-
Es werden eine Haltevorrichtung für eine organische Leuchtdiode und OLED-Modul mit einer Haltevorrichtung angegeben.
-
Ein OLED-Modul ist beispielsweise in der Druckschrift
WO 2012/171790 A1 beschrieben.
-
Organische Leuchtdioden (OLEDs) sind aufgrund ihrer großen und variablen Leuchtfläche sowie ihrem geringen Energieverbrauch attraktive Lichtquellen in Automobilanwendungen, zum Beispiel als Leuchtmittel in Rücklichtern. Hierbei kann die OLED in einer Haltevorrichtung montiert werden, so dass ein OLED-Modul gebildet wird. Allerdings kommt es im Betrieb des Kraftfahrzeuges zu Erschütterungen des OLED-Moduls, beispielsweise beim Fahren über unebenen Untergrund oder dem Öffnen und Schließen der Türen. Hierdurch können mechanische Kräfte auf die OLED übertragen werden, die diese schädigen können.
-
Es soll eine Haltevorrichtung für eine OLED angegeben werden, die die Wahrscheinlichkeit einer Schädigung der OLED aufgrund äußerer mechanischer Belastungen reduziert. Weiterhin soll ein OLED-Modul mit einer derartigen Haltevorrichtung angegeben werden.
-
Diese Aufgaben werden durch eine Haltevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein OLED-Modul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst.
-
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Haltevorrichtung und des OLED-Moduls sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Eine Haltevorrichtung für eine organische Leuchtdiode umfasst bevorzugt ein Halteelement mit einer Hauptfläche, die eine Montagefläche umfasst. Das Halteelement weist einen ersten Volumenbereich und einen zweiten Volumenbereich auf, wobei der erste Volumenbereich von dem zweiten Volumenbereich verschieden ist.
-
Das Halteelement kann beispielsweise im Wesentlichen stabförmig ausgebildet sein. „Im Wesentlichen“ bedeutet hierbei, dass das Halteelement als Stab ausgebildet ist, wobei eine oder mehrere Ecken abgerundet oder abgeschrägt ausgebildet sind. Beispielsweise ist der erste Volumenbereich ebenfalls im Wesentlichen stabförmig ausgebildet.
-
Der erste Volumenbereich des Halteelements ist bevorzugt im Bereich der Montagefläche angeordnet. Beispielsweise weist der erste Volumenbereich eine Hauptfläche auf, die entlang der Montagefläche verläuft. Die Hauptfläche des ersten Volumenbereichs kann etwa parallel zu der Montagefläche angeordnet sein.
-
Bevorzugt nimmt der erste Volumenbereich aufgrund seiner erhöhten Elastizität mehr Kraft durch elastisches Verformen auf, wenn er mechanischen Belastungen ausgesetzt ist, als der zweite Volumenbereich des Halteelements.
-
Vorliegend ist mit dem Begriff „Elastizität“ die Eigenschaft eines Körpers gemeint, unter Einwirkung einer mechanischen Kraft seine Form zu verändern. Bevorzugt ist diese Veränderung möglichst reversibel. Weist der Körper eine große Elastizität auf, so verformt er sich stark bei mechanischer Krafteinwirkung. Weist der Körper hingegen eine niedrige Elastizität auf, so verformt er sich nur geringfügig bei Krafteinwirkung. Die Elastizität eines Körpers hängt in der Regel von seiner Geometrie und seinem Material ab.
-
Ein Maßstab für die Elastizität eines Materials ist das Elastizitätsmodul, das sich aus der Verallgemeinerung des Hookschen Gesetzes σ = E·ε ergibt, wobei σ die Spannung, E das Elastizitätsmodul und ε die Dehnung ist. Je größer das Elastizitätsmodul E ist, umso schwerer ist das Material zu verformen.
-
Die Haltevorrichtung basiert auf der Idee, einen ersten Volumenbereich in dem Halteelement vorzusehen, der leichter durch äußere mechanische Belastungen elastisch verformt werden kann als der zweite Volumenbereich des Halteelements. Die Verformung des ersten Volumenbereichs erfolgt bevorzugt möglichst reversibel. Hierdurch können mechanische Kräfte, die auf das OLED-Modul mit der Haltevorrichtung einwirken, in dem ersten Volumenbereich durch elastische Verformungen abgebaut werden. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der OLED deutlich.
-
Hierzu ist es insbesondere sinnvoll, den ersten Volumenbereich im Bereich der Montagefläche anzuordnen, die dazu vorgesehen ist, die OLED aufzunehmen.
-
Besonders bevorzugt weist der erste Volumenbereich ein erstes Elastizitätsmodul auf und der zweite Volumenbereich ein zweites Elastizitätsmodul, wobei das erste Elastizitätsmodul kleiner ist als das zweite Elastizitätsmodul.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Haltevorrichtung variiert die Elastizität des Halteelements entlang seiner Hauptfläche. Beispielsweise variiert die Elastizität des ersten Volumenbereichs entlang seiner Hauptfläche. Beispielsweise kann die Variation eine lineare Abnahme oder lineare Zunahme der Elastizität ausgehend von einer Seitenfläche des ersten Volumenbereichs hin zu einem Zentrum des Halteelements sein. Die Elastizität kann um mehr als 5%, bevorzugt mehr als 30 % und besonders bevorzugt um mehr als 90 % variieren.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Haltevorrichtung variiert die Elastizität des ersten Volumenbereichs entlang der gesamten Hauptfläche des Halteelements. Beispielsweise kann die Variation eine lineare Abnahme oder Zunahme der Elastizität ausgehend von den Seitenflächen des Halteelements hin zu einem Zentrum des Halteelements sein. Bei dieser Ausführungsform ist die Montagefläche bevorzugt mittig auf der Hauptfläche des Halteelements angeordnet. Die Elastizität kann um mehr als 5%, bevorzugt mehr als 30 % und besonders bevorzugt um mehr als 90 % variieren.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Haltevorrichtung umfasst das Halteelement mehrere erste Volumenbereiche, deren Dicke ausgehend von einer Seitenfläche des Halteelements hin zur Mitte des Halteelements kontinuierlich abnimmt, wobei zwischen zwei direkt benachbarten ersten Volumenbereichen jeweils ein zweiter Volumenbereich angeordnet ist. Bevorzugt nimmt die Dicke der ersten Volumenbereiche entlang der Montagefläche ab. Auf diese Art und Weise kann eine Variation der Elastizität des gesamten Halteelements entlang einer Hauptfläche des Halteelements erzielt werden und die Stabilität der gesamten Haltevorrichtung verbessert werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Haltevorrichtung umfasst der erste Volumenbereich die Montagefläche. Bei dieser Ausführungsform des Halteelements wird die OLED bei der Montage zu einem OLED-Modul direkt auf den ersten Volumenbereich aufgebracht. Weist der erste Volumenbereich zu seinen optimierten mechanischen Eigenschaften zusätzlich eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit auf, so kann auf diese Art und Weise eine verbesserte Wärmeabfuhr von der OLED im Betrieb erzielt werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Haltevorrichtung weisen der erste Volumenbereich und der zweite Volumenbereich zwei verschiedene Materialien auf. Besonders bevorzugt ist hierbei der erste Volumenbereich im Inneren des Halteelements angeordnet, so dass die Montagefläche frei ist von dem Material des ersten Volumenbereichs. Beispielsweise wird die Montagefläche von dem zweiten Volumenbereich umfasst und durch das Material des zweiten Volumenbereichs gebildet. Wird ein Modul mit einer derartigen Haltevorrichtung gebildet, indem eine OLED auf die Montagefläche montiert wird, so steht die OLED oder ein Fügemittel zur Verbindung der OLED mit der Montagefläche nicht in Kontakt mit dem Material des ersten Volumenbereichs, sondern in Kontakt mit dem Material des zweiten Volumenbereichs.
-
Beispielsweise weist der erste Volumenbereich und/oder der zweite Volumenbereich eines der folgenden Materialien auf oder ist aus einem dieser Materialien gebildet: Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere, Verbundwerkstoffe, Kunststoffe, Metalle, Keramiken.
-
Bei den Thermoplasten kann es sich beispielsweise um Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol oder Polyester handelen. Möglich sind auch teilkristalline Thermoplaste, wie beispielsweise Polyoxymethylen (POM), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamid (PA), Polyethylenterephthalat (PET) und Polybutylenterephthalat (PBT). Möglich sind auch amorphe Thermoplaste wie beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC), Polycarbonat (PC), Styrol-Acrylnitril-Copolymer (SAN) und Polyphenylenether (PPE). Möglich ist es auch sogenannte Polymerlegierungen bzw. Polyblends als Thermoplaste einzusetzten. Bei Polymerlegierungen bzw. Polyblends handelt es sich um Mischungen aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Polymeren. Hierbei entstehen Kunststoffe, so genannte Polyblends, mit ganz spezifischen Eigenschaften, die sich insbesondere durch Schlagzähigkeit, Steifheit und Wärmeformbeständigkeit auszeichnen. Beispiele für Polyblends sind: ABS/PA, PC/ABS, Acryl/PVC (Kydex®), ASA/PC, PP/EPDM, PC/PBT und PS/PE.
-
Die Thermoplasten können auch mit unterschiedlichen Dichten hergestellt werden: Beispielsweise kann Polyethylen in unterschiedlichen Qualitäten hergestellt, hauptsächlich in: HD-PE (High-Density-PE), LLD-PE (Linear-Low-Density-PE), LD-PE (Low-Density-PE).
-
Bei den Duroplasten kann es sich beispielsweise um Phenoplaste, Polyesterharze, Polyurethanharze für Lacke und Oberflächenbeschichtungen und Kunstharze wie beispielsweise Epoxidharze handeln.
-
Als Elastomere können beispielsweise Naturkautschuk (NR), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Chloropren-Kautschuk (CR), Butadien-Kautschuk (BR) und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) gewählt werden.
-
Verbundwerkstoffe können beispielsweise Kunststoffe sein. Die Kunststoffe können mit Additiven wie beispielsweise Carbon- und/oder Glasfasern oder Farbpigmenten versehen sein. Möglich sind auch Kunststoffe, die mit Weichmachern, wie Extendern versetzt sind. Extender werden auch als sekundäre Weichmacher bezeichnet. Beispielsweise handelt es sich bei dem Extender um epoxidierte Öle, hochsiedende Mineralöle und Paraffine. Beispielsweise handelt es sich bei dem mit einem Weichmacher versetzten Kunststoff um Diethylhexylphthalat (DEHP) versetzt mit Extendern wie z.B. epoxidierte Öle, hochsiedende Mineralöle und/oder Paraffinen. Die Kunststoffe können auch mit Stabilisatoren versetzt sein. Stabilisoren können beispielsweise Antioxidantien sein, die die bei der Reaktion entstehenden freien Radikale abfangen (Radikalkettenabbrecher), oder gleich die Bildung der Radikale verhindern (Desaktivatoren). Als Radikalkettenabbrecher setzt man beispielsweise Phenole oder Amine zu, als Desaktivatoren dienen beispielsweise Phosphane und ebenfalls Amine. Es ist auch möglich, dass die Kunststoffe mit Füllstoffen versetzt sind. Füllstoffe sind Streckmittel, die die Herstellung des Kunststoffs verbilligen. Streckmittel sind dem Fachmann bekannt. Zusätzlich können die Füllstoffe die mechanischen Eigenschaften des Materials verbessern. Beispiele für geeignete Füllstoffe sind: Kreide, Sand, Kieselgur, Glasfasern und -kugeln, Zinkoxid, Quarz, Holzmehl, Stärke, Graphit, Ruße und Talkum. Füllstoffe können eingesetzt werden, um das Brandverhalten der Kunststoffe zu minimieren.
-
In einer Ausführungsform kann der erste und der zweite Volumenbereich auch dasselbe Basismaterial umfassen. In dieser Ausführungsform wird die Elastizität der beiden Materialien beispielsweise durch Zugabe weiterer Materialien verändert und angepasst.
-
In einer Ausführungsform umfasst der zweite Volumenbereich ein Metall und ein Basismaterial, wie einem Thermoplast, Duroplast, Elastomer, Verbundwerkstoff oder Kunststoff oder besteht aus den genannten Materialien und der erste Volumenbereich umfasst oder besteht aus dem Basismaterial des zweiten Volumenbereichs. Beispielsweise besteht der zweite Volumenbereich aus einem Metall, wie einem Metallhalter, dermit einem Kunststoff vollständig überzogenist. Der Metallhalter ist bevorzugt im wesentlichen stabförmig ausgebildet. Derselbe Kunststoff bidet dann den ersten Volumenbereich. In dieser Ausführungsform ist die Steifigkeit im zweiten Volumenbereich durch die hohe Steifigkeit des Metallhalters bedingt.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Haltevorrichtung weisen der erste Volumenbereich und der zweite Volumenbereich ein gleiches Basismaterial auf, wobei in den zweiten Volumenbereich Partikel eingebettet sind, die das Elastizitätsmodul des zweiten Volumenbereichs gegenüber dem Elastizitätsmodul des ersten Volumenbereichs erhöhen. Der erste Volumenbereich ist hierbei bevorzugt frei von den Partikeln. Bei dem Basismaterial kann es sich beispielsweise um ein Polymer handeln. Mit Hilfe der Partikel können insbesondere harte Biegekanten zwischen dem ersten Volumenbereich und dem zweiten Volumenbereich vermieden werden.
-
Besonders bevorzugt weisen die Partikel eine Wärmeleitfähigkeit auf, die gegenüber dem Basismaterial erhöht ist.
-
Die Partikel können beispielsweise eines der folgenden Materialien aufweisen oder aus einem der folgenden Materialien gebildet sein: Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT), Diamant, Kupfer, Bornitrid, Aluminium, Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid und Kunststoffe.
-
Die genannten Materialien können folgende Wärmeleitfähigkeiten aufweisen: Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT): 6000 W/mK, Diamant: 2300 W/mK, Kupfer: 392 W/mK, Bornitrid: 400 W/mK, Aluminium: 221 W/mK, Aluminiumnitrid: 180–220 W/mK, Aluminiumoxid: 28 W/mK, Kunststoffe: 0,2–0,4 W/mK. Im Vergleich hierzu weist Luft eine Wärmeleitfähigkeit von 0,026 W/mK auf.
-
Der Durchmesser der Partikel liegt bevorzugt zwischen einschließlich 50 nm und einschließlich 5 mm. Besonders bevorzugt liegt der Durchmesser der Partikel zwischen 100 nm und einschließlich 100 µm und ganz besonders bevorzugt zwischen 1 µm und einschließlich 10 µm.
-
Bei dem Basismaterial kann es sich beispielsweise um eines der folgenden Materialien handeln Polyethylen, Ethylen-Polyvinylacetat, Expandierbares Polystyrol, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Weichgemachtes Polyvinylchlorid, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere, Polyacetale, Polyetheralkohole, Epoxidharze bzw. cycloaliphatische Epoxidharze, Polycarbonate, Alkydharze, Polyethylenterephthalat, Polyester, Polypropylen, Polypropylen-Copolymere, Acrylpolymere, Acrylpolymere (Formmassen), Polyamide, Harnstoffharze, Melaminharze, Aminoharze, Polyurethane, Phenolharze, Silikone, Celluloseether und Derivate, Synthetischer Kautschuk, Latex. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Haltevorrichtung weist ein Material des ersten Volumenbereichs ein anderes Vernetzungsverhalten auf als ein Material des zweiten Volumenbereichs. Besonders bevorzugt ist hierbei der Vernetzungsmechanismus der beiden Volumenbereiche gleich. Dies vereinfacht die Vernetzung.
-
Beispielsweise weisen die Volumenbereiche ein Polymer auf oder sind aus einem Polymer gebildet, dessen Vernetzungsgrad innerhalb des ersten Volumenbereichs geringer ist als innerhalb des zweiten Volumenbereichs. Je höher der Vernetzungsgrad des Polymers ist, umso größer ist in der Regel dessen Elastizitätsmodul.
-
Hierbei kann sich das Polymer lediglich hinsichtlich der Häufigkeit seiner Vernetzungsstellen in den beiden Volumenbereichen unterscheiden, während die chemische Grundstruktur des Polymers über das gesamte Halteelement gleichartig ausgebildet ist. Alternativ ist es auch möglich, dass der erste Volumenbereich ein erstes Polymer aufweist und der zweite Volumenbereich ein zweites Polymer, das sich von dem ersten Polymer nicht nur in der Anzahl an Vernetzungsstellen unterscheidet, sondern auch in seiner chemischen Grundstruktur.
-
Besonders bevorzugt werden das erste Polymer und das zweite Polymer mit dem gleichen Mechanismus vernetzt, wie beispielsweise Temperatur oder (UV-)Strahlung.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Haltevorrichtung weisen der erste Volumenbereich und der zweite Volumenbereich Poren auf, wobei die Poren im ersten Volumenbereich im Mittel einen größeren Durchmesser aufweisen als die Poren im zweiten Volumenbereich. Die Poren führen zu einer Veränderung der Steifigkeit des Materials. Bevorzugt weisen hierbei der erste Volumenbereich und der zweite Volumenbereich das gleiche Material, bevorzugt ein Metall, auf. Beispielsweise sind die folgenden Metalle dazu geeignet, bei dieser Ausführungsform verwendet zu werden: Aluminium, Eisen, Kupfer, Kobalt, Nickel, Mangan, Magnesium, Wolfram, Vanadium, Zink, Zinn, Zirkon, Niob, Molybdän, Palladium, Platin, Silber, Titan, Chrom, oder Legierungen dieser Metalle.
-
Die Poren weisen in dem ersten Volumenbereich bevorzugt einen Durchmesser zwischen einschließlich 1 µm und 5 mm, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 5 µm und 2 mm, ganz besonders bevorzugt zwischen einschließlich 10 µm und 1 mm auf.
-
In dem zweiten Volumenbereich weisen die Poren bevorzugt einen Durchmesser auf der in Abhängigkeit des Durchmessers der Poren des ersten Volumenbereichs 1%–1000% kleiner, bevorzugt 10 %–100 % kleiner ist.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Haltevorrichtung weisen der erste Volumenbereich und der zweite Volumenbereich Poren auf, wobei der Gesamtfüllgrad der Poren im ersten Volumenbereich höher ist als in dem zweiten Volumenbereich.
-
Der Gesamtfüllgrad kann zwischen 0–99 %, bevorzugt zwischen 0–50% und besonders bevorzugt zwischen 0 und 30 % % variieren.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Haltevorrichtung unterscheidet sich der erste Volumenbereich derart durch seine Geometrie von dem zweiten Volumenbereich, dass die Elastizität des ersten Volumenbereichs gegenüber dem zweiten Volumenbereich erhöht ist. Beispielsweise verjüngt sich ein Querschnitt des ersten Volumenbereichs ausgehend von einer Mitte des Halteelements zu einer Seitenfläche des Halteelements hin. Besonders bevorzugt erfolgt die Verjüngung hierbei kontinuierlich. Beispielsweise ist der erste Volumenbereich keilförmig ausgebildet.
-
Bevorzugt sind der erste Volumenbereich und der zweite Volumenbereich bei dieser Ausführungsform aus dem gleichen Material gebildet. Da der erste Volumenbereich weniger Material aufweist als der zweite Volumenbereich, ist die Elastizität des ersten Volumenbereichs gegenüber dem zweiten Volumenbereich erhöht.
-
Die Haltevorrichtung ist insbesondere dazu geeignet, in einem OLED-Modul Verwendung zu finden.
-
Ein OLED-Modul umfasst gemäß einer Ausführungsform eine OLED, die auf die Montagefläche der Haltevorrichtung montiert ist. Beispielsweise ist die OLED auf die Montagefläche geklebt.
-
Die OLED umfasst einen organischen Schichtenstapel mit einer organischen lichterzeugenden Zone. Der organische Schichtenstapel ist zwischen einer Anode und einer Kathode angeordnet, die im Betrieb der OLED Ladungsträger in den organischen Schichtenstapel und insbesondere in die aktive Zone injizieren. Die Anode und die Kathode sind in der Regel aus einem anorganischen Material, beispielsweise einem Metall oder einem TCO (transparent conductive oxide), gebildet.
-
Die Anode ist gemäß einer Ausführungsform der OLED auf ein Substrat aufgebracht. Hierbei sind das Substrat und die Anode bevorzugt transparent für das Licht der OLED ausgebildet. Beispielsweise ist das Substrat aus Glas gebildet und die Anode aus einem TCO. Die Hauptfläche des Substrats, die von dem Schichtenstapel abgewandt ist, umfasst bei dieser Ausführungsform bevorzugt die Strahlungsaustrittsfläche der OLED. Mit anderen Worten sendet die OLED im Betrieb Licht durch das Substrat aus. Eine derartige OLED wird auch Bottom-Emitter genannt. Bevorzugt handelt es sich bei der hier in dem OLED-Modul verwendeten OLED um einen Bottom-Emitter.
-
Es kann sich bei der in dem OLED-Modul verwendeten OLED auch um einen Top Emitter handeln. Bei dieser Ausführungsform wird das Licht im Betrieb über die Kathode ausgesendet, die transparent für das Licht der OLED ausgebildet ist. Das Substrat kann in dieser Ausführungsform aus einer Folie, wie eine Stahl- oder Plastikfolie, gebildet sein. Diese Ausführungsform der OLED wird auch als fexible OLED bezeichnet.
-
Die Montagefläche nimmt gemäß einer Ausführungsform nur einen Teil einer Hauptfläche des Halteelements ein. Die OLED ist bevorzugt nur mit einem Teilbereich ihrer rückseitigen Hauptfläche auf die Montagefläche aufgebracht, beispielsweise geklebt, so dass das Halteelement und die OLED nur teilweise lateral überlappen und ein Teil der OLED seitlich über das Halteelement hinausragt und ein Teil des Halteelements über die OLED hinausragt. Bevorzugt ist die OLED hierbei derart angeordnet, dass sich eine Kontaktleiste der OLED, besonders bevorzugt mittig, über dem Halteelement befindet. Durch eine derartige Anordnung können Designvorteile der OLED genutzt werden, die sich aus der Dünnheit und der filigranen Ausgestaltung der OLED ergeben. Allerdings ergibt sich hierbei grundsätzlich auch die Möglichkeit zur Entstehung von Drehmomenten, die auf den organischen Schichtenstapel bei äußeren mechanischen Belastungen wirken. Daher ist hier die beschriebene Haltevorrichtung besonders vorteilhaft.
-
Gemäß einer Ausführungsform der OLED ist auf der der Strahlungsaustrittsfläche gegenüberliegenden Hauptfläche des Substrats der organische Schichtenstapel angeordnet. Auf dieser Hauptfläche ist weiterhin bevorzugt eine Kontaktleiste angeordnet, die dazu dient, die OLED elektrisch zu kontaktieren. Bevorzugt ist die Kontaktleiste in einem Randbereich der Hauptfläche angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Kontaktleiste seitlich neben dem organischen Schichtenstapel angeordnet.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die OLED eine Verkapselung auf, die den organischen Schichtenstapel verkapselt und die Aufgabe hat, den organischen Schichtenstapel vor schädlichen äußeren Einflüssen, wie etwa Feuchtigkeit und Sauerstoff, zu schützen. Beispielsweise umfasst die Verkapselung einen Dünnfilmschichtenstapel. Ein derartiger Dünnfilmschichtenstapel ist beispielsweise in der Druckschrift
WO 2010/108894 A1 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt diesbezüglich durch Rückbezug aufgenommen wird.
-
Gemäß einer Ausführungsform des OLED-Moduls ist eine rückseitige Hauptfläche der OLED durch einen Dünnfilmschichtenstapel als Verkapselung gebildet, wobei die OLED mit der Dünnfilmverkapselung auf die Montagefläche aufgebracht ist, beispielsweise durch Kleben.
-
Alternativ oder zusätzlich zu dem Dünnfilmschichtenstapel kann die Verkapselung der OLED auch eine dünne Metallfolie, eine Kunststofffolie und/oder eine Lackschicht umfassen. Beispielsweise ist auf den Dünnfilmschichtenstapel eine dünne Metallfolie, eine Kunststofffolie und/oder eine Lackschicht aufgebracht. Bevorzugt ist eine Kombination aus einer Metallfolie oder einer Kunststofffolie mit einer Lackschicht.
-
Neben dem Dünnfilmschichtenstapel, der Metallfolie und/oder der Lackschicht kann die Verkapselung eine Glasplatte aufweisen, die auf den Dünnfilmschichtenstapel, die Metallfolie und/oder die Lackschicht aufgebracht ist. Die Glasplatte erstreckt sich hierbei bevorzugt entlang der gesamten Hauptfläche des Substrats und ist beispielsweise vollflächig aufgeklebt.
-
Die Metallfolie kann beispielsweise eines der folgenden Materialien aufweisen oder aus einem der folgenden Materialien bestehen: Aluminium, Kupfer.
-
Die Lackschicht kann beispielsweise eines der folgenden Materialien aufweisen oder aus einem der folgenden Materialien bestehen: Epoxid, Acrylat, Silikon, Polyurethan.
-
Bevorzugt ist die Verkapselung der OLED vorliegend jedoch frei von einer Glasplatte. Über die Glasplatte können mechanische Kräfte aufgenommen werden und auf Haftbereiche, die umlaufend um den organischen Schichtenstapel ausgebildet sind, übertragen werden. Weist die OLED eine Glasplatte als Teil der Verkapselung auf, so kann diese in der Regel externe mechanische Kräfte so aufnehmen, dass eine Schädigung des organischen Schichtenstapels zumindest deutlich verringert werden kann.
-
Die Funktion der Glasplatte innerhalb der Verkapselung kann durch eine Metallfolie, eine Kunststofffolie oder eine Lackschicht übernommen werden. Mit einer Metallfolie kann beispielsweise eine bessere Wärmeableitung gegenüber einer Glasplatte erzielt werden, während Lackschichten und Kunststofffolien eine Reduzierung der Kosten gegenüber einer Glasplatte ermöglichen. Daher ist die Glasplatte bevorzugt durch eine Metallfolie, eine Kunststofffolie oder eine Lackschicht ersetzt.
-
Bevorzugt erstrecken sich die Metallfolie, die Kunststofffolie oder die Lackschicht entlang der gesamten Hauptfläche des Substrats. Die Metallfolie, die Kunststofffolie oder die Lackschicht stehen bevorzugt vollflächig in direktem Kontakt mit der Unterlage.
-
Eine weitere Möglichkeit zur Verkapselung des organischen Schichtenstapels ist eine Glaskappe mit einer Kavität, die über dem organischen Schichtenstapel aufgebracht ist. Seitlich der Kavität ist die Glaskappe in der Regel mit dem Substrat mechanisch stabil verbunden, beispielsweise über eine Fügeschicht. Die Glaskappe kann zusätzlich oder alternativ zu den oben beschriebenen Verkapselungselementen von der Verkapselung umfasst sein.
-
Besonders bevorzugt ist die Verkapselung ebenfalls von einer Glaskappe, da hierbei ebenfalls in der Regel mechanische Belastungen über die Fügebereiche aufgenommen werden können.
-
Gemäß einer Ausführungsform des OLED-Moduls ist der erste Volumenbereich im Bereich der aktiven, lichterzeugenden Zone der OLED angeordnet. Mit anderen Worten überlappt der erste Volumenbereich mit der erhöhten Elastizität lateral mit der aktiven lichterzeugenden Zone der OLED. Auf diese Art und Weise können mechanische Kräfte, die ansonsten zerstörerisch auf die aktive Zone einwirken würden, durch den ersten Volumenbereich aufgenommen werden.
-
Gemäß einer Ausführungsform des OLED-Moduls ist die OLED vollflächig mit ihrer gesamten rückseitigen Hauptfläche auf die Montagefläche der Haltevorrichtung aufgebracht. Die Montagefläche ist hierbei bevorzugt mittig auf der ersten Hauptfläche des Halteelements angeordnet. Beispielsweise variiert hier die Elastizität des Halteelements und/oder des ersten Volumenbereichs entlang der gesamten Hauptfläche des Halteelements. Beispielsweise kann die Variation eine lineare Abnahme oder Zunahme der Elastizität ausgehend von den Seitenflächen des Halteelements hin zu einem Zentrum des Halteelements sein.
-
Bevorzugt ist das OLED-Modul dazu geeignet, in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise in einer Rückleuchte, eingesetzt zu werden.
-
Merkmale und Ausgestaltungen, die lediglich in Zusammenhang mit der Haltevorrichtung beschrieben sind, können ebenfalls bei dem OLED-Modul ausgebildet sein und umgekehrt.
-
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Haltevorrichtung und des OLED-Moduls ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
-
1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Haltevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
-
2 bis 9 zeigen jeweils eine schematische Schnittdarstellung eines OLED-Moduls gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel.
-
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
-
Die Haltevorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 weist ein Halteelement 2 mit einer Montagefläche 3 auf einer Hauptfläche auf. Das Halteelement 2 umfasst einen ersten Volumenbereich 4 und einen zweiten Volumenbereich 5, wobei sich der erste Volumenbereich 4 von dem zweiten Volumenbereich 5 hinsichtlich seiner Elastizität unterscheidet. Der erste Volumenbereich 4 ist im Bereich der Montagefläche 3 angeordnet und weist eine erhöhte Elastizität auf, sodass der erste Volumenbereich 4 mehr Kraft durch elastisches Verformen aufnehmen kann, als der zweite Volumenbereich 5 des Halteelements 2.
-
Der erste Volumenbereich 4 ist hierbei kleiner als der zweite Volumenbereich 5 und in diesen eingebettet, so dass der erste Volumenbereich 4 von einer dünnen Schicht des Materials des zweiten Volumenbereichs 5 vollständig bedeckt ist. Weiterhin erstreckt sich eine Hauptfläche des ersten Volumenbereichs 4 entlang der Montagefläche 3. Die Montagefläche 3 ist aus Material des zweiten Volumenbereichs 5 gebildet.
-
Geeignete Materialien für den ersten Volumenbereich 4 und den zweiten Volumenbereich 5 sind im allgemeinen Teil der Beschreibung angegeben.
-
Das OLED-Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2 weist eine Haltevorrichtung 1 auf, wie sie anhand von 1 bereits beschrieben wurde. Auf die Montagefläche 3 des Halteelements 2 ist mittels einer Klebstoffschicht 6 eine OLED 7 mit einem Teil ihrer rückseitigen Hauptfläche mechanisch stabil aufgebracht. Die Klebstoffschicht 6 ist hierbei vollflächig auf die Montagefläche 3 des Halteelements 2 aufgebracht.
-
Die OLED 7 umfasst ein Substrat 8, auf dem ein organischer Schichtenstapel 9 zwischen einer Anode und einer Kathode (nicht dargestellt) angeordnet ist. Der organische Schichtenstapel 9 weist eine aktive Zone (nicht dargestellt) auf, die im Betrieb der OLED 7 Licht emittiert. Das Licht wird vorliegend von einer Strahlungsaustrittsfläche 10 ausgesandt, die von der dem organischen Schichtenstapel 9 abgewandten Hauptfläche des Substrates 8 umfasst ist. Das ausgesandte Licht wird von dem Pfeil in 2 symbolisiert.
-
Der organische Schichtenstapel 9 ist vorliegend mittels eines Dünnfilmschichtstapels 11 verkapselt. Der Dünnfilmschichtstapel 11 bettet den organischen Schichtenstapel 9 ein und steht in direktem Kontakt mit diesem.
-
Weiterhin umfasst die Verkapselung des organischen Schichtenstapels 9 eine dünne metallische Folie 12, die mittels einer Klebstoffschicht 6' direkt auf den Dünnfilmschichtstapel 11 aufgeklebt ist. Die Klebstoffschicht 6' ist hierbei vollflächig auf dem Dünnfilmschichtstapel 11 aufgebracht. Auch die Metallfolie 12, beispielsweise eine Aluminiumfolie, ist vollflächig auf die Klebstoffschicht 6' aufgebracht.
-
Seitlich des organischen Schichtenstapels 9 umfasst die OLED 7 auf ihrem Substrat 8 eine Kontaktleiste 13, mit der die OLED 7 nach außen elektrisch kontaktiert werden kann.
-
Vorliegend ist die OLED 7 derart an dem Halteelement 2 befestigt, dass ein Teil der OLED 7 über das Halteelement 2 seitlich hinausragt. Ebenso ragt ein Teil des Halteelements 2 seitlich über die OLED 7 hinaus. Die OLED 7 ist hierbei derart angeordnet, dass sich die Kontaktleiste 13 über dem Halteelement 2 befindet.
-
Das OLED-Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der 3 weist ein anderes Halteelement 2 auf als das OLED-Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2.
-
Das Halteelement 2 der Haltevorrichtung 1 gemäß der 3 umfasst mehrere erste Volumenbereiche 4, die beabstandet voneinander entlang der Hauptfläche des Halteelements 2 angeordnet sind. Die Dicke der ersten Volumenbereiche 4 nimmt hierbei von einer Seitenfläche des Halteelements 2, die von der OLED 7 überragt wird, hin zur Mitte des Halteelements 2 ab.
-
Die Haltevorrichtung 1 weist weiterhin eine Vielzahl zweiter Volumenbereiche 5 auf. Die ersten Volumenbereiche 4 sind jeweils durch einen zweiten Volumenbereich 5 voneinander getrennt. Die ersten Volumenbereiche 4 sind in das Material der zweiten Volumenbereiche 5 eingebettet. Aufgrund der Ausbildung und Anordnung der ersten Volumenbereiche 4 nimmt die Elastizität des Halteelements 2 ausgehend von der Seitenfläche des Halteelements 2, die von der OLED 7 überragt wird, hin zur Mitte des Halteelements 2 ab.
-
Auch das OLED-Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der 4 unterscheidet sich durch die Haltevorrichtung 1 von dem OLED-Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2. Das Halteelement 2 der Haltevorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 4 weist einen ersten Volumenbereich 4 auf, der innerhalb des zweiten Volumenbereichs 5 derart angeordnet ist, dass die Montagefläche 3 von dem ersten Volumenbereich 4 umfasst ist. Der erste Volumenbereich 4 bildet somit einen Teil der Hauptfläche des Halteelements 2 aus.
-
Auch das OLED-Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der 5 unterscheidet sich durch die Haltevorrichtung 1 von den anderen hier beschriebenen OLED-Modulen. Das Halteelement 2 der Haltevorrichtung 1 umfasst einen ersten Volumenbereich 4, der sich durch seine geometrische Ausgestaltung von dem zweiten Volumenbereich 5 unterscheidet, sodass die Elastizität des ersten Volumenbereichs 4 gegenüber dem zweiten Volumenbereich 5 erhöht ist. Der erste Volumenbereich 4 weist vorliegend eine Querschnittsfläche auf, die sich kontinuierlich von der Seitenfläche des Halteelements 2, die von der OLED 7 überragt wird, hin zur Mitte des Halteelements 2 vergrößert. Der erste Volumenbereich 4 ist hier keilförmig ausgebildet.
-
Das OLED-Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der 6 weist ein Halteelement 2 mit mehreren ersten Volumenbereichen 4 und mehreren zweiten Volumenbereichen 5 auf. Die ersten Volumenbereiche 4 weisen hierbei ausgehend von zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Halteelements 2 hin zu einer Mitte des Halteelements 2 eine zunehmende Dicke auf. Die ersten Volumenbereiche 4 sind in das Material der zweiten Volumenbereiche 5 eingebettet. Anders ausgedrückt ist zwischen zwei direkt benachbarten ersten Volumenbereichen 4 jeweils ein zweiter Volumenbereich 5 angeordnet. Die Elastizität des Halteelements 2 nimmt aufgrund der zunehmenden Dicke der ersten Volumenbereiche 4 von den beiden Seitenflächen ausgehend zu einer Mitte des Halteelements 2 kontinuierlich zu. Die Montagefläche 3 ist vorliegend mittig auf einer Hauptfläche des Halteelements 2 angeordnet. Die OLED 7 ist vorliegend mit ihrer rückseitigen Hauptfläche vollflächig mittels einer Klebeschicht 6 auf der Montagefläche 3 befestigt.
-
Auch das OLED-Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der 7 unterscheidet sich durch die Haltevorrichtung 1 von den anderen hier beschriebenen OLED-Modulen. Das Halteelement 2 der Haltevorrichtung 1 umfasst einen ersten Volumenbereich 4, der sich von dem zweiten Volumenbereich 5 dadurch unterscheidet, dass die Elastizität des ersten Volumenbereichs 4 gegenüber dem zweiten Volumenbereich 5 erhöht ist. Dies wird durch unterschiedliche Materialien des ersten Volumenbereichs 4 und des zweiten Volumenbereichs 5 erreicht. Beispielsweise besteht der zweite Volumenbereich 5 aus einem Metall und der erste Volumenbereich 4 besteht aus Polyethylen. Der erste Volumenbereich 4 weist vorliegend in der Erstreckung zwischen den beiden Hauptflächen des Halteelements 2 die gleiche Dicke auf wie der zweite Volumenbereich 5. Die Montagefläche 3 ist von dem ersten Volumenbereich 4 und teilweise von dem zweiten Volumenbereich 5 umfasst. Der erste Volumenbereich und der zweite Volumenbereich bilden somit die Hauptfläche des Halteelements 2. Die Klebeschicht 6 weist einen direkten mechanischen Kontakt zu dem ersten Volumenbereich 4 und dem zweiten Volumenbereich 5 auf.
-
Auch das OLED-Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der 8 unterscheidet sich durch die Haltevorrichtung 1 von den anderen hier beschriebenen OLED-Modulen. Das Halteelement 2 der Haltevorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 8 weist einen ersten Volumenbereich 4 auf, der die Montagefläche 3 umfasst. Der erste Volumenbereich 4 bildet somit vollständig die Hauptfläche des Halteelements 2. Der zweite Volumenbereich 5 steht in direktem mechanischen Kontakt zu dem ersten Volumenbereich 4 und ist an der der Montagefläche gegenüberliegenden Hauptfläche des ersten Volumenbereichs 4 angeordnet. Die der Montagefläche abgewandte Hauptfläche des ersten Volumenbereichs 4 steht mit der, der Montagefläche zugewandten Hauptfläche des zweiten Volumenbereichs 5 teilweise oder auch vollständig (hier nicht gezeigt) in direktem Kontakt. Vorliegend ragt ein Teil des des ersten Volumenbereichs 4 seitlich über den zweiten Volumenbereich 5 hinaus. Die Ausdehnung des ersten Volumenbereichs 4 in Richtung der Seitenflächen ist größer als die Ausdehnung des zweiten Volumenbereichs 5 in Richtung der Seitenflächen. Die Ausdehnungen können aber auch gleich sein, so dass die der Montagefläche abgewandte Hauptfläche des ersten Volumenbereichs 4 und die der Montagefläche zugewandten Hauptfläche des zweiten Volumenbereichs 5 vollständig in mechanischen Kontakt stehen (hier nicht gezeigt). Beispielsweise ist der zweite Volumenbereich 5 aus einem Metall gebildet, das den ersten Volumenbereich 4 aus einem elastischerem Material, wie beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Kautschuk verstärkt.
-
Auch das OLED-Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der 9 unterscheidet sich durch die Haltevorrichtung 1 von den anderen hier beschriebenen OLED-Modulen. Das Halteelement 2 der Haltevorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 9 weist einen ersten Volumenbereich 4 auf, der die Montagefläche 3 umfasst. Der erste Volumenbereich 4 bildet vollständig die Hauptfläche des Halteelements 2. Der zweite Volumenbereich 5 steht in direktem mechanischen Kontakt zu dem ersten Volumenbereich 4 und ist an der der Montagefläche gegenüberliegenden Hauptfläche des ersten Volumenbereichs 4 angeordnet. Die der Montagefläche abgewandte Hauptfläche des ersten Volumenbereichs 4 steht mit der, der Montagefläche zugewandten Hauptfläche des zweiten Volumenbereichs 5 teilweise in direktem Kontakt. Die Ausdehnung des ersten Volumenbereichs 4 in Richtung der Seitenflächen ist größer als die Ausdehnung des zweiten Volumenbereichs 5 in Richtung der Seitenflächen. Vorliegend ragen also zwei Teile des ersten Volumenbereichs 4 seitlich über den zweiten Volumenbereich 5 hinaus. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere, wenn das OLED-Modul in eine Rückleuchte eingebaut wird und das Halteelement 2 nach hinten aus einem Gehäuse der OLED ragt. In dieser Ausführungsform kann der erste Volumenbereich 4 und der zweite Volumentbereich 5 aus demselben Material gebildet sein oder aus denselben Materialien bestehen. Die unterschiedliche Elastizität basiert dann auf der unterschiedlichen Geometrie bzw. Dicke des ersten und des zweiten Volumenbereichs. Der erste Volumenbereich 4 weist eine im Vergleich zum zweiten Volumenbereich 5 erhöhte Elastizität auf.
-
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2012/171790 A1 [0002]
- WO 2010/108894 A1 [0052]
