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Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Baugruppe und ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe.
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Eine optoelektronische Baugruppe weist mindestens ein optoelektronisches Bauelement auf einem Träger auf. Ein optoelektronisches Bauelement kann beispielsweise eine Leuchtdiode (LED), eine organische Leuchtdiode (Organic Light Emitting Diode, OLED), beispielsweise eine weiße organische Leuchtdiode (White Organic Light Emitting Diode, WOLED) oder eine Solarzelle sein.
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Verschiedene Kunden haben regelmäßig verschiedene Wünsche bezüglich der Anzahl und/oder Anordnung von optoelektronischen Bauelementen in einer optoelektronischen Baugruppe. Beispielsweise möchte ein Kunde eine optoelektronische Baugruppe mit zwei LEDs, ein anderer Kunde möchte eine optoelektronische Baugruppe mit vier LEDs, einer möchte, dass die LEDs parallel geschaltet sind, ein anderer, dass die LEDs in Reihe geschaltet sind. Für diese und andere voneinander abweichende Kundenwünsche werden dann produktspezifische Träger mit produktspezifischen Leiterbahnen darauf ausgebildet. Beispielsweise muss bei flexiblen Trägerbändern für jedes Schaltungslayout ein produktspezifisches Trägerband ausgebildet werden.
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In verschiedenen Ausführungsformen wird eine optoelektronische Baugruppe bereitgestellt, die einfach und/oder kostengünstig ausgebildet werden kann und/oder die auf einfache und/oder kostengünstige Weise an vorgegebene Anforderungen, wie beispielsweise Kundenwünsche, angepasst ist.
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In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe bereitgestellt, das ermöglicht, die optoelektronische Baugruppe einfach und/oder kostengünstig auszubilden und/oder die optoelektronische Baugruppe auf einfache und/oder kostengünstige Weise an vorgegebene Anforderungen, wie beispielsweise Kundenwünsche, anzupassen.
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In verschiedenen Ausführungsformen wird eine optoelektronische Baugruppe bereitgestellt. Die optoelektronische Baugruppe weist einen flexiblen Trägerbandabschnitt auf. Ein elektrisch leitfähiges erstes Leiterband ist auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt ausgebildet und erstreckt sich von einem ersten Ende des flexiblen Trägerbandabschnitts zu einem zweiten Ende des flexiblen Trägerbandabschnitts. Ein elektrisch leitfähiges zweites Leiterband ist von dem ersten Leiterband beabstandet und auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt ausgebildet und erstreckt sich von dem ersten Ende des flexiblen Trägerbandabschnitts zu dem zweiten Ende des flexiblen Trägerbandabschnitts. Mindestens ein erstes optoelektronisches Bauelement, das einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist, ist auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt angeordnet. Der erste Anschluss ist mittels mindestens einer ersten Leiterbahn, die auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt ausgebildet ist, mit dem ersten Leiterband elektrisch gekoppelt. Der zweite Anschluss ist mittels mindestens einer zweiten Leiterbahn, die auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt ausgebildet ist, mit dem zweiten Leiterband elektrisch gekoppelt.
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Der flexible Trägerbandabschnitt mit den Leiterbändern kann aus einem vorkonfektionierten Träger hergestellt werden. Beispielsweise kann der Trägerbandabschnitt aus einem Trägerband vereinzelt werden, das bereits die Leiterbänder aufweist. Somit ist bei dem Träger keine Vorabfestlegung auf ein bestimmtes PCB-Layout nötig. Unterschiedliche Produkte können abhängig von verschiedenen Kundenwünschen, beispielsweise in-situ, gefertigt werden, wobei die Leiterbahnen produktspezifisch aufgebracht werden können. Dies ermöglicht eine sehr schnelle Herstellung und Lieferung neuer Produkte, da für ein neues Schaltungslayout kein produktspezifisches Trägerband hergestellt werden muss. Ferner sind aufgrund des Trägerbandes als vorkonfektioniertem Träger ein flexibler Endlosprozess mit der Möglichkeit große Modullängen zu fertigen und/oder eine Rolle-zu-Rolle(Reel-to-Reel)-Fertigung möglich. Das flexible Trägerband mit den Leiterbändern kann als Ausgangsmaterial für alle produktspezifischen Flexprodukte verwendet werden. Die Längen der spezifischen Baugruppen können flexibel eingestellt werden und durch entsprechendes Schneiden des Trägerbandes konfektioniert werden.
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Das Trägermaterial des Trägerbands kann beispielsweise PI, PEI, PET, PEN, FR4 oder Ähnliches aufweisen. Dass der Trägerbandabschnitt flexibel ist, kann beispielsweise bedeuten, dass der Trägerbandabschnitt elastisch, flexibel und/oder zerstörungsfrei gebogen werden kann mit einem Krümmungsradius in einem Bereich von beispielsweise 1 cm bis 50 cm, beispielsweise 5 cm bis 20 cm, beispielsweise 10 cm bis 15 cm.
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Die Leiterbänder können sich beispielsweise linear über das Trägerband erstrecken. Die Leiterbänder und/oder die Leiterbahnen können beispielsweise Kupfer, Aluminium oder ein anderes leitfähiges Material aufweisen. Ferner können die Leiterbänder und/oder Leiterbahnen ganz oder teilweise von einem Isolator, beispielsweise einer Isolatorschicht, bedeckt sein. Dass das zweite Leiterband von dem ersten Leiterband beabstandet ist, kann beispielsweise bedeuten, dass die Leiterbänder zumindest derart weit voneinander Abstand haben, dass in normalem Betrieb der optoelektronischen Baugruppe kein Strom direkt von dem ersten zu dem zweiten Leiterband fließt. Beispielsweise kann zwischen dem ersten und dem zweiten Leiterband ein Isolator angeordnet sein.
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Der flexible Trägerbandabschnitt weist eine erste Seite und eine von der ersten Seite abgewandte zweite Seite auf. Die Leiterbänder, die Leiterbahnen und/oder die optoelektronischen Bauelemente können beispielsweise auf der ersten Seite des flexiblen Trägerbandabschnitts ausgebildet sein.
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Die Anschlüsse des ersten optoelektronischen Bauelements dienen zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements. Das optoelektronische Bauelement kann beispielsweise ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement, beispielsweise eine LED oder eine OLED, oder ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement, beispielsweise eine Solarzelle, sein.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen weist die optoelektronische Baugruppe mindestens ein zweites optoelektronisches Bauelement auf. Das optoelektronische Bauelement weist einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Leiterband elektrisch gekoppelt ist, und einen zweiten Anschluss, der mit dem zweiten Leiterband elektrisch gekoppelt ist. Die Anschlüsse des zweiten optoelektronischen Bauelements dienen zum elektrischen Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen ist der erste Anschluss des zweiten optoelektronischen Bauelements über eine Verbindungsleiterbahn, die auf der ersten Seite des flexiblen Trägerbandabschnitts ausgebildet ist, mit dem zweiten Anschluss des ersten optoelektronischen Bauelements elektrisch gekoppelt. Der zweite Anschluss des zweiten optoelektronischen Bauelements ist über die zweite Leiterbahn mit dem zweiten Leiterband elektrisch gekoppelt. Das erste und das zweite optoelektronische Bauelement sind in Reihe geschaltet.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen ist der erste Anschluss des zweiten optoelektronischen Bauelements über die erste Leiterbahn mit dem ersten Leiterband elektrisch gekoppelt. Der zweite Anschluss des zweiten optoelektronischen Bauelements ist über die zweite Leiterbahn mit dem zweiten Leiterband elektrisch gekoppelt. Das erste und das zweite optoelektronische Bauelement sind parallel geschaltet.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen weist die optoelektronische Baugruppe mindestens ein elektronisches Bauelement auf. Das elektronische Bauelement ist elektrisch zwischen das erste Leiterband und das erste optoelektronische Bauelement, zwischen das erste optoelektronische Bauelement und das zweite optoelektronische Bauelement, zwischen das erste optoelektronische Bauelement und das zweite Leiterband und/oder zwischen das zweite optoelektronische Bauelement und das zweite Leiterband geschaltet. Das elektronische Bauelement kann beispielsweise ein passives oder ein aktives Bauelement sein. Ein passives Bauelement kann beispielsweise einen elektrischen Widerstand, einen Kondensator und/oder eine Spule aufweisen. Ein aktives Bauelement kann beispielsweise einen Transistor, ein Steuerelement und/oder ein Regelelement aufweisen.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen weist der flexible Trägerbandabschnitt eine Länge auf, die größer ist als die Breite des flexiblen Trägerbandabschnittes. Die Leiterbänder erstrecken sich in Längsrichtung des flexiblen Trägerbandabschnitts. Beispielsweise sind die Leiterbänder parallel zueinander und/oder parallel zu dem Trägerbandabschnitt ausgerichtet. Alternativ oder zusätzlich liegen das erste Leiterband in Breitenrichtung nahe einer ersten Kante des Trägerbandabschnitts und das zweite Leiterband nahe einer zweiten Kante des Trägerbandabschnitts. Die Kanten können senkrecht zu den Enden des Trägerbandabschnitts ausgebildet sein.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen liegt die Breite des Trägerbandabschnitts in einem Bereich von 5 mm bis 20 mm, beispielweise von 8 mm bis 15 mm, beispielsweise von 10 mm bis 13 mm. Die Breite des Trägerbandes entspricht der Breite des Trägerbandabschnitts.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen hat mindestens eines der Leiterbänder eine Breite in einem Bereich von 1 mm bis 5 mm, beispielsweise von 2 mm bis 4 mm, beispielsweise ungefähr 3 mm, und/oder eine Dicke in einem Bereich von 30 µm bis 130 µm, beispielsweise von 50 µm bis 100 µm, beispielsweise von 60 µm bis 80 µm. Das Leiterband mit der im Vorhergehenden beschriebenen Breite und Dicke ermöglicht aufgrund des entsprechenden Leiterbahnquerschnitts hohe Stromdichten bei der Spannungsversorgung der Bauelemente.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen hat mindestens eine der Leiterbahnen eine Breite in einem Bereich von 0,1 mm bis 3 mm, beispielsweise von 0,5 mm bis 2 mm, beispielsweise ungefähr 1 mm, und/oder eine Dicke in einem Bereich von 10 µm bis 50 µm, beispielsweise von 20 µm bis 40 µm, beispielsweise ungefähr 30 µm.
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In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe oder einer Mehrzahl unterschiedlicher optoelektronischer Baugruppen, insbesondere einer Serie optoelektronischer Baugruppen bereitgestellt, beispielsweise der im Vorhergehenden erläuterten optoelektronischen Baugruppe. Eine Mehrzahl unterschiedlicher optoelektronischer Baugruppen bzw. eine Serie unterschiedlicher optoelektronischer Baugruppen bedeutet insbesondere, dass optoelektronische Baugruppen mit ähnlichem Aufbau, beispielsweise identischen Dimensionen, insbesondere identischer Breite, und/oder ähnlicher Anordnung der Bauelemente auf einer Baugruppe hergestellt werden können, die sich insbesondere in Betriebseigenschaften, wie beispielsweise der Lichtfarbe, Leistung oder Leuchtdichte unterschieden können. Dies wird bisweilen auch als Baukastensystem oder modularer Aufbau bezeichnet. Dabei wird der flexible Trägerbandabschnitt bereitgestellt. Das elektrisch leitfähige erste Leiterband wird auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt so ausgebildet, dass das erste Leiterband sich von dem ersten Ende des flexiblen Trägerbandabschnitts zu dem zweiten Ende des flexiblen Trägerbandabschnitts erstreckt. Das elektrisch leitfähige zweite Leiterband wird so auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt ausgebildet, dass das zweite Leiterband von dem ersten Leiterband beabstandet ist und sich von dem ersten Ende des flexiblen Trägerbandabschnitts zu dem zweiten Ende des flexiblen Trägerbandabschnitts erstreckt. Die erste Leiterbahn wird auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt so ausgebildet, dass die erste Leiterbahn mit dem ersten Leiterband elektrisch gekoppelt ist. Mindestens die zweite Leiterbahn wird auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt so ausgebildet, dass die zweite Leiterbahn mit dem zweiten Leiterband elektrisch gekoppelt ist. Mindestens ein optoelektronisches Bauelement, das den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss aufweist, wird auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt so angeordnet, dass der erste Anschluss mit der ersten Leiterbahn elektrisch gekoppelt wird und dass der zweite Anschluss mit der zweiten Leiterbahn elektrisch gekoppelt wird.
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Dass der Trägerbandabschnitt bereitgestellt wird, bedeutet beispielsweise, dass der Trägerbandabschnitt ausgebildet wird. Die Leiterbänder können beispielsweise in einem Belichtungs-Ätz-Verfahren, beispielsweise einem photolithographischen Prozess, und/oder mittels Laminierens ausgebildet werden. Die Leiterbahnen können beispielsweise produktspezifisch und/oder mittels Rakelns, Dispensens, Jettens und/oder Druckens von leitfähigem Material ausgebildet werden. Das leitfähige Material kann beispielsweise Silber und/oder Kupfer aufweisen, beispielsweise damit angefüllt sein, oder daraus gebildet sein. Das optoelektronische Bauelement kann mit seinen Anschlüssen direkt in dem leitfähigen Material angeordnet werden.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen wird zum Bereitstellen des flexiblen Trägerbandabschnitts ein flexibles Trägerband bereitgestellt. Auf dem flexiblen Trägerband werden die Leiterbänder ausgebildet, insbesondere unabhängig von einer vorgegebenen Anzahl und/oder vorgegebenen Anordnung von optoelektronischen Bauelementen für die herzustellende optoelektronische Baugruppe und insbesondere für mehrere Trägerbandabschnitte entsprechend mehrerer optoelektronischer Baugruppen. Abhängig von der vorgegebenen Anzahl und/oder vorgegebenen Anordnung der optoelektronischen Bauelemente für die optoelektronische Baugruppe wird eine Länge des flexiblen Trägerbandabschnitts ermittelt. Der flexible Trägerbandabschnitt mit den darauf ausgebildeten Leiterbändern wird mit der entsprechenden Länge aus dem Trägerband vereinzelt. Die Anzahl bzw. die Anordnung der optoelektronischen Bauelemente auf einem der flexiblen Trägerbandabschnitte können beispielsweise abhängig von Kundenwünschen und/oder Anforderungen vorgegebenen werden.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen werden die Leiterbahnen abhängig von der vorgegebenen Anzahl und/oder der vorgegebenen Anordnung von optoelektronischen Bauelementen für die optoelektronische Baugruppe auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt ausgebildet.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen werden das bzw. die optoelektronischen Bauelemente auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt angeordnet und mit den entsprechenden Leiterbahnen kontaktiert, bevor das Material der Leiterbahnen getrocknet und/oder gehärtet ist, so dass das bzw. die optoelektronischen Bauelemente nachfolgend mittels der Leiterbahnen an dem flexiblen Trägerbandabschnitt befestigt sind. Das Material der Leiterbahnen kann Trocknen und/oder Aushärten, beispielsweise thermisch, durch Luftfeuchtigkeit und/oder durch UV-Einwirkung. Das Material der Leiterbahnen dient somit als Haftmittel zum Befestigen der optoelektronischen Bauelemente an dem Trägerbandabschnitt.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen werden die Leiterbahnen so ausgebildet und mindestens zwei optoelektronische Bauelemente so auf dem flexiblen Träger angeordnet, dass die optoelektronischen Bauelemente in Reihe geschaltet sind.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen werden die Leiterbahnen so ausgebildet und mindestens zwei optoelektronische Bauelemente so auf dem flexiblen Träger angeordnet, dass die optoelektronischen Bauelemente parallel geschaltet sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein Ausführungsbeispiel eines Trägerbandes mit Leiterbändern;
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2 ein Ausführungsbeispiel eines Trägerbandabschnitts mit Leiterbändern und Leiterbahnen;
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3 ein Ausführungsbeispiel einer optoelektronischen Baugruppe;
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4 ein Schaltdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe;
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5 ein Ausführungsbeispiel einer optoelektronischen Baugruppe;
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6 ein Ausführungsbeispiel einer optoelektronischen Baugruppe.
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele 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 Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele 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.
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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.
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Eine optoelektronische Baugruppe kann ein, zwei oder mehr optoelektronische Bauelemente aufweisen. Optional kann eine optoelektronische Baugruppe auch ein, zwei oder mehr elektronische Bauelemente aufweisen.
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Ein elektronisches Bauelement kann beispielsweise ein aktives und/oder ein passives Bauelement aufweisen. Ein aktives elektronisches Bauelement kann beispielsweise eine Rechen-, Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder einen Transistor aufweisen. Ein passives elektronisches Bauelement kann beispielsweise einen Kondensator, einen Widerstand, eine Diode oder eine Spule aufweisen.
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Ein optoelektronisches Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement oder ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein. Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement kann beispielsweise eine Solarzelle sein. Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement kann beispielsweise ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter-Bauelement sein und/oder als eine elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als ein elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder als ein organischer elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. In diesem Zusammenhang kann das elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement beispielsweise als Licht emittierende Diode (light emitting diode, LED) als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED), als Licht emittierender Transistor oder als organischer Licht emittierender Transistor ausgebildet sein. Das Licht emittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
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Die Bauelemente können beispielsweise als SMD-Bauelemente (Surface Mounted Device) ausgebildet sein.
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In den im Folgenden beschriebenen 1 bis 3 sind verschiedene Schritte eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe dargestellt.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines flexiblen Trägerbandes 8 mit einem ersten Leiterband 12 und einem zweiten Leiterband 14. Der flexible Trägerbandabschnitt 10 weist eine erste Seite und eine von der ersten Seite abgewandte zweite Seite auf. Die Leiterbänder 12, 14 sind auf der ersten Seite des flexiblen Trägerbandabschnitts 10 ausgebildet. Die Leiterbänder 12, 14 sind beispielsweise linear ausgebildet. Das flexible Trägerband 8 weist mehrere flexible Trägerbandabschnitte 10 auf. Das flexible Trägerband 8 und die flexiblen Trägerbandabschnitte 10 haben eine Breite B. Bei verschiedenen Ausführungsformen liegt die Breite des flexiblen Trägerbandes 8 und der flexiblen Trägerbandabschnitte 10 in einem Bereich von 5 mm bis 20 mm, beispielweise von 8 mm bis 15 mm, beispielsweise von 10 mm bis 13 mm. Die flexiblen Trägerbandabschnitte 10 haben eine Länge L, die von flexiblem Trägerbandabschnitt 10 zu flexiblem Trägerbandabschnitt 10 variieren kann. Das flexible Trägerband 8 mit den Leiterbändern 12, 14 ist flexibel ausgebildet. Das Trägermaterial des flexiblen Trägerbands 8 kann beispielsweise PI, PEI, PET, PEN, FR4 oder Ähnliches aufweisen. Dass das Trägerband 8 und insbesondere die Trägerbandabschnitte 10 flexibel sind, kann beispielsweise bedeuten, dass das flexible Trägerband 8 und/oder die flexiblen Trägerbandabschnitte 10 elastisch, flexibel und/oder zerstörungsfrei gebogen werden können mit einem Krümmungsradius in einem Bereich von beispielsweise 1 cm bis 50 cm, beispielsweise 5 cm bis 20 cm, beispielsweise 10 cm bis 15 cm.
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Die Leiterbänder 12, 14 erstrecken sich in Längsrichtung von einem Ende des flexiblen Trägerbandes 8 bis zu einem anderen Ende des flexiblen Trägerbandes 8 und über die mehreren flexiblen Trägerbandabschnitte 10 hinweg. Die Leiterbänder 12, 14 sind aus elektrisch leitfähigem Material gebildet oder weisen dieses auf. Das elektrisch leitfähige Material kann beispielsweise Kupfer oder Silber aufweisen oder sein. Die Leiterbänder 12, 14 können beispielsweise auf das flexible Trägerband 8 auflaminiert, beispielsweise geklebt, werden oder mittels eines photolithographischen Prozesses, der beispielsweise einen Belichtungs- und eine Ätzschritt umfasst, auf dem flexiblen Trägerband 8 ausgebildet werden. Das flexible Trägerband 8 kann beispielsweise von einer Rolle abgerollt werden, mit den Leiterbändern 12, 14 beschichtet werden und wieder auf eine Rolle aufgerollt werden. In anderen Worten können die Leiterbänder 12, 14 in einem Rolle-zu-Rolle-Prozess (Reel-to-Reel) auf das flexible Trägerband 8 aufgebracht werden.
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Die Leiterbänder 12, 14 sind voneinander beabstandet angeordnet und weisen somit einen vorgegebenen Abstand größer null voneinander auf. Zwischen den Leiterbändern 12, 14 kann ein Isolator angeordnet sein, wobei der Isolator beispielsweise ein isolierendes Material und/oder Luft sein kann. Die Leiterbänder 12, 14 verlaufen in Längsrichtung parallel zu dem flexiblen Trägerband 8 und parallel zu den länglichen Kanten des flexiblen Trägerbandes 8, wobei die länglichen Kanten des flexiblen Trägerbandes 8 die Enden, die sich in Breitenrichtung erstrecken, des flexiblen Trägerbandes 8 miteinander verbinden. Das erste Leiterband 12 ist nahe einer ersten Kante des flexiblen Trägerbandes ausgebildet und das zweite Leiterband 14 ist nahe einer zweiten Kante des flexiblen Trägerbandes 8 ausgebildet. Alternativ können beide Leiterbänder 12, 14 näher an einer der beiden Kanten angeordnet sein als an der anderen Kante. Somit ist bei den in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen den beiden Leiterbändern 12, 14 ein freier Raum auf dem flexiblen Trägerband 8 gebildet. Alternativ dazu kann dieser freie Raum auch neben den Leiterbändern 12, 14 gebildet sein. Die Leiterbänder 12, 14 und/oder das flexible Trägerband 8 können beispielsweise ganz oder teilweise von einem nicht gezeigten Isolator, beispielsweise einer Isolatorschicht, bedeckt sein.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen hat mindestens eines der Leiterbänder 12, 14 eine Breite in einem Bereich von 1 mm bis 5 mm, beispielsweise von 2 mm bis 4 mm, beispielsweise ungefähr 3 mm, und/oder eine Dicke in einem Bereich von 30 µm bis 130 µm, beispielsweise von 50 µm bis 100 µm, beispielsweise von 60 µm bis 80 µm. Bei diesen Leiterbänderquerschnitten sind Stromdichten möglich in einem Bereich beispielsweise von 10 mA bis 10 A, beispielsweise von 100 mA bis 5 A, beispielsweise von 1 A bis 2 A.
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2 zeigt einen der flexiblen Trägerbandabschnitte 10. Die Leiterbänder 12, 14 erstrecken von einem Ende des flexiblen Trägerbandabschnitts 10 zu einem anderen Ende des flexiblen Trägerbandabschnitts 10. Auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt 10 sind mehrere Leiterbahnen 16, 18, 20 ausgebildet, insbesondere eine erste Leiterbahn 16, eine zweite Leiterbahn 18 und mehrere Verbindungsleiterbahnen 20. Die Leiterbahnen 16, 18, 20 sind voneinander beabstandet angeordnet. Die Leiterbahnen 16, 18, 20 sind auf der ersten Seite des flexiblen Trägerbandabschnitts 10 ausgebildet. Die Leiterbahnen 16, 18, 20 weisen elektrisch leitfähiges Material, beispielsweise Silber, Nickel oder Kupfer, auf oder sind daraus gebildet. Die Leiterbahnen 16, 18, 20 weisen beispielsweise Silbertinte, Leitkleber oder Kleber mit Nickelpartikel auf. Die Leiterbahnen 16, 18, 20 können beispielsweise mittels Rakelns, Druckens und/oder Dispensens auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt 10 aufgebracht werden. Die erste Leiterbahn 16 ist körperlich und elektrisch mit dem ersten Leiterband 12 gekoppelt. Die zweite Leiterbahn 18 ist körperlich und elektrisch mit dem zweiten Leiterband 14 gekoppelt.
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Bei verschiedenen Ausführungsformen hat mindestens eine der Leiterbahnen 12, 14 eine Breite in einem Bereich von 0,1 mm bis 3 mm, beispielsweise von 0,5 mm bis 2 mm, beispielsweise ungefähr 1 mm, und/oder eine Dicke in einem Bereich von 10 µm bis 50 µm, beispielsweise von 20 µm bis 40 µm, beispielsweise ungefähr 30 µm.
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3 zeigt den flexiblen Trägerbandabschnitt 10 gemäß 2, wobei mehrere optoelektronische Bauelemente 22 und ein elektronisches Bauelement 24 auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt 10 angeordnet sind. Die Bauelemente 22, 24 sind auf der ersten Seite des flexiblen Trägerbandabschnitts 10 angeordnet. Die optoelektronischen Bauelemente 22 und das elektronische Bauelement 24 weisen nicht gezeigte Anschlüsse auf. Insbesondere weisen jedes der optoelektronischen Bauelemente 22 und das elektronische Bauelement 24 je einen ersten Anschluss und je einen zweiten Anschluss zum elektrischen Kontaktieren des entsprechenden optoelektronischen Bauelements 22 bzw. elektronischen Bauelements 24 auf. Die ersten Anschlüsse sind über die Verbindungsleiterbahnen 20 und teilweise über die optoelektronischen Bauelemente 22 und das elektronische Bauelement 24 mit der ersten Leiterbahn 16 und dem ersten Leiterband 12 elektrisch gekoppelt. Die zweiten Anschlüsse sind zumindest teilweise über die optoelektronischen Bauelemente 22 und die zweite Leiterbahn 18 mit dem zweiten Leiterband 14 elektrisch gekoppelt. Die optoelektronischen Bauelemente 22 und das elektronische Bauelement 24 sind in Reihe geschaltet. Die Leiterbahnen 16, 18, 20 können in den Bereichen, in denen sie mit den Anschlüssen in Kontakt sind oder in denen sie die Anschlüsse überlappen breiter, dicker und/oder größer sein als außerhalb dieser Bereiche.
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Das erste Leiterband 12 ist an ein erstes elektrisches Potential anlegbar. Das zweite Leiterband 14 ist an ein zweites elektrisches Potential anlegbar, das eine Potentialdifferenz zu dem ersten Potential hat. Das erste Leiterband 12 kann als erste Elektrode, beispielsweise als Anode, dienen und das zweite Leiterband 14 kann als zweite Elektrode, beispielsweise als Kathode, dienen. Somit eignen sich die Leiterbänder 12, 14 zum Anlegen einer Spannung an die optoelektronischen Bauelemente 22 und/oder das elektronische Bauelement 16. Die Leiterbänder 12, 14 können beispielsweise mittels Folienstecker, LIF-Stecker oder SIF-Stecker an die entsprechenden Potentiale angelegt werden.
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Der flexible Trägerbandabschnitt 10, die Leiterbahnen 16, 18, 20, die optoelektronischen Bauelemente 22 und das elektronische Bauelement 24 sind so ausgebildet und angeordnet, dass genau vier optoelektronische Bauelemente 22 und ein elektronisches Bauelement 24 auf dem flexiblen Trägerabschnitt 10 angeordnet werden können. Alternativ dazu kann auf das elektronische Bauelement 24 verzichtet werden oder es können mehr als ein elektronisches Bauelement 24 vorgesehen werden. Alternativ oder zusätzlich können mehr oder weniger als vier optoelektronische Bauelemente 22 auf dem flexiblen Trägerabschnitt 8 angeordnet werden.
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Die Länge L des Trägerbandabschnitts 10 kann einfach abhängig von der Anzahl der anzuordnenden optoelektronischen Bauelemente 22 und/oder elektronischen Bauelemente 20 vorgegeben werden. Die Anordnung und Anzahl der Leiterbahnen 16, 18, 20 kann ebenso einfach abhängig von der vorgegeben Anzahl der optoelektronischen Bauelemente 22 und/oder des elektronischen Bauelements 24 vorgegeben werden.
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Der flexible Trägerbandabschnitt 10 mit den Leiterbändern 12, 14, den Leiterbahnen 16, 18, 20 und den Bauelementen 22, 24 kann als optoelektronische Baugruppe 25, als flexibles Modul, beispielsweise flexibles LED-Modul, und/oder als lineare optoelektronische Baugruppe 25 bzw. als lineares flexibles Modul, beispielsweise als lineares flexibles LED-Modul, bezeichnet werden. Die optoelektronische Baugruppe 25 kann somit aus einem vorkonfektionierten flexiblen Trägerband 8 mit Leiterbändern 12, 14 flexibel hergestellt werden. Insbesondere kann die Länge L des flexiblen Trägerbandabschnitts 10 abhängig von der Anzahl und/oder Anordnung der Bauelemente 22, 24 vorgegeben werden und der flexible Trägerbandabschnitt 10 kann entsprechend von dem flexiblen Trägerband 8 vereinzelt, beispielsweise abgeschnitten werden. Der flexible Trägerbandabschnitt 10 kann vor oder nach dem Ausbilden der Leiterbahnen 16, 18, 20 und/oder vor oder nach dem Anordnen der Bauelemente 22, 24 auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt 10 aus dem flexiblen Trägerband 8 vereinzelt werden. Somit können optional auch die Leiterbahnen 16, 18, 20 in einem Rolle-zu-Rolle (Reel-to-Reel) Prozess auf dem flexiblen Trägerband 8 ausgebildet werden.
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Die Leiterbänder 12, 14, und/oder die Leiterbahnen 16, 18, 20, und/oder gegebenenfalls weitere Leiterbänder und/oder Leiterbahnen können ganz oder teilweise mit isolierenden Schichten bedeckt sein, die in den Figuren nicht dargestellt sind. Falls mehrere Isolatorschichten oder großflächigere Isolatorschichten ausgebildet sind, so können die Leiterbänder 12, 14 und/oder die Leiterbahnen 16, 18, 20 und/oder gegebenenfalls weitere Leiterbänder und/oder Leiterbahnen zum Elektrischen Kontaktieren lediglich partiell freigelegt sein, so dass die elektrische Kontaktierung der entsprechenden Leiterbänder 12, 14 und Leiterbahnen 16, 18, 20 erfolgen kann.
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4 zeigt ein Schaltdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer optoelektronischen Baugruppe, beispielsweise der in 3 gezeigten optoelektronischen Baugruppe 25. Die optoelektronischen Bauelemente 22 können beispielsweise LEDs sein und sind mittels Diodensymbole dargestellt. Das elektronische Bauelement 24 kann beispielsweise ein elektrischer Widerstand sein und ist dementsprechend als elektrischer Widerstand dargestellt.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer optoelektronischen Baugruppe 25, die beispielsweise weitgehend der im Vorhergehenden erläuterten optoelektronischen Baugruppe 25 entsprechen kann und/oder mit Hilfe des im Vorhergehenden erläuterten Verfahrens hergestellt werden kann. Insbesondere weist die optoelektronische Baugruppe 25 den flexiblen Trägerbandabschnitt 10 mit den Leiterbändern 12, 14 und den Leiterbahnen 16, 18, 20 auf, die optional in dem Rolle-zu-Rolle Verfahren ausgebildet werden können.
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Die optoelektronische Baugruppe 25 weist die vier optoelektronischen Bauelemente 22 auf, von denen jeweils zwei in Reihe und zwei parallel zueinander geschaltet sind. Die Leiterbahnen 16, 18, 20 sind abhängig von der vorgegebenen Anordnung und Verschaltung der optoelektronischen Bauelemente 22 auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt 10 ausgebildet. Alternativ können weniger oder noch weitere Bauelemente 22, 24 in Reihe und/oder parallel geschaltet auf dem flexiblen Trägerbandabschnitt 10 angeordnet werden und die Leiterbahnen 16, 18, 20 können entsprechend ausgebildet werden.
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6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer optoelektronische Baugruppe, die beispielsweise weitgehend einer der im Vorhergehenden erläuterten optoelektronischen Baugruppen 25 entsprechen kann und/oder mit Hilfe des im Vorhergehenden erläuterten Verfahrens hergestellt werden kann. Insbesondere weist die optoelektronische Baugruppe 25 den flexiblen Trägerbandabschnitt 10 mit den Leiterbändern 12, 14 und den Leiterbahnen 16, 18, 20 auf, die optional in dem Rolle-zu-Rolle Verfahren ausgebildet werden können.
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Die optoelektronische Baugruppe 25 weist zusätzlich zu dem zweiten Leiterband 14 ein drittes Leiterband 26 und ein viertes Leiterband 28 auf und zusätzlich zu der zweiten Leiterbahn 18 eine dritte Leiterbahn 30 und eine vierte Leiterbahn 28. Die dritte Leiterbahn 30 ist direkt körperlich und elektrisch mit dem dritten Leiterband 26 gekoppelt. Die vierte Leiterbahn 32 ist direkt körperlich und elektrisch mit dem vierten Leiterband 28 gekoppelt. Eines der optoelektronischen Bauelemente 22 ist über die dritte Leiterbahn 30 mit dem dritten Leiterband 26 elektrisch gekoppelt und eines der optoelektronischen Bauelemente 22 ist über die vierte Leiterbahn 32 mit dem vierten Leiterband 28 elektrisch gekoppelt. Zwischen dem zweiten Leiterband 14 und der dritten Leiterbahn 30 und zwischen dem zweiten und dritten Leiterband 14, 26 und der vierten Leiterbahn 32 sind eine oder mehrere nicht dargestellte Isolatorschichten ausgebildet.
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Das dritte Leiterband 26 und das vierte Leiterband 28 können beispielsweise als Kathoden für die optoelektronischen Bauelemente 22 dienen, mit denen sie über die entsprechenden Leiterbahnen 30, 32 gekoppelt sind. Dies ermöglicht, die optoelektronischen Bauelemente 22 unabhängig voneinander anzusteuern. Beispielsweise können die optoelektronischen Bauelemente 22 eine rote LED, eine grüne LED und eine blaue LED sein und die optoelektronische Baugruppe 25 kann ein RGB-Modul sein.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere sind in den Figuren verschiedene grundsätzliche Anordnungsmöglichkeiten von optoelektronischen Bauelementen 22 auf dem flexiblen Trägerabschnitt 10 gezeigt. Diese Anordnungen können jedoch nahezu beliebig miteinander kombiniert werden. Beispielsweise können bei allen Ausführungsbeispielen Reihen- und Parallelschaltungen in beliebiger Art und Weise miteinander kombiniert werden. Ferner können nahezu beliebige Anzahlen und Anordnungen von Bauelementen 22, 24 vorgesehen sein. Ferner können bei allen Ausführungsbeispielen mehr als die zwei Leiterbänder 12, 14 ausgebildet sein, beispielsweise um verschiedene der Bauelemente 22, 24 oder verschiedene Gruppen von Bauelementen 22, 24 unabhängig voneinander ansteuern zu können. Ferner können die Leiterbänder 12, 14, die Leiterbahnen 16, 18, 20 und/oder die Bauelement 22, 24 zumindest teilweise auf der zweiten Seite des Trägerbandabschnitts 10 ausgebildet und/oder angeordnet sein, wobei eine elektrische Kontaktierung dann beispielsweise durch den flexiblen Trägerbandabschnitt 10 hindurch erfolgen kann.
