Beschreibungen der 1 bis 10 zu verstehen.
Das Verfahren kann ein Bereitstellen eines optoelektronischen Bauelementes 100 und ein Ausbilden 1110 eines ersten Hohlraumes 202 in dem Träger 102 des organischen optoelektronischen Bauelementes 100 aufweisen. Der ausgebildete erste Hohlraum 202 in dem Träger 102 ist dabei in einer Querschnittsansicht dargestellt.
Der erste Hohlraum 202 kann dabei in einem Bereich des Trägers 102 ohne optoelektronischen Schichtenstapel 128 ausgebildet werden.
Die Verbindungsstruktur 502 kann teilweise oder vollständig gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der 2 bis 10 eingerichtet sein.
Das optoelektronische Bauelement 100 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der 1 eingerichtet sein. Der erste Hohlraum 202 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibungen der 1 bis 10 eingerichtet sein.
Das Verfahren kann das Einbringen 1120 einer Verbindungsstruktur 502 in den ersten Hohlraum 202 aufweisen. Die Verbindungsstruktur 502 und der erste Hohlraum 202 können dabei gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der 1 bis 10 wenigstens teilweise komplementär zueinander ausgestaltet sein.
Das Einbringen 1120 der Verbindungsstruktur 502 in den ersten Hohlraum 202 ist in einer Seitenansicht dargestellt.
Das Verfahren kann das Aufbringen 1130 eines Fixierungsmittels 404, beispielsweise eines Nietenrings 404 auf oder über die Verbindungsstruktur 502 in dem ersten Hohlraum 202 aufweisen.
Der Nietenring 404 kann beispielsweise mittels einer ersten Greifeinrichtung 1108 auf die Verbindungsstruktur 502 geschoben werden.
Nach dem Aufbringen 1130 des Fixierungsmittels 404 auf die Verbindungsstruktur 502 kann das Verfahren ein Ausbilden einer formschlüssigen Verbindung 1140 aufweisen. Dabei werden Fixierungsmittel 404 und Verbindungsmittel 502 formschlüssig miteinander verbunden. Beispielsweise kann ein Nietring 404 thermisch und/oder mechanisch vernietet werden oder eine Mutter 408 auf ein Verbindungelement 502 mit komplementärem Gewinde geschraubt werden. Die Nietverbindung oder Verschraubung kann dann die Verbindungsstruktur 502 gegen Zugkräfte bezüglich des Trägers 102 kraftschlüssig fixieren.
Beim Vernieten kann beispielsweise die erste Greifeinrichtung 1108 lateral einen Druck und/oder eine Temperaturerhöhung auf den Nietring 404 ausüben, während eine zweite Greifeinrichtung 1106 auf die Verbindungsstruktur 502 eine Zugkraft ausübt.
Die Zugkraft auf die Verbindungsstruktur 502 kann dabei zu einem Ausrichten der Verbindungsstruktur 502 in dem ersten Hohlraum 202 führen.
Der laterale Druck und/oder die laterale Temperaturerhöhung der ersten Greifeinrichtung 1108 auf den Nietring 404 können wenigstens teilweise zu einem mechanischen Quetschen oder Schmelzen des Nietringes 404 führen. Dadurch kann der Nietring 404 mit der Verbindungsstruktur 502 schlüssig verbunden werden.
12 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer schlüssigen Anbindung eines optoelektronischen Bauelementes, gemäß verschiedenen Ausgestaltungen.
In einer Ausgestaltung 1200 kann die Verbindungsstruktur 502 derart ausgebildet sein, dass der Träger 102 des organischen optoelektronischen Bauelementes 100 und das Verbindungsstück 204 formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden werden.
Die dargestellte Ausgestaltung 1200 kann den Vorteil aufweisen, dass keine Schraub- und/oder Nietverbindungen der Verbindungstruktur 1202 an bzw. mit dem Träger 102 des organischen optoelektronischen Bauelementes und/oder dem Verbindungsstück 204 notwendig sind.
Das Verbindungsstruktur 1202 kann mittels eines Formschlusses und eines Kraftschlusses in dem ersten Hohlraum 202 und in dem zweiten Hohlraum 206 fixiert werden. Der erste Fixierungsbereich 302 und/oder der zweite Fixierungsbereich 304 können dabei derart ausgebildet sein, dass die Verbindungsstruktur 1202 bezüglich Verschiebungen resultierend aus einer an die Verbindungsstruktur 1202 angelegten Zugkraft, einer Scherkraft und/oder einer Druckkraft stationär, d. h. unbeweglich oder Positionsinvariant, ausgebildet ist, beispielsweise indem die Hohlräume 202, 206 komplementär zueinander ausgebildet sind.
Die Hohlräume 202, 206 können ähnlich oder gleich einer Klemmvorrichtung, ähnlich oder gleich einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der 6; und/oder ähnlich oder gleich einem Sackloch sein.
Der erste Fixierungsbereich 302 und der zweite Fixierungsbereich 304 können dabei zueinander ähnlich oder gleich ausgebildet sein.
In verschiedenen Ausführungsformen werden ein Verfahren für ein schlüssiges Verbinden eines organischen optoelektronischen Bauelementes mit einem Verbindungstück, eine Verbindungsstruktur für ein kraftschlüssiges Verbinden und eine optoelektronische Bauelementevorrichtung bereitgestellt, mit denen es beispielsweise möglich ist eine organische Leuchtdiode formschlüssig und/oder kraftschlüssig, elektrisch und/oder mechanisch mit einem Verbindungsstück zu koppeln. Dadurch kann auf eine stoffschlüssige Anbindung verzichtet werden und eine größere Flexibilität für den Benutzer erreicht werden.

Claims

Verfahren für ein schlüssiges Verbinden (300) eines organischen optoelektronischen Bauelementes (100) mit einem Verbindungsstück (204), das Verfahren aufweisend: • Ausbilden eines ersten Hohlraumes (202) in einem organischen optoelektronischen Bauelementes (100), wobei der erste Hohlraum (202) wenigstens eine erste Öffnung aufweist; • Einführen einer Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) durch die erste Öffnung in den ersten Hohlraum (202), wobei die eingeführte Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) einen ersten Fixierungsbereich (302) aufweist, wobei der erste Fixierungsbereich (302) der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) wenigstens teilweise komplementär zu der Form des ersten Hohlraumes (202) eingerichtet ist; • Ausbilden eines zweiten Hohlraumes (206) in einem Verbindungsstück (204), wobei der zweite Hohlraum (206) wenigstens eine zweite Öffnung aufweist; wobei der zweite Hohlraum (206) wenigstens teilweise komplementär zu der Form des zweiten Fixierungsbereiches (304) der eingeführten Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) eingerichtet wird; und • Einführen eines zweiten Fixierungsbereiches (304) der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) durch die zweite Öffnung in den zweiten Hohlraum (206); und • Ausbilden einer kraftschlüssigen Verbindung des organischen optoelektronischen Bauelementes mit dem Verbindungsstück nachdem die Verbindungsstruktur in den ersten Hohlraum und in den zweiten Hohlraum eingeführt wurde.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei beim Einführen der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) in den ersten Hohlraum (202) und/oder in den zweiten Hohlraum (206) wenigstens eine der Öffnungen des ersten Hohlraumes (202) und/oder des zweiten Hohlraumes (206) eine invariante Form aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei beim Einführen der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) in den ersten Hohlraum (202) und/oder in den zweiten Hohlraum (206) wenigstens eine der Öffnungen des ersten Hohlraumes (202) und/oder des zweiten Hohlraumes (206) eine veränderliche Form aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202), nach dem Einführen oder während des Einführens der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) in den ersten Hohlraum (202) oder in den zweiten Hohlraum (206), formschlüssig an oder mit dem organischen optoelektronischen Bauelement (100) und/oder dem Verbindungsstück (204) fixiert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei das formschlüssige Fixieren der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) einen Prozess aufweist aus der Gruppe der Prozesse: • ein Verschrauben; oder • ein Vernieten.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202), nach dem Einführen oder während des Einführens der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) in den ersten Hohlraum (202) und/oder in den zweiten Hohlraum (206), kraftschlüssig an oder mit einem Bereich des organischen optoelektronischen Bauelementes (100) und/oder dem Verbindungsstück (204) fixiert wird, wobei das kraftschlüssige Fixieren einen Prozess aufweist aus der Gruppe der Prozesse: • ein Verschrauben; • ein Einschnappen • ein Klemmen; oder • eine magnetische Anziehung, wobei ein Teil des ersten Fixierungsbereiches und/oder des zweiten Fixierungsbereiches magnetisch ausgebildet ist bzw. sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei beim Einführen der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) in den ersten Hohlraum (202) und/oder in den zweiten Hohlraum (206), die Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) gleichzeitig oder zusätzlich in wenigstens einen weiteren Hohlraum eingeführt wird, wobei der weitere Hohlraum in dem ersten Hohlraum (202) oder in dem zweiten Hohlraum (206) ausgebildet ist und wobei der weitere Hohlraum wenigstens eine Öffnung aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend ein Halten der Verbindungstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) bei wenigstens einem Fixieren der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202), wobei das Halten der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) ein Fixieren der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) um wenigstens eine Drehachse aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) zuerst mit dem Verbindungsstück (204) kraftschlüssig verbunden wird und erst danach die Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) formschlüssig mit dem organischen optoelektronischen Bauelementes (100) verbunden wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei während oder nach dem Ausbilden der schlüssigen Verbindung (300) des organischen optoelektronischen Bauelementes (100) mit dem Verbindungsstück (204) mittels der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) zusätzlich eine elektrische Verbindung zwischen dem optoelektronischen Bauelement (100) und dem Verbindungsstück (204) ausgebildet wird.
Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) für ein kraftschlüssiges Verbinden (300), die Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) wenigstens aufweisend: • einen ersten Fixierungsbereich (302) und einen zweiten Fixierungsbereich (304); • wobei der erste Fixierungsbereich (302) für ein kraftschlüssiges Verbinden (300) der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) mit einem ersten Körper (1206) eingerichtet ist; • wobei der zweite Fixierungsbereich (304) für ein kraftschlüssiges Verbinden (300) mit einem zweiten Körper (1208) eingerichtet ist; und • wobei die Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) derart eingerichtet ist, dass der erste Körper (1206) mittels der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) kraftschlüssig mit dem zweiten Körper (1208) verbunden wird, • wobei der erste Fixierungsbereich (302) und/oder der zweite Fixierungsbereich (304) für eine Klemmverbindung eingerichtet ist bzw. sind.
Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) gemäß Anspruch 11, wobei der erste Fixierungsbereich (302) und/oder der zweite Fixierungsbereich (304) ähnlich oder gleich einer der Verbindungsstrukturen eingerichtet ist aus der Gruppe der Verbindungsstrukturen: • eine Niete; • eine Schraube; • ein Innengewinde; • ein Stift; • eine Klemme; und/oder • eine magnetische Verbindung, wobei ein Teil des ersten Fixierungsbereiches magnetisch ausgebildet ist.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung, aufweisend: ein organisches optoelektronisches Bauelement (100), ein Verbindungsstück (204) und eine Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) zwischen dem organischen optoelektronischen Bauelement (100) und dem Verbindungsstück (204): • wobei die Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) einen ersten Fixierungsbereich (302) und einen zweiten Fixierungsbereich (304) aufweist; • wobei das organische optoelektronische Bauelement (100) einen ersten Hohlraum und das Verbindungsstück (204) einen zweiten Hohlraum aufweist; • wobei der erste Fixierungsbereich (302) wenigstens teilweise in dem ersten Hohlraum (202) ausgebildet ist und wobei der zweite Fixierungsbereich (304) wenigstens teilweise in dem zweiten Hohlraum (206) ausgebildet ist; • wobei der erste Fixierungsbereich (302) zu dem ersten Hohlraum (202) und/oder der zweite Fixierungsbereich (304) zu dem zweiten Hohlraum (206) wenigstens teilweise komplementär eingerichtet ist/sind; • wobei die Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) das organische optoelektronische Bauelement (100) mit dem Verbindungsstück (204) kraftschlüssig verbindet, wobei die kraftschlüssige Verbindung außerhalb des optoelektronischen Bauelementes (100) und der Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) ausgebildet ist.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung gemäß Anspruch 13, ferner aufweisend einen Halter (1002), wobei das organische optoelektronische Bauelement (100) von dem Halter (1002) gehalten ist, wobei das Verbindungsstück (204) als Teil des Halters (1002) ausgebildet ist.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei im ersten Hohlraum (202) und/oder im zweiten Hohlraum (206) wenigstens zwei gegenüberliegende Öffnungen ausgebildet sind.
Optoelektronische Bauelementevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Verbindungsstruktur (412, 422, 432, 502, 606, 614, 702, 704, 1202) an oder mit einem Bereich des organischen optoelektronischen Bauelementes (100) und/oder des Verbindungsstückes (204) formschlüssig fixiert ist, wobei das formschlüssige Fixieren eine Verbindung aufweist aus der Gruppe: • eine Verschraubung; • eine Vernietung; • eine Verschraubung; • ein Einschnappen; • ein Klemme; und/oder • eine magnetische Anziehung, wobei ein Teil des ersten Fixierungsbereiches (302) und/oder des zweiten Fixierungsbereiches (304) magnetisch ausgebildet ist.