Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit mindestens einem organischen Material und Bauteil mit mindestens einem
organischen Material
Es wird ein Bauteil mit mindestens einem organischen Material sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung angegeben. Die Druckschrift US 6, 936, 963 B2 beschreibt ein organisches Strahlungsemittierendes Bauteil, das mittels eines Glaslots hermetisch versiegelt ist.
Die Druckschrift US 6,998,776 B2 beschreibt ein organisches Strahlungsemittierendes Bauteil, das mittels einer
aufgeschmolzenen Glasfritte hermetisch versiegelt ist.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Bauteil mit mindestens einem organischen Material anzugeben, das eine besonders gute Verkapselung aufweist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils anzugeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst dieses ein erstes Substrat und ein zweites Substrat. Als Materialien für die Substrate können Metalle,
Metalllegierungen, Kunststoffe, Halbleitermaterialien,
Keramiken oder Gläser dienen. Das Substrat kann mechanisch starr oder mechanisch flexibel ausgestaltet sein. Bevorzugt weist zumindest das erste Substrat eine glatte Oberfläche auf. Glatt bedeutet hierbei, dass die Oberfläche dazu
geeignet ist, darauf dünne Schichten, die zum Beispiel bei organischen Leuchtdioden, kurz OLEDs, erforderlich sind,
aufzubringen. Die Dicke des ersten und des zweiten Substrats liegt jeweils bevorzugt im Bereich zwischen 0,2 mm und 3 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1,5 mm. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist auf dem ersten Substrat mindestens ein Strahlungsemittierendes oder empfangendes Bauelement angeordnet, das mindestens ein organisches Material enthält. Das Bauelement kann
beispielsweise als OLED ausgestaltet sein. In diesem Falle weist das Bauelement bevorzugt zumindest eine Kathode, eine Elektronen induzierende Schicht, eine Elektronen leitende Schicht, eine emittierende Schicht, die auf mindestens einem organischen Material basiert, eine Löcher leitende Schicht, eine Löcher induzierende Schicht und eine Anode auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind erstes und zweites Substrat relativ zueinander derart
angeordnet, dass das Bauelement mit dem mindestens einen organischen Material zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat angeordnet ist. Bevorzugt sind erstes und zweites Substrat als flächige Plättchen oder Platten mit jeweils einander gegenüberliegenden Hauptseiten ausgestaltet. Erstes und zweites Substrat sind bevorzugt derart angeordnet
beziehungsweise ausgestaltet, dass die einander zugewandten Hauptseiten parallel zueinander ausgerichtet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist dieses ein Verbindungsmittel auf, das zwischen erstem und zweitem Substrat angeordnet ist. Über das Verbindungsmittel sind erstes und zweites Substrat mechanisch miteinander verbunden. Bevorzugt ist das Verbindungsmittel in einer Bahn angeordnet, die das organische Material enthaltende
Bauelement rahmenförmig umschließt. Die Breite der Bahn liegt
bevorzugt im Bereich zwischen 0,3 mm und 3 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1 mm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils enthält das Verbindungsmittel zumindest einen glasartigen Bestandteil oder ein Glas. Das Verbindungsmittel kann insbesondere als Glaslot oder in Form von Glasfritten ausgestaltet sein. Das Verbindungsmittel kann Beimengungen enthalten, die
beispielsweise als Bindemittel dienen, die den Schmelzpunkt des Verbindungsmittels herabsetzen, die den thermischen
Ausdehnungskoeffizient des Verbindungsmittels an die
thermischen Ausdehnungskoeffizienten von erstem und zweitem Substrat anpassen oder die als Abstandselemente fungieren, über die ein gewünschter Abstand zwischen erstem und zweitem Substrat eingestellt wird, so dass das Bauelement mit dem organischen Material einen ausreichenden Abstand zum zweiten Substrat aufweist. Außerdem kann das Verbindungsmittel Stoffe oder Stoffgemische beinhalten, wie beispielsweise Metalle oder Oxide, die in elementarer Form, ionischer Form oder auch als Partikel vorliegen können, die ein Aufschmelzen oder
Aushärten des Verbindungsmittels etwa über elektromagnetische Strahlung aus dem ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich ermöglichen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst dieses ein Dichtmittel, das zwischen erstem und zweitem
Substrat angeordnet ist, wobei das Dichtmittel das Bauelement mit dem organischen Material sowie die Bahn des
Verbindungsmittels rahmenartig umschließt und abdichtet.
Bevorzugt weist das Dichtmittel vor und/oder während des
Aufbringens eine flüssige oder zähflüssige Konsistenz auf und kann nach dem Aufbringen ausgehärtet werden. Ebenso möglich ist es, dass ein Dichtmittel zum Einsatz kommt, das etwa aus
der Gasphase auf Substrat und Verbindungsmittel abgeschieden wird, oder auch als Feststoff etwa in Form einer duktilen Paste vorliegt und anschließend ausgehärtet wird. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Verbindungsmittel und/oder das Dichtmittel mindestens eine Beimengung. Die Beimengung kann zum Beispiel ein
Reflexions-, Konversions-, Filter- oder Streumittel sein. In mindestens einer Ausführungsform des Bauteils weist dieses ein erstes Substrat und ein zweites Substrat auf, wobei auf dem ersten Substrat mindestens ein Strahlungsemittierendes oder empfangendes Bauelement angeordnet ist, das mindestens ein organisches Material enthält. Das erste Substrat und das zweite Substrat sind relativ so zueinander angeordnet, dass das Bauelement sich zwischen erstem und zweitem Substrat befindet. Über ein in einer Bahn zwischen erstem und zweitem Substrat angeordnetes Verbindungsmittel, das ein Glas enthält und das Bauelement mit dem organischen Material rahmenförmig umschließt, sind erstes und zweites Substrat mechanisch miteinander verbunden. Weiterhin umfasst das Bauteil ein Dichtmittel zwischen erstem und zweitem Substrat, wobei das Dichtmittel das Bauelement mit dem organischen Material sowie das Verbindungsmittel rahmenartig umschließt und abdichtet.
Eine derartige Anordnung schützt das Bauelement mit dem mindestens einen organischen Material gut gegenüber äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit und Sauerstoff und gewährleistet hierdurch eine erhöhte Lebensdauer des Bauteils.
Ein glasartiges Verbindungsmittel kann in Form eines Glaslots oder in Form von Glasfritten ausgestaltet sein. Das
Verbindungsmittel besteht dann aus einem Glasmaterial, das
bevorzugt einen niedrigen Schmelzpunkt aufweist. Durch
Verwendung eines Dichtmittels, das das Verbindungsmittel insbesondere gegenüber der Einwirkung von Feuchtigkeit schützt und verhindert, dass eine laufende Luftumwälzung in der Nähe des Verbindungsmittels auftritt, kann die
Lebensdauer des Bauteils erhöht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist das Dichtmittel mit einem Korrosionsschutzstoff gebildet. Unter Korrosionsschutzstoff sind alle Stoffe und Stoffgemische zu verstehen, die dazu geeignet sind, das Verbindungsmittel vor Korrosion, Einwirkung von Feuchtigkeit und/oder Einwirkung chemischer Stoffe zu bewahren, um eine Korrosion
beziehungsweise Beschädigung des Verbindungsmittels zu unterbinden. Durch die Verwendung eines
Korrosionsschutzstoffes wird ein Ablösen des
Verbindungsmittels von einem der Substrate aufgrund Korrosion verhindert . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist das Dichtmittel zumindest mit einem Lack, einem Silikon, einem Glas, einem Spin-on-Glas, Siliziumdioxid oder einem Harz gebildet oder kann aus einem dieser Stoffe bestehen. Diese Stoffe weisen eine gute Verarbeitbarkeit auf, können
kostengünstig hergestellt werden und bieten einen guten
Schutz des Verbindungsmittels beispielsweise gegenüber
Feuchtigkeit .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind mehrere Schichten des Dichtmittels aufgebracht. Die Schichten können aus jeweils demselben oder auch aus verschiedenen Materialien gebildet sein. Insbesondere kann eine Schicht gegenüber Sauerstoff abdichten, und eine weitere Schicht
gegenüber Feuchtigkeit. Ebenso können Schichten mit
Absorbermaterialien, die zum Beispiel Feuchtigkeit aufnehmen, eingesetzt werden. Durch einen mehrschichtigen Aufbau des Dichtmittels wird eine sehr effektive Abdichtung erzielt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind die dem Bauelement mit dem organischen Material abgewandten und nicht mit einem Substrat in Verbindung stehenden Flächen des Verbindungsmittels vollständig vom Dichtmittel bedeckt. Eine vollständige Bedeckung schließt hierbei jedoch nicht aus, dass beispielsweise Elektroden oder Leiterbahnen vom
Raumbereich innerhalb des Verbindungsmittels in den
Raumbereich außerhalb des Dichtmittels geführt sein können. Über eine vollständige Bedeckung der vom Bauelement
abgewandten freien Flächen des Verbindungsmittels wird eine hohe Alterungsbeständigkeit erreicht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist mindestens das erste oder mindestens das zweite Substrat mit einem Glas gestaltet. Bevorzugt sind beide Substrate mit einem Glas gestaltet. Insbesondere wenn das Bauteil als
Leuchtdiode ausgestaltet ist, bieten Gläser, die im
sichtbaren Spektralbereich lichtdurchlässig gestaltet sein können, den Vorteil, dass die vom Element emittierte
Strahlung das Bauteil nach außen weitestgehend ungehindert verlassen kann. Die Substrate können auch eine Strukturierung oder Aufrauung an den Oberflächen aufweisen, die die
Auskoppeleffizienz des im Betrieb des Bauteils emittierten Lichts erhöht. Möglich sind hierbei beispielsweise
Aufrauungen auf der Nanometer- oder Mikrometerskala. Zum Beispiel kann auch eines der Substrate eine Verspiegelung aufweisen, so dass das vom Bauelement etwa im Betrieb
emittierte Licht nur in Richtung eines Substrats nach außen
hin abgestrahlt wird. Die Verspiegelung kann metallisch gestaltet und derart strukturiert sein, dass elektrische Leitungen zur Kontaktierung des Bauelements ausgeformt werden .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist das Glas ein Kalk-Natron-Glas. Kalk-Natron-Gläser finden auch als Fensterglas Verwendung und sind gegenüber beispielsweise Bor- Silikat-Gläsern erheblich kostengünstiger. Kalk-Natron-Gläser weisen zudem eine hohe Transparenz im sichtbaren
Spektralbereich auf. Außerdem sind diese Gläser im
ultravioletten und nahinfraroten Spektralbereich transparent, was es beispielsweise ermöglicht, das Verbindungsmittel über UV-Strahlung, bevorzugt mit Wellenlängen größer 300 nm, oder mit Nahinfrarotstrahlung, mit Wellenlängen bevorzugt kleiner 3500 nm, aufzuheizen. Über die Verwendung von Kalk-Natron- Gläsern in Verbindung mit einem Dichtmittel kann das Bauteil besonders kostengünstig hergestellt werden und hohe
Lebensdauern aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist der Grundriss von erstem und/oder zweitem Substrat in Draufsicht hexagonal oder kreisförmig. Hierdurch reduziert sich die Länge der rahmenartigen Bahn des Verbindungsmittels, bei gleicher von der Bahn eingeschlossener Fläche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Verbindungsmittel Abstandselemente, über die ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat festlegbar ist. Insbesondere stehen die Abstandselemente in direktem
physischen Kontakt zu den beiden Substraten. Bevorzugt sind dann Stirnseiten der beiden Substrate vollständig, mit
Ausnahme etwaiger elektrischer Leiterbahnen, von dem
Dichtmittel bedeckt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist das Dichtmittel in einer Richtung parallel zu der Hauptseite des ersten Substrats, auf dem das Bauelement angebracht ist, eine minimale Ausdehnung vom 25 μm auf. Bevorzugt beträgt diese Ausdehnung wenigstens 50 μm, besonders bevorzugt wenigstens 100 μm. Mit anderen Worten ist das Verbindungsmittel
mindestens durch eine Dichtmittelschicht von 25 μm Dicke geschützt. Eine solche Schicht ist effizient herzustellen und weist einen hohen Schutz gegenüber Feuchtigkeit auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils, bei dem das Bauelement als Strahlung emittierende organische
Leuchtdiode ausgestaltet ist, ist das Dichtmittel mindestens für einen Teil der von der Leuchtdiode emittierten Strahlung durchlässig. Über ein transparentes oder transluzentes
Dichtmittel kann ein allseitig abstrahlendes Bauteil erzielt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umschließt das Dichtmittel die nicht dem Bauelement zugewandten
Außenflächen der Substrate sowie des Verbindungsmittels vollständig. Vollständig umschließen grenzt jedoch nicht aus, dass elektrische Leitungen zur Kontaktierung des Bauelements aus dem inneren Raumbereich, das heißt, dem Raum, der von erstem und zweitem Substrat sowie vom Verbindungsmittel eingeschlossen ist, nach außen geführt werden und zumindest stellenweise nicht vom Dichtmittel bedeckt sind. Mit anderen Worten ist das Bauteil an dessen kompletten außen liegenden Flächen vom Dichtmittel umhüllt, mit Ausnahme eventuell vorhandener elektrischer Leitungen, die zumindest
stellenweise frei liegen, um eine Kontaktierung des
Bauelements beziehungsweise des Bauteils mit einem externen Gerät zu ermöglichen. Eine solche Anordnung ist einfach herzustellen und weist eine hohe Beständigkeit gegenüber äußeren Einflüssen auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils beträgt der Abstand zwischen den einander zugewandten Hauptflächen von erstem und zweitem Substrat höchstens 75 μm. Bevorzugt beträgt der Abstand höchstens 50 μm, besonders bevorzugt höchstens 25 μm, ganz besonders bevorzugt höchstens 15 μm. Durch eine derart geringen Abstand zwischen den Substraten lässt sich ein Platz sparendes Bauteil verwirklichen. Es wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem Element mit mindestens einem organischen Material angegeben. Beispielsweise kann mittels des
Verfahrens ein Bauteil hergestellt werden, wie es in
Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten
Ausführungsformen beschrieben ist.
Das Verfahren weist gemäß zumindest einer Ausführungsform die folgenden Verfahrensschritte auf:
- Aufbringen des Verbindungsmittels auf dem zweiten Substrat, - Aufbringen des Bauelements mit dem mindestens einem
organischen Material auf dem ersten Substrat,
- Verbinden von erstem und zweitem Substrat durch Aufweichen und/oder Aushärten des Verbindungsmittels, und
- Aufbringen des Dichtmittels.
Die Reihenfolge der Verfahrensschritte ist bevorzugt wie angegeben auszuführen. Die Verfahrensschritte können jedoch auch, abhängig von den konkreten Anforderungen
beziehungsweise Prozessbedingungen, in abweichender
Reihenfolge durchgeführt werden.
Der Verfahrensschritt des Aufbringens des Verbindungsmittels kann dadurch erfolgen, dass pastenartige Glaslote oder
Glasfritten auf dem zweiten Substrat aufgebracht werden. Beim Aufbringen ist insbesondere darauf zu achten, dass ein durchgängiger Rahmen ohne Lücken entsteht, um zu
gewährleisten, dass sich das später im Inneren des bahnartig aufgebrachten Verbindungsmittels und zwischen den beiden Substraten befindliche Bauelement mit dem organischen
Material gut abgedichtet wird. Bevorzugt wird das
Verbindungsmittel so auf dem zweiten Substrat aufgebracht, beispielsweise über Sintern, dass zwischen Verbindungsmittel und zweitem Substrat bereits eine mechanisch stabile
Verbindung entsteht.
Das Aufbringen des Bauelements auf dem ersten Substrat kann dadurch erfolgen, dass das Bauelement separat gefertigt und anschließend auf dem Substrat platziert wird. Es ist ebenso möglich, dass das Bauelement auf dem ersten Substrat
gefertigt wird, das heißt, es werden beispielsweise in aufeinander folgenden Verfahrensschritten alle notwendigen Schichten auf dem ersten Substrat aufgebracht, um das
Bauelement etwa als organische Leuchtdiode zu gestalten.
Der Verfahrensschritt des Verbindens von erstem und zweitem Substrat wird bevorzugt über ein Aufweichen und/oder
Aushärten des Verbindungsmittels vollzogen. Das
Verbindungsmittel kann etwa über Absorption von Infrarotoder UV-Strahlung aufgeheizt werden. Hierbei enthält das Verbindungsmittel beispielsweise Zusatzstoffe, die die entsprechende elektromagnetische Strahlung absorbieren. Das
Verbindungsmittel kann auch Beimengungen enthalten, die etwa über Absorption von UV-Strahlung ein Aushärten des
Verbindungsmittels ermöglichen. Bevorzugt wird das Aufweichen des Verbindungsmittels über eine Strahlung vollzogen, die von erstem und zweitem Substrat nicht oder nicht wesentlich absorbiert wird. „Nicht wesentlich" bedeutet hierbei, dass die Absorption durch das beziehungsweise die Substrate weniger als 20 %, bevorzugt weniger als 10 %, besonders bevorzugt weniger als 5 % beträgt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Dichtmittel in flüssigem Zustand aufgebracht. Bevorzugt wird das flüssige Dichtmittel über einen Kapillareffekt zwischen erstem und zweitem Substrat eingesogen. Das Dichtmittel ist in diesem Fall benetzend bezüglich der Substratoberflächen. Über den Kapillareffekt wird es ermöglicht, dass das
Dichtmittel in direktem Kontakt zum Verbindungsmittel steht. Die Bildung von etwa Luftblasen ist hierbei bevorzugt zu verhindern, etwa durch leichtes Schütteln oder durch Drehen der miteinander verbundenen Substrate während des Aufbringens oder Aushärtens des Dichtmittels. Bei dieser Methode weisen die Substrate bevorzugt einen Abstand voneinander auf, der kleiner ist als 75 μm, besonders bevorzugt kleiner als 50 μm. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Dichtmittel zumindest stellenweise mittels eines
Tauchverfahrens aufgebracht. Die aneinander gefügten und über das Verbindungsmittel verbundenen Substrate können
beispielsweise vollständig in ein Bad mit einem Dichtmittel eingetaucht werden, wobei eventuell vorhandene, auf einem Substrat aufgebrachte elektrische Leitungen zumindest
stellenweise beispielsweise durch eine Halterung bedeckt sind und dadurch nicht vom Dichtmittel benetzt werden. Ebenso kann
das die elektrischen Leitungen bildende Material derart ausgestaltet sein, dass das Dichtmittel bezüglich der
Leitungen nicht benetzend wirkt. Anschließend kann das
Dichtmittel etwa thermisch oder über elektromagnetische
Strahlung ausgehärtet werden. Das Dichtmittel ist in diesem Falle bevorzugt transparent oder transluzent für die vom Bauelement zu emittierende oder zu empfangende Strahlung. Das Tauchen kann auch derart vollzogen werden, das nur die Ränder der Substrate sowie die nach außen frei liegenden Bereiche des Verbindungsmittels mit dem Dichtmittel beziehungsweise dem Dichtmittelbad in Berührung kommen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Dichtmittel mindestens stellenweise über Plasmaabscheidung aufgebracht. Dies kann etwa dadurch vollzogen werden, dass ein über einem Plasmabrenner erzeugter Plasmastrahl gezielt auf die nach außen freiliegenden Flächen des
Verbindungsmittels gerichtet wird und sich hierdurch etwa eine Siliziumdioxidschicht ausbildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Dichtmittel zumindest stellenweise über ein Sprüh- oder
Spritzverfahren aufgebracht. Das Dichtmittel ist hierbei bevorzugt in flüssiger Form vor dem Aushärten vorliegend. Alternativ kann das Dichtmittel auch in einem Trägermittel, beispielsweise einem Lösungsmittel aufgebracht werden und härtet durch Abdampfen des Lösungsmittels aus.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Verbindungsmittel vor dem Dichtmittel aufgebracht. Bevorzugt ist das Verbindungsmittel derart ausgestaltet, dass es eine ausreichende Dichtigkeit gegenüber Durchdringung durch das Dichtmittel aufweist, so dass das Bauelement mit dem
organischen Material nicht in direkten Kontakt zum Dichtmittel gelangt. Hierdurch kann eine Beschädigung oder Beeinträchtigung des Bauelements durch das Dichtmittel verhindert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Dichtmittel mindestens stellenweise vor dem oder gleichzeitig mit dem Verbindungsmittel aufgebracht. Dies kann dadurch geschehen, dass das Dichtmittel in zähflüssigem Zustand rahmenartig etwa auf dem ersten Substrat aufgebracht wird. Beim Zusammenfügen der Substrate kann dann das Dichtmittel dann fließen und zum Beispiel die nicht mit den Substraten in Verbindung stehenden, vom Bauelement abgewandten Flächen des Verbindungsmittels mindestens stellenweise bedecken. Das Dichtmittel kann gänzlich gleichzeitig mit dem
Verbindungsmittel aufgebracht werden, und/oder auch auf demselben Substrat, auf dem sich das Verbindungsmittel befindet. Durch ein solches Verfahren kann das Bauteil kostengünstig und effizient hergestellt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens, bei dem das Dichtmittel die dem Bauelement abgewandten Hauptflächen der Substrate mindestens teilweise bedeckt, wird das
aufgebrachte, noch nicht vollständig ausgehärtete Dichtmittel mittels eines Stempel- oder Prägeverfahrens strukturiert. Hierdurch kann kosteneffizient etwa eine linsenartige
Strukturierung oder eine Aufrauung erzeugt werden.
Die beschriebenen Möglichkeiten des Aufbringens des
Dichtmittels können besonders effizient durchgeführt werden und ermöglichen hierdurch eine kosteneffektive Herstellung des Bauteils.
Im Folgenden wird das hier beschriebene Bauteil mit
mindestens einem organischen Material anhand von
Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert .
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung (a) einer
Seitenansicht sowie eine schematische Draufsicht (b) eines Ausführungsbeispiels eines Bauteils,
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung eines
Ausführungsbeispiels eines Bauteils mit einer vollständigen Dichtmittelumhüllung,
Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung eines
Ausführungsbeispiels eines Bauteils,
Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung eines
Ausführungsbeispiels eines Bauteils mit
Abstandselementen,
Figur 5 eine schematische Schnittdarstellung eines
Ausführungsbeispiels eines Bauteils mit einem Absorbermaterial, und
Figur 6 eine schematische Draufsicht eines
Ausführungsbeispiels eines Bauteils mit mehreren Bauelementen .
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Bauteils 10 mit einem Bauelement 3 mit mindestens einem organischen Material dargestellt. Das Bauelement 3 ist als organische Leuchtdiode
ausgestaltet und auf einer Oberseite 11 eines ersten
Substrats 1 angebracht. Zwischen erstem Substrat 1 und einem zweiten Substrat 2 befindet sich eine Bahn eines
Verbindungsmittels 4, die das Bauelement 3 rahmenartig umschließt. Von erstem 1 und zweitem Substrat 2 sowie dem Verbindungsmittel 4 wird also ein abgeschlossenes Volumen beziehungsweise ein Hohlraum 40 gebildet, in dem sich das Bauelement 3 befindet. Die vom Bauelement 3 abgewandten, nicht mit erstem 1 oder zweitem Substrat 2 in Verbindung stehenden Flächen des
Verbindungsmittels 4 sind von einem Dichtmittel 5 umgeben. Besagte Flächen des Verbindungsmittels 4 sind vollständig vom Dichtmittel 5 bedeckt. Das zweite Substrat 2 weist eine dem Bauelement 3 zugewandte Unterseite 22 auf. Oberseite 11 und Unterseite 22 weisen einen Abstand D auf, der zirka 25 μm beträgt .
Stirnflächen 15, 25 von erstem 1 beziehungsweise zweitem Substrat 2, die die Hauptseiten von erstem 1 beziehungsweise zweitem Substrat 2 miteinander verbinden, sind nicht vom Dichtmittel 5 bedeckt.
Das Dichtmittel 5 ist beispielsweise mit einem niedrig viskosen Silikon gebildet. Das Silikon wird seitlich an die Substrate 1, 2, etwa mit einer Spritze, gebracht. Über einen Kapillareffekt wird das Dichtmittel 5 dann in den außerhalb des Hohlraums 40 befindlichen Zwischenraum zwischen erstem 1 und zweitem Substrat 2 eingesogen. Das Dichtmittel 5 benetzt die Substrate 1, 2 und das Verbindungsmittel 4 und steht in direktem Kontakt mit diesen. Hierdurch wird eine dichte und gleichzeitig einfach zu erstellende Abdichtung realisiert.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 umfasst elektrische Leitungen 6, die an der Oberseite 11 des ersten Substrats 1 aufgebracht sind und eine elektrisch leitende Verbindung vom Bauelement 3 in den Raumbereich außerhalb des Hohlraums 40, des Verbindungsmittels 4 und des Dichtmittels 5 herstellen. Um ein einfaches Abgreifen der elektrischen Leitungen 6 zu ermöglichen, steht das erste Substrat auf einer Seite in lateraler Richtung gegenüber dem zweiten Substrat 2 über. Bis auf diese lateral überstehenden Teile des ersten Substrats 1 ist die äußere Grenzfläche des Bauteils 1 vollständig durch das Dichtmittel 5 gegeben, das über ein Tauchverfahren aufgebracht sein kann.
Optional kann dem Dichtmittel 5 eine Beimengung,
beispielsweise in Form eines Filtermittels, eines
Konversionsmittels oder eines Diffusors beigegeben sein. Die Beimengung kann sich auf nur bestimmte Bereiche des
aufgebrachten Dichtmittels 5 beschränken. Eine weitere Option stellt es dar, dass das etwa über Tauchen aufgebrachte Dichtmittel 5 in noch nicht vollständig
ausgehärtetem Zustand über einen Stempel- oder Prägeprozess strukturiert wird, beispielsweise um Mikrolinsen oder
Fresnel-Linsen zu erzeugen. Ebenso möglich ist es, dass das ganzflächig aufgebrachte Dichtmittel 5 Eigenschaften
aufweist, beispielsweise klebrig ausgestaltet ist, um ohne großen Aufwand an einem externen, nicht gezeichneten Träger angebracht werden zu können. Die elektrischen Leitungen 6 können aus einem transparenten, elektrisch leitenden Material, beispielsweise Indium-Zinn- Oxid, gestaltet sein oder aus aufgedampften Metallschichten bestehen, die bevorzugt reflektierend für die vom Bauelement
3 zu empfangende oder zu emittierende Strahlung ausgeprägt sind.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3, das etwa über ein Tauchverfahren erstellt werden kann, sind nur Randbereiche R, das heißt Bereiche, die sich nahe der Kanten der Substrate 1, 2 befinden, vom Dichtmittel 5 bedeckt. Das Dichtmittel 5 erstreckt sich also stellenweise auf die vom Bauelement 3 abgewandten Seiten von erstem 1 und zweitem Substrat 2. Der Randbereich R erstreckt sich von den Außenkanten her in lateraler Richtung, zumindest teilweise, bevorzugt bis in Bereiche, in denen sich das Verbindungsmittel 4 zwischen den Substraten 1, 2 befindet. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ist das Dichtmittel 5 so aufgebracht, dass die Stirnflächen 15, 25 von erstem 1 und zweitem Substrat 2 vollständig vom Dichtmittel 5 bedeckt sind. Das Dichtmittel 5 kann beispielsweise über einen
Sputterprozess oder über Plasmaabscheidung aufgebracht werden. Dem Verbindungsmittel 4 sind Abstandselemente 8 beigegeben, über die der Abstand D zwischen Oberseite 11 und Unterseite 22 von erstem 1 beziehungsweise zweitem Substrat 2 eingestellt wird. Optional können dem Verbindungsmittel 4 auch beispielsweise reflektierende Bestandteile beigegeben sein, die die
Auskoppeleffizienz des vom etwa als organische Leuchtdiode gestalteten Bauelements 3 emittierten Lichts erhöhen. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 gleicht dem in Figur 1 gezeigten Bauteil 10. Zwischen Verbindungsmittel 4 und
Dichtmittel 5 ist allerdings ein Absorbermaterial 7
angebracht. Das Absorbermaterial 7 dient dazu, um eventuell
durch das Dichtmittel 5 durchdringendes Wasser
beziehungsweise Feuchtigkeit oder auch Sauerstoff zu
absorbieren und das Bauelement 3 und/oder das
Verbindungsmittel 4 vor korrosivem Einfluss zusätzlich zu schützen.
Das Bauteil 10 gemäß Figur 6 umfasst mehrere Bauelemente 3, beispielsweise wie dargestellt mit zwei Bauelementen 3. Die Bauelemente 3 sind jeweils aus einem Rahmen eines in einer Bahn angeordneten Verbindungsmittels 4 umgeben. Die den
Bauelementen 3 abgewandten, nach außen hin freiliegenden Flächen des Verbindungsmittels 4 sind über ein Dichtmittel 5 abgedeckt. Das Dichtmittel 5 bildet hierbei einen einzigen umlaufenden, die gesamten vom Verbindungsmittel 4
eingeschlossenen Bauelemente 3 umschließenden Rahmen aus.
Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die
Beschreibungen anhand der Ausführungsbeispiele 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 .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2009 035 640.1, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.