JP2008109142A - オプトエレクトロニクスデバイス及び該オプトエレクトロニクスデバイスを製造するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に導電的に接続されているオプトエレクトロニクス構成素子を備えたオプトエレクトロニクスデバイスを提供すること。
【解決手段】第１の基板上の少なくとも１つの第１の導体路と活性領域とを備えたオプトエレクトロニクス構成素子と、少なくとも１つの第２の導体路を備えた第２の基板が含まれており、前記第１の導体路は活性領域と導電的に接続されており、さらに、前記第１の導体路と第２の導体路が導電的に接続されているように構成する。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明はオプトエレクトロニクス構成素子を備えたオプトエレクトロニクスデバイス並びに該オプトエレクトロニクスデバイスを製造するための方法に関している。

本願明細書は、ドイツ連邦共和国特許出願第10/2006/050 370.8号及び10/2006/059 168.2号明細書に基づく優先権を主張するものであり、従って本願優先権主張の基礎とされるそれらの先願の開示内容もこの主張により本願に含まれるものとなる。

少なくとも本発明の課題は、基板に導電的に接続されているオプトエレクトロニクス構成素子を備えたオプトエレクトロニクスデバイスを提供することである。さらに本発明の課題はこのようなオプトエレクトロニクスデバイスを製造するための方法を提供することである。

前記課題は本発明により、第１の基板上の少なくとも１つの第１の導体路と活性領域とを備えたオプトエレクトロニクス構成素子と、少なくとも１つの第２の導体路を備えた第２の基板が含まれており、前記第１の導体路は活性領域と導電的に接続されており、さらに、前記第１の導体路と第２の導体路が導電的に接続されているように構成されて解決される。

さらに別の実施形態によれば、第２の基板は剛性材料を含んでいる。特にここでの"剛性材料"とは、第２の基板が適切な厚みを持った適切な材料であることを意味している。そのため第２の基板材料には可撓性をもたない任意のものが利用できる。またここでの剛性材料には複数の材料からなる層列も考えられる。この場合はこの層列が非可撓性で曲げることができないものである。

有利な実施形態によれば、第２の基板はガラスを有するかガラスからなっている。さらに第２の基板は複数の層からなる層列若しくは積層部を有していてもよい。その場合は複数の層のうちの少なくとも１つがガラスを有しているか又はガラスからなっていてもよい。特に層列から形成された第２の基板では少なくとも複数の層がガラスを有し、その上に第２の導体路が配設される。さらに第２の基板はプラスチックを有していてもよい。

有利な実施形態によれば、第１の基板は第１の主表面を有し、該第１の主表面上に活性領域並びに第１の導体路が配設されている。特に活性領域と第１の導体路は少なくとも部分的に隣接して配設されてもよい。それにより第１の導体路は第１の主表面の一部を介して活性領域の方向へ延在するようになる。

さらに第２の基板は第２の主表面を有し、その上に第２の導体路が配設されてもよい。この場合に第１の基板と第２の基板は相互に次のように配置され得る。すなわち第１の主表面と第２の主表面が互いに対向するように配置され得る。特にこのことは、第２の基板が第１の基板上に次のように配設されることを意味する。すなわち第１の主表面と第２の主表面が少なくとも１つのコンタクト領域を覆うように配設されることを意味する。少なくともコンタクト領域においては第１の主表面と第２の主表面が相互に並列に配置されてもよい。この場合コンタクト領域においては特に、第１の主表面と第２の主表面がそれぞれ１つのコンタクト領域を有し、それぞれのコンタクト領域が相互に直接的若しくは間接的に形状結合的又は材料結合的にコンタクトを形成することを意味している。

さらに別の実施形態によれば、第１の基板と第２の基板は相互に次のように併設される。すなわち第１の主表面と第２の主表面が少なくとも部分的に覆われないように配設される。特にこのことは第１の主表面と第２の主表面がコンタクト領域外では覆われないことを意味する。

特に有利には第１の主表面と第２の主表面は平坦に構成され得る。さらに第１の主表面と第２の主表面は互いに並列に配置されてもよい。

特に有利な実施形態によれば、第１の導体路が少なくとも部分的に第１の主表面のコンタクト領域内に配設され、並びに第２の導体路が少なくとも部分的に第２の主表面のコンタクト領域内に配設される。特に第１の基板の第１の主表面上には第１の導体路がコンタクト領域から活性領域の方向に延在し得る。

さらに別の実施形態によれば第１の導体路が複数の第１の導体路を有する。さらに第２の導体路が複数の第２の導体路を有する。この場合には複数の第１の導体路のそのつど１つの第１の導体路が、複数の第２の導体路のうちの１つの第２の導体路に導電的に接続され得る。つまり第１の導体路と第２の導体路のそのつどのペアが互いに導電的に接続されてもよい。複数の第１の導体路ないし複数の第２の導体路は、この場合少なくともコンタクト領域において相互に特に規則的に隣接し、第１の基板上若しくは第２の基板上に配設され得る。

有利な実施形態によれば第１の導体路と第２の導体路が導電性の媒体を用いて相互に導電的に接続される。このことは特に第１の導体路と第２の導体路がコンタクト領域において導電性媒体を用いて相互に導電的に接続されることを意味する。この場合は第１の導体路と第２の導体路が導電性媒体によってさらに次のように材料結合的に相互に接続されてもよい。すなわち第１の基板と第２の基板が導電性媒体によって相互に機械的に安定するように配置され永続的に接続されるようにしてもよい。特にこの導電性媒体は導電性接着剤を含んでいてもよい。

さらに複数の第１の導体路の第１の導体路と複数の第２の導体路の第２の導体路がそれぞれ相互に導電性媒体を用いて導電的に接続されてもよい。多数の第１の導体路のうちのいくつかの第１の導体路の電気的なコンタクト形成ないしは多数の第２の導体路のうちのいくつかの第２の導体路の電気的なコンタクトを避けるために、導電性接着剤が導電性媒体としての役割のために接着剤領域内で構造化されてもよい。それにより接着剤領域が正確に１つの第１の導体路と第２の導体路を導電的に接続する。それについては代替的にこの導電性媒体が例えばはんだを含んでいてもよい。

特に有利にはこの導電性媒体は電気的に異方性の導電性接着剤（異方性導電フィルム"ＡＣＦ"）を含んでいてもよい。この種の接着剤は全ての方向において同じ導電作用を生じない点で優れている。特にこの異方性導電接着剤は１つの方向だけに導電性を生じるように実施されてもよい。それ故に異方性導電接着剤を構造化せずに複数の第１の導体路と第２の導体路の間に次のように配置することも可能である。すなわち上下に配置された第１及び第２の導体路からなる対は導電的に接続されるが、相互に隣接して若しくは隣接的に配置された第１ないし第２の導体路は相互に非導電的に接続されるように配置することも可能である。それについては異方性導電接着剤が例えば導電性の充填材料、特に導電性粒子を接着剤マトリックス内に有している。その場合はこの充填材料が次のように配置され構成される。すなわち導電性のパスが全ての方向に沿ってではなく、特に接着剤中の１つの方向に沿ってのみ、有利には第１の導電路から第２の導電路の方向に構成される。充填材料、つまり例えば導電性粒子の大きさと厚みはこの場合例えば隣接する第１及び／又は第２の導体路の大きさと間隔に適合化されてもよい。

異方性の導電接着剤はそれによって例えば大面積で特に構造化されていない接着結合が第１基板と第２基板の間でコンタクト領域内の複数の第１及び第２の導体路を介して、第１の導体路と第２の導体路の対の間だけの導電接続によって可能となる。この場合の異方性導電接着剤は、第１の主表面と第２の主表面の間の材料結合的な接続を可能にすることに適していてもよい。それにより第２の基板は永続的にかつ機械的に安定してオプトエレクトロニクス構成素子に被着される。

さらに有利な実施形態によれば、第１及び／又は第２の導体路が金属及び／又は導電性酸化物を有している。特に第１及び／又は第２の導体路は金属及び／又は導電性酸化物を備えた層を有している。さらに第１及び／又は第２の導体路は導電性酸化物を備えた少なくとも１つの第１の層と、金属を備えた第２の層を有している。この場合有利には導電性酸化物を備えた第１の層が第１ないしは第２の基板上に被着され、金属を備えた第２の層は第１の層上に被着されてもよい。さらに前記導電性酸化物は透過性の導電性酸化物であってもよい。この金属は有利には少なくともコンタクト領域内か又は全ての第１及び／又は第２の導体路上に配設され得る。

透過性の導電性酸化物（透明導電性酸化物、単に"ＴＣＯ"とも称される）は、透過性の導電性材料、通常は、例えば酸化亜鉛、酸化錫、酸化カドミウム、酸化チタン、酸化インジウム又は特に有利にはインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の金属酸化物である。例えばＺｎＯ、ＳｎＯ_２又はＩｎ_２Ｏ_３のような第２級金属酸素化合物の他に、例えばＺｎ_２ＳｎＯ_４、ＣｄＳｎＯ_３、ＺｎＳｎＯ_３、ＭｇＩｎ_２Ｏ_４、ＧａＩｎＯ_３、Ｚｎ_２Ｉｎ_２Ｏ_５又はＩｎ_４Ｓｎ_３Ｏ_１２のような第３級金属酸素化合物や種々異なる透明導電性酸化物の混合物もＴＣＯ群に属している。さらに、ＴＣＯは必ずしも化学量論的な組成に相応しなくてはならないわけではなく、ｐ型ドーピング又はｎ型ドーピングとすることもできる。

金属は有利にはクロム又は銅を含んでいてもよい。クロムないし銅を有している導体路、又はクロムないし銅を含んだ層を有している導体路、あるいはクロムないし銅からなる導体路は利点として少ない電気抵抗しか有していない。さらに金属を備えた導体路は導電性媒体に対して良好な付着が可能である。このことは導体路と導電性媒体との間の安定した導電接続と機械的結合を可能にする。

別の実施形態によれば、オプトエレクトロニクスデバイスは少なくとも２つの第２の基板を含んでいる。特にこの場合の第２の基板の各々は少なくとも１つの第２の導体路を有し得る。オプトエレクトロニクス構成素子の第１の基板上には少なくとも２つの第１の導体路が被着され得る。その場合は少なくとも２つの第２の導体路の各々１つが少なくとも２つの第２の基板の１つの第２の導体路と導電的に接続されている。この場合少なくとも２つの第２の基板は相隣接して第１の基板の同じ側に配設されてもよいし、特に有利には第１の基板の対向側に配設されてもよい。それによりオプトエレクトロニクス構成素子のコンタクト形成は様々な側から可能となる。

さらに別の実施形態によれば、第２の基板が少なくとも１つの電気的な構成要素を有し、該構成要素は第２の基板の第２の主表面に配設され、第２の導体路と導電的に接続される。特に電気的構成要素は、オプトエレクトロニクス構成素子と特に該オプトエレクトロニクス構成素子の活性領域を制御するのに適している。これに関してはオプトエレクトロニクス構成素子は電気的な構成要素の配設のための領域を持つ必要のない第１の基板を備えていてもよい。特に第１の基板の第１の主表面上のコンタクト領域は、電気的構成要素の配設用に要される領域としては比較的小さな寸法しか有さなくてもよい。これによりオプトエレクトロニクス構成素子のコンパクトで省スペース的な構造形態が可能となり得る。

前記電気的構成要素は、オプトエレクトロニクス構成素子の制御に適している電子回路の一部であってもよい。特に前記電気的構成要素は、例えば集積回路（"integrated circuit, ＩＣ"）であってもよいし、電気回路用のアクティブ若しくはパッシブな電子的構成要素あるいはアクティブ若しくはパッシブな電子モジュールであってもよい。さらに複数の電気的構成要素が第２の基板上に設けられていてもよい。前記導電性構成要素は例えば第２の基板上に、接着剤又は半田を用いてあるいはプラスチックによる変形によって被着及び／又は固定され得る。

代替的に若しくは付加的に前記電気的構成要素はオプトエレクトロニクス構成素子も有し得る。特にそのような第２の基板上のオプトエレクトロニクス構成素子は第１の基板上のオプトエレクトロニクス構成素子のような特徴を有し得る。それによって例えば、オプトエレクトロニクス構成素子を備えた第１の基板とオプトエレクトロニクス構成素子を備えた第２の基板を相互に導電的に接続させ、オプトエレクトロニクス構成素子を電気的に相互接続させることができる。

特に有利には、第２の基板がガラスを有しているかガラスからなっている。それにより、電気的構成要素は従来技法で公知のいわゆるチップオンガラス（ＣＯＧ）技法によって第２の基板上に被着され得る。第２の導体路と電気的構成要素の間の導電的接続は例えば導電性接着剤、半田若しくはボンディングを介して可能である。特に電気的構成要素と第２の導電路の間の導電的接続が異方性導電的接着剤によって可能となり、この接着剤は同時に電気的構成要素を第２の基板上へ安定して固定するのにも適している。

さらに電気的構成要素はリード線路によって導電的に接続されてもよい。それに対しては電気的構成要素はリード線路に直接リード線路に電気的に接続されてもよい。付加的に又は代替的に第２の基板上には電気的構成要素にもリード線路にも導電的に接続される少なくとも１つのさらなる第２の導体路が配設されてもよい。そのようなリード線路は例えば１つ又は複数の導体路を備えたプラスチックマトリックスからなる可撓性の束を有し得る。これらの導体路はこの場合少なくとも約４１μｍ以上、有利には約５０μｍ、特に有利には約１００μｍの距離だけ相互に離間されていてもよい。ここでの特に以下の明細書での導体路に対する"離間"と"間隔"とは、有利には中心線と中心線の間の間隔、つまり２つの隣接する導体路のパターンを意味する。このリード線路は例えば第２の基板上で、特に接着剤若しくはプラスチックからの変形によって少なくとも部分的に固定され得る。

リード線路は有利には電気的構成要素と共にオプトエレクトロニクス構成素子も例えば外部の電流供給源及び／又は電圧供給源及び／又は外部の電子制御系若しくはその一部に接続される。

有利な実施形態によれば、複数の第１の導電路のうちの第１の導電路は少なくとも部分的に特に第１の主表面のコンタクト領域内で、それぞれ４１μｍ以上、例えば約５０μｍ以上、有利には約７０μｍ以上、特に有利には１００μｍ以上、相互に離間されていてもよい特に多数の第１の導体路からなる第１の導体路はその場合にそれぞれ１つの間隔、例えば約１２０μｍ以上の間隔をそれぞれ有している。このような第１の導体路相互間の間隔は、例えば次のような場合に有利となり得る。すなわち配置したオプトエレクトロニクス構成素子が、第２の基板との導電接続を形成する前に、その機能性に関して適切な検査装置を用いて検査したいときに有利となる。なぜなら例えばオプトエレクトロニクス構成素子の電気的コンタクトの簡単な形成が検査装置の電気的コンタクトによって可能となるからである。

さらに第２の基板上で多数の第２の導体路のうちのいくつかの第２の導体路が少なくともコンタクト領域においてこのような間隔をそれぞれ相互に有していてもよい。電気的な構成要素の領域において第２の導体路は有利には例えば約５０μｍ以下の間隔、特に有利には約４１μｍ以下の間隔を有し得る。特に電気的構成要素の領域における第２の導体路の間隔は電気的構成要素の電気的コンタクトからの間隔に適合化させてもよい。

有利には実施形態によれば、オプトエレクトロニクス構成素子は作動中に電磁ビームを発するのに適した活性領域を有する。この電磁ビームは有利にはこの場合紫外線から赤外線までの波長領域の少なくとも一部を含み得る。代替的にオプトエレクトロニクス構成素子は、電磁ビームを電流若しくは電圧に変換するのに適したものであってもよい。特にオプトエレクトロニクス構成素子は有機オプトエレクトロニクス構成素子として構成されてもよい。これは少なくとも１つの有機材料か若しくは有機材料からなる層を含んだ活性領域を有している。

特に有利にはオプトエレクトロニクス構成素子は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）として構成され得る。この有機ＬＥＤは例えば活性領域において第１の基板の第１の主表面上に第１の電極を有し得る。この第１の電極上には有機材料からなる１つ又は複数の機能層を備えた機能領域が被着されている。この機能層は例えば電子トランスポート層、エレクトロルミネセンス層及び／又はホールトランスポート層として構成され得る。この機能層上には第２の電極が被着されてもよい。機能層においては電子及びホールの注入と再結合によって個々の波長若しくは複数の波長領域を有する電磁ビームが生成され得る。その際観察者側では単一色、複数色及び／又は混合色の発光印象を与え得る。

特に第１の電極及び／又は第２の電極はフラットな構造で実施されてもよいし第１ないし第２の電極部分領域内で構造化されてもよい。例えば第１の電極は相互に平行に隣接するように配設された第１の電極ストライプの形態で実施され、第２の電極はそれに対して垂直に延在する平行に隣接するように配置された第２の電極ストライプの形態で実施されてもよい。第１及び第２の電極ストライプの重畳は別個に駆動制御可能な画像領域として実施されてもよい。さらに第１若しくは第２の電極のみの構造化も可能である。特に有利には第１及び／又は第２の電極若しくは電極部分領域は、第１の導体路と導電的に接続される。その際１つの電極若しくは電極部分領域は、例えば第１の導体路内へ移行したり第１の導体路から離れるように実施されてそれらと導電的に接続されるようにしてもよい。

別の有利な実施形態によれば、第１の基板は有利にはガラスを有する。代替的に又は付加的にこの第１の基板は石英、プラスチック箔、金属、金属箔、シリコンウエハ、又は任意の別の適切な基板材料を含み得る。オプトエレクトロニクス構成素子が有機ＬＥＤとして及びその際に特にいわゆる"ボトムエミッタ"として実施されるならば、すなわち機能層内で生成されるビームが第１の基板によって放射されるならば、この基板は有利には活性領域内で生成される電磁ビームの少なくとも一部に対して透過性の特性を有する。

前記ボトムエミッタ構造においては有利には第１の電極も活性領域内で生成される電磁ビームの少なくとも一部に対して透過性の特性を有する。透過性の第１の電極（これはアノードとして実施可能でそれに伴ってホール誘導材料として用いられる）は、例えば透過性の導電性酸化物を有するか透過性の導電性酸化物からなっている。適切な透過性の導電性酸化物は前述している。

この機能層は例えば有機ポリマー、有機オリゴマー、有機モノマー、有機系の小さな非ポリマー分子（小分子）若しくはそれらの組み合わせを有していてもよい。機能層に対する適切な材料並びにこの材料の適切な配置構成と構造化は、当業者には公知であり、そのためここでのそれらの詳細な説明は省く。

第２の電極はカソードとして実施され、電子誘導材料として用いられてもよい。カソード材料としてはとりわけアルミニウム、バリウム、インジウム、銀、金、マグネシウム、カルシウム、リチウム並びにそれらの化合物、組み合わせ、合金が有利であることがわかっている。付加的又は代替的に第２の電極は透明に構成されてもよいし、及び／又は第１の電極がカソードで第２の電極はアノードとして構成されてもよい。このことは特に有機ＬＥＤが"トップエミッタ"として構成され得ることを意味している。

さらにこの活性領域は、アクティブディスプレイないしパッシブディスプレイ又は照明装置に対する特徴や構成要素を有していてもよい（例えばＴＦＴ）。

さらに活性領域は電子及び機能領域に対して湿気からの保護及び／又は酸化物質、例えば酸素からの保護を達成するために、被包部を有していてもよい。この場合前記被包部は１つ又はそれ以上の層を含み得る。その場合被包部のこれらの層は例えばプレーナー層、バリヤ層、水及び／又は酸素吸収層、化合物層、若しくはそれらの組み合わせであってもよい。

さらに有機ＬＥＤとして構成されたオプトエレクトロニクス構成素子は電磁ビームの放射方向で見て活性領域に後置接続されたさらなる光学素子を有していてもよい。特に第１の主表面に対向的に配置された、第１の基板の主表面上には（ボトムエミッタの場合）、あるいは被包部の上方若しくはその一部（トップエミッタの場合）として次のような円偏光子が配設されてもよい。すなわち外部から活性領域に入射し例えば電極において反射される有機ＬＥＤからの光の逆反射を有利な形態で回避し得る円偏光子が配設されてもよい。

別の有利な実施形態によれば、活性領域と第２の基板が隣接的に配設される。この場合有利には活性領域と第２の基板は相互に０.１ｍｍ以上の間隔を有し得る。そのような間隔は例えば、第１の基板若しくは活性領域又は被包部が第２の基板に比べて異なる温度膨張係数を有しているような場合に有利となり得る。そのため温度変化が生じた際に例えば活性領域と第２の基板の緊張と応力が回避され得る。その他にもそのような間隔は製造偏差に関しても有利となり得る。さらに１ｍｍ以下の間隔はオプトエレクトロニクスデバイスの小型でかつ省スペース的な構造形態にとって有利となり得る。

特に有利には第２の基板は次のような厚みを有する。すなわち第２の基板がオプトエレクトロニクス構成素子と特に活性領域を飛び出さないような厚みである。さらに有利には、オプトエレクトロニクス構成素子と特に活性領域は第２の基板を飛び出さない。特に第２の主表面とは反対側とは反対側に配置されている第２の基板の主表面が隣接的に配設されたオプトエレクトロニクス構成素子の表面と同じ平面内に配置されている。それによりこの平面に沿って平坦でかつ無段に構成されたオプトエレクトロニクスデバイスが実現可能となる。

本発明の実施形態によるオプトエレクトロニクスデバイスの製造方法は、とりわけ以下のステップを有している：
Ａ）第１の基板上に活性領域と少なくとも１つの第１の導体路とを備えているオプトエレクトロニクス構成素子を供給するステップ
Ｂ）コンタクト領域において第１の導体路に導電性媒体を被着させるステップ
Ｃ）少なくとも１つの第２の導体路を備えた第２の基板を供給するステップ
Ｄ）前記第２の基板を、第２の導体路が導電性媒体と導電的に接続されるように前記第１の基板上に配設するステップ。

この場合は前記ステップＡ）において活性領域を備えたオプトエレクトロニクス構成素子が前記した実施形態の１つ又はそれ以上の特徴を有するように形成されてもよい。有利には前記ステップＣ）において第２の基板は前記した実施形態の１つ又はそれ以上の特徴を有するガラスから形成されてもよい。

さらに前記ステップＣ）の後にステップＢ）を実施することも可能である。特にその場合のステップＢ）においては、第２の基板のコンタクト領域において導電性媒体を付加的に若しくは代替的に第２の導体路へ被着させてもよい。

さらに当該方法のさらなる実施形態によれば、さらなるステップＥ）において少なくとも１つの電気的構成要素が第２の基板上に配設される。その際には前記電気的構成要素は第２の導体路と導電的に接続され得る。特に前記電気的構成要素は第２の基板に導電性接着剤、例えば異方性の導電性接着剤若しくは半田を用いて固定され得る。その際には第２の導体路との導電接続も可能である。代替的に前記電気的構成要素と第２の導体路との間の導電接続がボンディングによっても可能である。

この場合前記方法ステップＥ）は例えば前記ステップＣ）の後、若しくは前記ステップＤ）の後でも行うことができる。

この方法のさらなる実施形態によれば、さらなるステップＦ）においてリード線路が供給される。さらに前記リード線路と電気的構成要素との導電接続が形成されてもよい。この場合前記方法ステップＦ）は例えば前記ステップＣ）、Ｄ）、Ｅ）の少なくとも１つのステップの後に行ってもよい。

さらなるステップＧ）においては少なくとも例えばエポキシ樹脂を有し得るプラスチック層を備えた電気的構成要素が変形され得る。それによって少なくとも変形による電気的構成要素の保護が可能となる。代替的に又は付加的にオプトエレクトロニクスデバイスのその他の素子若しくはさらなる素子が変形されてもよい。

特に前述した製造方法の実施形態における方法ステップは、テープ自動ボンディング手法、チップオンフィルム手法、チップオンガラス手法などの種々の方法ステップ及び／又は特徴を有していてもよい。さらに前記導体路は、当業者に公知の被着手法、例えばマスクを用いたフォトリソグラフィなどを用いて被着されてもよい。

本発明のさらなる利点、有利な実施形態及び発展形態は以下の明細書で図１Ａ〜５に関連して記載した実施例から明らかとなる。

実施例及び図面において、同じ構成要素又は同機能の構成要素にはそれぞれ同じ参照符号を付してある。ここに図示された要素及び該要素相互間のサイズ比は、基本的には必ずしも拡大比どおりではない。例えば層、構成部分、構成要素及び領域等をより見やすく及び／又はより理解しやすくするためには、むしろ過度に厚くないしは過度に大きく示した方がよい。

図１Ａにはオプトエレクトロニクスデバイス１００の１実施例が示されている。このオプトエレクトロニクスデバイスは、ガラスからなっている第１の基板１０を備えたオプトエレクトロニクス構成素子１を有している。
前記第１の基板１０の第１の主表面１０１上ではこのオプトエレクトロニクス構成素子１は活性領域１１を有しており、この活性領域１１は電磁ビームを放射するのに適したものである。この場合当該オプトエレクトロニクス構成素子１は有機ＬＥＤとして構成されている。第１の主表面１０１上には第１の電極１１１と、有機機能層１１０と、第２の電極１１２が被着されている。さらに前記活性領域は被包部１１３を有しおり、この被包部１１３は、前記電極１１１，１１２と機能層１１０を外部からの悪影響、例えば湿気や酸素から保護するのに適している。ここでの活性領域は当該明細書においては一般的な部材としての特徴を備えており、例えば所定のように構造化された第１の電極１１１と第２の電極１１２を有している。

特に図示の実施例ではオプトエレクトロニクス構成素子１はボトムエミッタとして実施されている。このことは活性領域１１で生成される電磁ビームが第１の基板１０を通って放射されることを意味する。コントラスト向上の達成と、外部から活性領域や特に電極１１１，１１２へ入射し得る光の反射を回避するために、第１の主表面１０１に対向的に形成された基板１０の主表面１０２上には円偏光１１４が配設されている。

図１に示されているオプトエレクトロニクス構成素子１と特に活性領域の実施例は単に例示的なものであって、一般的な部材において説明される特徴に応じて相応に変更や拡張が可能なものである。

第１及び第２の電極１１１，１１２は、第１の基板１０の第１の主表面１０１上に設けられている第１の導体路１２と導電的に接続されている。特にこの第１の導体路１２は、図示の実施例ではＩＴＣからなる第１の層１２１を有しており、さらにコンタクト領域３１において銅やクロムなどの金属からなる第２の層１２２を有している。この場合図示の実施例では第１の導体路１２の第１の層１２１は第１の電極１１１へ移行している。代替的にこの第１の電極１１１と第１の導体路１２の第１の層１２１は、互いに別個に形成されて導電的に接続されていてもよい。さらに第１の導体路１２の第２の層１２２も当該活性領域１１へ延在し特に第１の電極１１１とコンタクトを形成している。

オプトエレクトロニクスデバイス１００はさらに第２の主表面２０１を備えたガラスからなる第２の基板２０を有しており、この第２の主表面２０１には電気的な構成要素２１，例えばＩＣが配設されており、このＩＣはオプトエレクトロニクス構成素子１の活性領域１１を駆動制御するのに適している。さらに第２の主表面には第２の導体路２２が被着されており、この第２の導体路２２は図示の実施例では第１の導体路１２のようにＩＴＣからなる第１の層２２１と銅やクロムからなる第２の層２２２を有している。代替的にこの第２の導体路２２は例えば銅やクロムなどの金属からなる唯一の層を有していてもよい。

前記の電気的構成要素２１はさらにリード線路２３と導電的に接続されており、このリード線路２３は当該電気的構成要素２１を外部の電流及び／又は電圧供給源に接続されている。また前記リード線路２３は図示の実施例に代えてさらなる第２の導体路２２を介して電気的構成要素２１に導電的に接続されてもよい。電気的構成要素２１は接着剤やはんだ接続若しくはボンディング接続を介して第２の導体路２２及び／又はリード線路２３と導電的に接続されていてもよい。

第２の基板２０は第１の基板１０に対して次のように配設されている。すなわち第２の主表面２０１と第１の主表面１０１がコンタクト領域３１において互いに覆うように配設されている。特に第１の主表面と第２の主表面１０１，１０２は図示の実施例では扁平に形成され互いに並列に配置されている。代替的に例えば第１の基板１０は可撓性に構成されていてもよい。

第１の導体路１２と第２の導体路２２の間には異方性の導電性接着剤３が設けられ、この接着剤が当該第１の導体路と第２の導体路２２をそれぞれ対の形態で導電的に接続させている。その際異方性の導電性接着剤３はまた第２の基板２０とオプトエレクトロニクス構成素子１を機械的に安定させて相互接続させるのにも適している。特に前記異方性の導電性接着剤３は、第１及び／又は第２の主表面に対して平行方向ではなくて垂直方向に沿って電流を通流させるのに適している。

さらに電気的構成要素２１並びに第２の基板２０及び／又はオプトエレクトロニクス構成素子１のさらなる部分若しくはその他の部分は、（図示はされてないが）例えば安定性向上と外部からの影響に対する保護のためのプラスチック成形部分を有していてもよい
第２の基板２０は活性領域１１と特に被包部１１３に対して少なくとも０.１ｍｍの間隔３０を有している。さらに第２の基板２０は当該実施例においては次のような厚さを有している。すなわち第２の主表面２０１の対向側に形成される第２の基板２０の主表面２０３と被包部１１３の表面１０３が同じ平面内に存在するような厚さである。それにより当該オプトエレクトロニクスデバイスは当該の側で間隔３０まで同一平面上でほぼ一貫しコンタクト領域３１において段差のない表面を有するようになる。それに対しては代替的に基板２０の厚みが当該デバイスがコンタクト領域３１において１つの段差を有するようなものであってもよい。

特にコンタクト領域３１は電気的構成要素２１に要する被着面よりも小さい寸法を有していてもよい。それにより、電気的構成要素が第１の基板の第１の主表面１０１上に配設される場合よりも広い第１主表面１０１の領域が活性領域に利用できるようになる。

図１Ｂには例えば図１による前記実施例によるオプトエレクトロニクスデバイス１００に対するオプトエレクトロニクス構成素子１の概略が平面図で示されている。

第１の基板１０上には複数の第１の導体路１２が被着されており、これらの第１の導体路１２は第１及び第２の電極部分の領域１１１，１１２と導電的にコンタクトしている。前記第１及び第２の電極部分の領域１１１，１１２の構造と配置構成は単に例示的に示されているに過ぎない。これらの導体路１２はこの場合コンタクト領域３１から第１の基板１０上を活性領域１１の方向に向けて延在している。コンタクト領域では導体路１２は次のように相互に隣接して配置されている。すなわちそれらが約１２０μｍの間隔４０を互いに有するように配置されている。この場合前記間隔は中心線対中心線の間隔であり、つまり互いに隣接する複数の導体路１２を表したパターンである。オプトエレクトロニクス構成素子１を例えば第２の基板２０との接合前に検査できるようにするために、導体路１２は適切な検査装置を用いて導電的にコンタクト形成され、それによって少なくとも活性領域１１の部分領域が試験的に作動される。約１２０μｍの前記間隔４０により、検査装置を用いた隣接する導体路１２の電気的なコンタクト形成が容易となる。

図１Ａ及び図１Ｂの実施例によるオプトエレクトロニクスデバイスは既に前述した利点によって高い経済性と低いコストが効率的でかつコストパフォーマンスに優れた材料コストによって可能となる。

図２Ａから図４には本発明によるオプトエレクトロニクスデバイスのさらなる実施例２００，３００，４００が示されている。

図２Ａには例えば図１Ａ及び図１Ｂの実施例に従って実施可能なオプトエレクトロニクスデバイス２００の破断図が概略的に示されている。ここで矢印ＰＦ１，ＰＦ２はオプトエレクトロニクス構成素子１と異方性の導電性接着剤３と第２の基板２０の組付け方向を表している。図２Ｂには接合され完成されたオプトエレクトロニクスデバイス２００が示されている。このオプトエレクトロニクスデバイス２００はこの場合図示の実施例では電気的構成要素、例えばＩＣを有している。

図３による実施例ではオプトエレクトロニクスデバイス３００が示されており、このデバイスは図２Ａ及び図２Ｂによる実施例のオプトエレクトロニクスデバイス２００に比べてより多くの電気的構成要素２１を第２の基板２０上に有している。ここでは複数の電気的構成要素２１が例えば図示のように集積された複数の導体路を備えたプラスチック箔として形成されている１つのリード線路２３によって、さらなる電気的構成要素か若しくは電流及び／又は電圧供給源に接続可能である。また代替的に各電気的構成要素２１がそれぞれ適切な１つのリード線路２３を介して接続されるようにしてもよい。

図４の実施例によるオプトエレクトロニクスデバイス４００は、それぞれ複数の電気的構成要素２１を備えた２つの第２の基板を有している。それに対してオプトエレクトロニクス構成素子１は例えば図示のように基板１０の２つの相対向する側にコンタクト領域３１を有している。

図１Ａ〜図４に示されているオプトエレクトロニクスデバイス１００，２００，３００，４００によるオプトエレクトロニクスデバイスは、特に省スペース的でフラットな構造形態が低コストで製造できる点で優れるディスプレイ及び／又は照明装置に適し得る。

図５には本発明の実施例によるオプトエレクトロニクスデバイスの製造方法が表されている。ここでは第１のステップ９０１においてオプトエレクトロニクス構成素子１が形成される。この形成ステップ９０１はこの場合、適切なオプトエレクトロニクス構成素子１を製造するための当業者にとって公知の方法ステップを有している。ステップ９０２では第１の主表面１０１のコンタクト領域３１において異方性の導電性接着剤３が第１の導体路１２上に被着される。

ステップ９０３では第２の主表面２０１に第２の導体路２２を備えた第２の基板２０が形成され、これがステップ９０４において次のようにオプトエレクトロニクス構成素子１の上に配設される。すなわち前記異方性の導電性接着剤３によって第１の導体路１２と第２の導体路２２の間で導電接続が形成されるように配設される。このステップ９０４はこの場合異方性導電性接着剤３の硬化過程も含んでいる。代替的に若しくは付加的に前記ステップ９０２はステップ９０３の後で次のように実施されてもよい。すなわち異方性の導電性接着剤３が第２の主表面２０１のコンタクト領域３１において第２の導体路２２に被着するように実施されてもよい。特にステップ９０２とステップ９０４は、いわゆる"Hot-Thermode-Bonding"の特徴を含んでいてもよい（特に温度変化、例えば加熱や圧力負荷）。温度変化は脈動的な熱供給とそれに関するコントロールによって生じ得る。

ステップ９０５では第２の基板上で異方性の導電性接着剤が第２の導体路２２を介して電気的構成要素２１が配設される領域に被着される。ステップ９０６では適切な電気的構成要素２１、例えばオプトエレクトロニクス構成素子１の駆動制御に適したＩＣが供給され、ステップ９０７において第２の基板２０の第２の主表面２０１に配置され、さらに例えば接着剤の硬化によって第２の導体路２２並びに基板２０と導電的かつ機械的に接続される。代替的に電気的構成要素はステップ９０５において第２の基板２０に被着された例えば接着剤又ははんだによって第２の基板２０と機械的に安定して、つまり材料結合的に接続され得る。それに対してステップ９０７では第２の導体路２２と電気的構成要素２１との間において導電的な接続形成がボンディングによって可能となる。

ステップ９０８ではリード線路２３、すなわち複数の導体路を備えた例えばプラスチックバンド又はプラスチック箔が供給され、それらがステップ９０９において電気的構成要素２１と導電的に接続される。それに対して前記リード線路２３は例えば第２の基板２０上に接着されてもよいし、導電性接着剤によって第２の導体路及び／又は電気的構成要素２１と導電的かつ機械的に例えば接続されてもよい。また代替的に導電的な接続がボンディングによって形成されてもよい。

ステップ９１０ではオプトエレクトロニクスデバイスの少なくとも一部、例えば電気的構成要素及び／又はリード線路が、プラスチック体、例えばエポキシ樹脂を介して変形ないし成形される。それにより保護のみならず安定的な固定も達成できるようになる。代替的に又は付加的にオプトエレクトロニクス構成素子１の部分及び／又は領域が変形されてもよい。

本発明は上述した実施例に限定されるものではない。むしろ本発明はあらゆる新規の特徴並びにそれらの特徴のあらゆる組み合わせを含むものであり、これには殊に特許請求の範囲に記載した特徴のあらゆる組み合わせが含まれる。このことはこのような特徴又はこのような組み合わせ自体が特許請求の範囲あるいは実施例に明示的には記載されていない場合であっても当てはまる。

本発明の実施例によるオプトエレクトロニクスデバイスを概略的に表した図 本発明の実施例によるオプトエレクトロニクス構成素子を概略的に表した図 本発明のさらなる実施例によるオプトエレクトロニクスデバイスを概略的に表した図 本発明のさらに別の実施例によるオプトエレクトロニクスデバイスを概略的に表した図 本発明のさらなる実施例によるオプトエレクトロニクスデバイスを概略的に表した図 本発明のさらに別の実施例によるオプトエレクトロニクスデバイスを概略的に表した図 本発明の実施例によるオプトエレクトロニクスデバイスの製造方法を表した図

符号の説明

１ オプトエレクトロニクス構成素子
３ 導電性媒体
１０ 第１の基板
１１ 活性領域
１２ 第１の導体路
２０ 第２の基板
２１ 電気的構成要素
２２ 第２の導体路
２３ リード線路
３０ 間隔
３１ コンタクト領域
１００ オプトエレクトロニクスデバイス
１０１ 第１の主表面
１０２ 第２の主表面
１１０ 機能層
１１１ 第１の電極
１１２ 第２の電極
１１３ 被包部
１１４ 円偏光子

Claims (30)

1. オプトエレクトロニクスデバイスにおいて、第１の基板（１０）上の少なくとも１つの第１の導体路（１２）と活性領域（１１）とを備えたオプトエレクトロニクス構成素子（１）と、少なくとも１つの第２の導体路（２２）を備えた第２の基板（２０）が含まれており、 前記第１の導体路（１２）は活性領域（１１）と導電的に接続されており、さらに、 前記第１の導体路（１２）と第２の導体路（２２）が導電的に接続されていることを特徴とするエレクトロニクスデバイス。
2. 前記第２の基板（２０）は剛性材料を有している、請求項１記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
3. 前記第２の基板（２０）はガラスを有しているか又はガラスからなっている、請求項１又は２記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
4. 前記第１の基板（１０）は第１の主表面（１０１）を有しており、該第１の主表面（１０１）上には活性領域（１１）と第１の導体路（１２）が配設されており、前記第２の基板（２０）は第２の主表面（２０１）を有しており、該第２の主表面（２０１）上には第２の導体路（２２）が配設されており、さらに前記第１の主表面（１０１）と第２の主表面（２０１）は相互に対向している、請求項１から３いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
5. 前記第１の主表面（１０１）と第２の主表面（２０１）は少なくともコンタクト領域（３１）において覆われている、請求項１から４いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
6. 前記第１の主表面（１０１）と第２の主表面（２０１）は少なくとも部分的に覆われていない、請求項４又は５記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
7. 前記第１の導体路（１２）と第２の導体路（２２）はそれぞれ少なくとも部分的にコンタクト領域（３１）に配設されている、請求項５記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
8. 前記第１の導体路（１２）と第２の導体路（２２）は導電性の媒体（３）を用いて相互に導電的に接続されている、請求項１から７いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
9. 前記導電性の媒体（３）は導電性の接着剤か又は導電的で異方性の接着剤を含んでいる、請求項１から８いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
10. 前記第１の導体路（１２）及び／又は第２の導体路（２２）は、少なくとも１つの層（１２１，１２２，２２１，２２２）を有しており、前記層は導電性の酸化物及び／又は金属を含んでいる、請求項１から９いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
11. 前記第１の導体路（１２）及び／又は第２の導体路（２２）は、導電性の酸化物を備えた少なくとも１つの第１の層（１２１，２２１）を有する層列と、金属を備えた第２の層（１２２，２２２）を有している、請求項１から１０いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
12. 前記金属は銅若しくはクロムを含んでいる、請求項１０又は１１記載のオプトエレクトロニクス素子。
13. 前記第１の導体路（１２）は複数の第１の導体路を含み、前記第２の導体路（２２）は複数の導体路を含んでいる、請求項１から１２いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
14. 前記複数の第１の導体路（１２）のそれぞれ１つは、複数の第２の導体路（２２）のうちの１つと導電的に接続されている、請求項１から１３いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
15. 少なくとも２つの第２の基板（２０）を有し、前記少なくとも２つの第２の基板（２０）の各々がそれぞれ少なくとも１つの第２の導体路（２２）を有しており、さらに前記オプトエレクトロニクス構成素子（１）がそれぞれ少なくとも１つの第１の導体路（１２）を介してそれぞれ１つの第２の基板（２０）と導電的に接続されている、請求項１から１４いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
16. 前記第２の基板（２０）は少なくとも１つの電気的な構成要素（２１）を有しており、該電気的構成要素（２１）は少なくとも１つの第２の導体路（１２）と導電的に接続されている、請求項１から１５いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
17. 少なくとも１つの前記電気的構成要素（２１）は複数の電気的構成要素を含んでいる、請求項１から１６いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
18. 前記電気的構成要素（２１）はオプトエレクトロニクス構成素子（１）の制御に適している、請求項１６又は１７記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
19. 少なくとも１つの前記電気的構成要素（２１）は１つのオプトエレクトロニクス構成素子を含んでいる、請求項１から１６記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
20. 少なくとも１つの前記電気的構成要素（２１）は、リード線路（２３）と導電的に接続されている、請求項１６から１９いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
21. 前記オプトエレクトロニクス構成素子（１）は活性領域（１１）を有し、該活性領域（１１）は作動中に電磁ビームを放射する、請求項１から２０いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
22. 前記オプトエレクトロニクス構成素子（１）は、有機的オプトエレクトロニクス構成素子である、請求項１又は２記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
23. 前記活性領域（１１）と第２の基板（２０）は相互に０.１ｍｍ以上の間隔（３０）を有している、請求項１から２２いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
24. 前記第２の基板（２０）はオプトエレクトロニクス構成素子（１）を突出しないような厚さを有している、請求項１から２３いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
25. 前記第２の基板（２０）は、第２の主表面とは反対側に配置された主表面（２０３）を有し、該主表面（２０３）は隣接的に配置されているオプトエレクトロニクス構成素子（１）の表面（１０３）と同じ平面内に配置されている、請求項１から２４いずれか１項記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
26. 複数の第１の導体路のうちの隣接する第１の導体路（１２）同士が少なくとも部分的にそれぞれの中心線を結ぶ約５０μｍ以上の間隔距離（４０）を有している、請求項１３記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
27. オプトエレクトロニクスデバイスを製造するための方法において、
    Ａ）第１の基板（１０）上に活性領域（１１）と少なくとも１つの第１の導体路（１２）とを備えているオプトエレクトロニクス構成素子（１）を供給するステップと、この場合前記導体路（１２）は活性領域（１１）と導電的に接続されており、
    Ｂ）コンタクト領域（３１）において第１の導体路（１１）に導電性媒体（３）を被着させるステップと、
    Ｃ）少なくとも１つの第２の導体路（２２）を備えた第２の基板（２０）を供給するステップと、
    Ｄ）前記第２の基板（２０）を、第２の導体路（１２）が導電性媒体（３）と導電的に接続されるように前記第１の基板（１０）上に配設するステップとを有していることとを特徴とする方法。
28. Ｅ）前記第２の基板（２０）上に少なくとも１つの電気的な構成要素（２１）を配置し、それによって該電気的構成要素（２１）を前記第２の導体路（１２）に導電的に接続させるステップが含まれている、請求項２７記載の方法。
29. Ｆ）リード線路（２３）を供給し、さらに該リード線路（２３）と電気的構成要素（２１）との導電接続を形成するさらなるステップが含まれている、請求項２７又は２８記載の方法。
30. 少なくともプラスチック層を備えた電気的構成要素（２１）を変形するさらなるステップが含まれている、請求項２８又は２９記載の方法。

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