WO2012171790A1 - Organische leuchtdiode, verfahren zur herstellung einer organischen leuchtdiode und modul mit mindestens zwei organischen leuchtdioden - Google Patents

Organische leuchtdiode, verfahren zur herstellung einer organischen leuchtdiode und modul mit mindestens zwei organischen leuchtdioden Download PDF

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WO2012171790A1
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contact structure
emitting diode
metallization
contact
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Robert TRESS
Karsten Diekmann
Britta GÖÖTZ
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • Organic light-emitting diode method for producing an organic light-emitting diode and module having at least two
  • Object of the present invention is to provide an organic light emitting diode, which can be easily contacted by electrical. Furthermore, it is the task of the present invention
  • a module with at least two organic light emitting diodes to be specified which is characterized by a simple electrical contacting of the organic light emitting diodes with each other.
  • An organic light-emitting diode comprises in particular:
  • the organic layer sequence is arranged in a central region of the substrate, a metallization, which is arranged in an edge region of the substrate and is designed to make electrical contact with the organic layer sequence, and
  • a separately manufactured metallic contact structure which is connected to the metallization cohesively and electrically conductive.
  • the organic layer sequence usually comprises a
  • Carrier-conducting layers, charge carrier injecting layers and at least one emitter layer are Carrier-conducting layers, charge carrier injecting layers and at least one emitter layer.
  • Emitter layer usually generates in operation
  • electromagnetic radiation mostly visible light.
  • the organic layer sequence is usually arranged on a substrate.
  • the substrate may be
  • a first electrode layer is applied to the substrate and a second electrode layer is applied to the side of the layer sequence facing away from the substrate.
  • At least one of the two electrode layers is in this case designed to be transmissive to the electromagnetic radiation generated in the emitter layer.
  • an electrode layer that is transparent to visible light may be formed from at least one transparent conductive oxide (TCO material).
  • Transparent conductive oxides are generally metal oxides, such as zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide,
  • binary metal oxygen compounds such as ZnO, Sn0 2 or ⁇ 2 ⁇ 3 also include ternary Metal oxygen compounds such as Zn 2 SnO 4 , ZnSnO 3, MgIn 2 U 4 , GalnO 3, Zn 2 In 2 O or In 4 Sn 30i 2 or mixtures of different transparent conductive oxides to the group of TCOs.
  • the TCOs do not necessarily correspond to a stoichiometric composition and may furthermore also be p- and n-doped.
  • organic materials of the organic layer sequence - for example in comparison to inorganic semiconductor materials - are sensitive to external influences, such as
  • the organic light-emitting diode usually has an encapsulation of the organic materials.
  • An encapsulation can be formed, for example, by a cap which is as gas-tight as possible and liquid-tightly connected to the substrate.
  • Light emitting diode has a Dünnfilmverkapselung.
  • Thin-film encapsulation is generally composed of at least one layer which can be applied, for example, by means of a CVD process (chemical vapor deposition), such as, for example, an ALD method (atomic layer deposition).
  • CVD process chemical vapor deposition
  • ALD method atomic layer deposition
  • the thin-film encapsulation is preferably applied over the entire component and is generally designed to be electrically insulating. Thin-film encapsulations are
  • Thin-film encapsulation further arranged a coverslip.
  • the metallization may be, for example, a layer containing a metal or a metal is formed. Furthermore, it is possible for the metallization to consist of a plurality of individual layers
  • each individual layer is particularly preferably likewise formed from a metal or contains a metal.
  • the metallization has, for example, aluminum.
  • the metallization can be formed from an aluminum layer which is arranged between two comparatively thin chromium-containing layers.
  • the metallization can be deposited by sputtering, for example.
  • the metallization is applied to the first electrode layer and / or the second electrode layer.
  • the metallization is in this case intended to impress electrical current in the first electrode layer and / or the second electrode layer.
  • the metallization is therefore particularly preferably arranged in direct contact with the first electrode layer and / or the second electrode layer.
  • the organic layer sequence is still electrically contacted via the metallization.
  • the metallic contact structure in the present case is bonded to the metallization in a materially bonded and electrically conductive manner.
  • the metallic contact structure is in this case made separately from the other elements of the organic light-emitting diode - for example by punching - and then
  • the contact structure comprises, for example, one of the following materials or consists of one of the following
  • the contact structure is electrically conductively and cohesively connected to the metallization at at least one connection point.
  • the connection point has, for example, a size between 0.5 mm x 0.5 mm and 0.5 mm
  • the contact structure is connected in a material-locking and electrically conductive manner to the metallization at at least one connection point, wherein the connection point comprises a material which is of the remaining material of the contact structure
  • the contact structure has a basic structure in which the connection point is embedded, wherein the
  • Connection point preferably comprises a material which is different from the material of the basic structure. This offers the advantage that a material can be selected for the connection point, which is particularly good for connection to the
  • Metallization is suitable, while the remaining material, for example, a particularly good mechanical stability of guaranteed throughout the contact structure or with respect to another property, such as the electrical
  • connection points particularly preferably a comparatively ductile material.
  • a material for the connection point is aluminum, especially in highly pure soft annealed form.
  • the material of the connection point is aluminum, especially in highly pure soft annealed form.
  • a modulus of elasticity of about 70 GPa.
  • materials with a lower elastic modulus for example of about 50 GaP or of about 60 GPa, for the connection points
  • Connection point is embedded, preferably formed of a different material.
  • the basic structure preferably contains one of the following materials or is preferably formed from one of the following materials: copper, brass, zinc, tin, bronze, silver, gold. These materials are usually suitable for further contact.
  • a basic structure which contains copper or is formed from copper is particularly preferably suitable.
  • the contact structure is made up of different individual layers.
  • the contact structure may have two layers whose materials are different from each other. So can the
  • Contact layer have a first layer, the material is particularly suitable for connection to the metallization, while a second layer contains a material that is used for mechanical stabilization of the contact structure
  • the contact structure has a first layer which comprises aluminum or is formed from aluminum.
  • This first layer is usually for
  • the second layer comprises, for example, one of the following materials or is formed of one of the following materials: copper, brass, zinc, tin, bronze, silver, gold.
  • the contact structure is provided with a corrosion protection layer for protecting the contact structure from corrosion.
  • a corrosion protection layer has, for example, tin or is formed from tin.
  • a corrosion protection layer is particularly preferably provided when the contact structure different materials
  • the corrosion protection layer can be applied to the contact structure before or after production of the cohesive connection.
  • the contact structure has a thickness between 50 ⁇ m inclusive and 400 ⁇ m inclusive.
  • the width of the contact structure is, for example, between including 0.5 mm and 5 mm inclusive.
  • the width of the contact structure may be smaller or larger than the width of the edge region of the substrate.
  • the thickness of the contact structure usually depends on the substrate. If glass is used as the material for the substrate, then the energy input into the substrate glass is comparatively large in comparatively thick contact structures, so that the substrate glass can easily be damaged. Becomes
  • Contact structures can be applied with a thickness of up to 0.4 mm. Will be a substrate glass with a higher thickness
  • thicker contact structures can be applied with a thickness up to 1 mm inclusive.
  • the contact structure particularly preferably has a contact region which is designed for further external electrical contacting.
  • the contact structure particularly preferably has a contact region which is designed for further external electrical contacting.
  • the contact region is free of a connection point.
  • the contact region can be designed, for example, as a tab or as a tab with an opening, a so-called eyelet. Furthermore, the contact area can be wire-shaped
  • the contact structure has a
  • the contact area can For example, be perpendicular, preferably at about 90 °, to be bent to the main extension plane of the contact structure.
  • the contact structure is along its
  • Main extension plane is applied to the metallization and a contact region is bent such that it extends along a perpendicular to the main surface of the substrate extending edge of the organic light emitting diode.
  • the edge can
  • the edge can through the
  • the contact region has a further bend, preferably in turn by 90 °, so that the
  • Contact area continues on a main surface of the organic light emitting diode.
  • the contact region is bent such that it runs perpendicular to the main extension plane of the contact structure along a side surface of the substrate.
  • the organic light-emitting diode has a contact structure with a contact region which is perpendicular to a main extension plane of the
  • Substrate is bent and further arranged on an outer side of the contact structure.
  • the contact region is bent such that it starts from the
  • Main extension plane of the contact structure along the edge of the substrate extends and further has a further bend, so that the contact region continues parallel to a main extension plane of the contact structure on this.
  • Such a contact area forms an L-shaped Structure, which protrudes perpendicularly from the main extension plane of the contact structure and on this.
  • LED is the contact structure rod-shaped.
  • the main extension plane of a rod-shaped contact structure preferably runs parallel to a main surface of the
  • Main extension plane of the contact structure protrudes beyond the substrate of the organic light emitting diode.
  • the projecting end of the contact structure may, for example, advantageously with the electrically conductive connection with another
  • organic light emitting diode can be used.
  • the contact structure is preferably in a
  • a method for producing an organic light-emitting diode comprises in particular the following steps:
  • a substrate in which an organic layer sequence is arranged in a central area, which generates electromagnetic radiation during operation, and in a marginal area a metallization is arranged, which is designed for electrical contacting of the organic layer sequence,
  • the contact structure is preferably formed substantially from a metal band.
  • essentially is meant here that the contact structure is predominantly formed from the metal strip, but it is also possible, for example, for one formed from a metal strip
  • Contact structure is provided with further layers,
  • the contact structure is punched out of the metal strip, for example.
  • different design requirements for the contact structure can advantageously be met in a simple manner.
  • the metal strip is formed from a single material according to one embodiment of the method.
  • a main body of the metal strip is formed from a first material, in which a second material different from the first material is embedded.
  • strips of another material may be embedded in the main body of the metal strip.
  • the first material and the second material is a metal.
  • the metal strip therefore preferably comprises one of the following materials or is made of one of the following materials formed: aluminum, copper, brass, zinc, bronze, tin, silver, gold.
  • the main body of the metal strip is formed from one of the following materials or comprises one of the following materials: copper, brass, zinc, tin, bronze, silver, gold.
  • the material introduced into the basic body is preferably aluminum, particularly preferably in a highly pure, soft-annealed form.
  • metallic strip are formed, whose base body is formed of copper and embedded in the aluminum strips to form connection points. Preferably, between one and including eight aluminum strips are embedded in the base body.
  • a roll-plated metal strip is preferably used.
  • Such a roll-plated metal strip usually has a layer structure with a first layer and a second layer whose materials are different from each other.
  • the first layer is a layer structure with a first layer and a second layer whose materials are different from each other.
  • the second layer may, for example, comprise aluminum and have a thickness of between 150 ym and 300 ym inclusive.
  • the contact structure by a on
  • Ultrasonic technology based joining process such as
  • Ultrasonic welding, ultrasonic bonding and ultrasonic soldering connected to the metallization cohesively.
  • Ultrasonic welding and ultrasonic bonding are compound-free bonding techniques using
  • Ultrasound in which the frequency ranges of the ultrasound used generally differ from one another. Ultrasonic soldering continues to be different from
  • Ultrasonic bonding and ultrasonic welding usually used a solder as a joining agent.
  • connection point is therefore preferred
  • Ultrasonic technology based joining process is preferred at the connected sites at least partially
  • connection between contact structure and metallization which is well electrically conductive. Particularly preferred is the cohesive connection between metallization and
  • Connecting means such as an adhesive or a solder achieved.
  • additional connecting means such as an adhesive or a solder.
  • Joining process has the advantage that in this case a possibly applied over the metallization thin film encapsulation can be penetrated. Therefore, when connecting between the Contact structure and the metallization by means of a joining process based on ultrasound technology, an electrically conductive connection can be achieved without having to remove a, usually electrically insulating, thin-film encapsulation previously in a separate step from the metallization.
  • Metal band arranged as a contact structure on the metallization, which is longer than the metallization and optionally protrudes beyond the substrate.
  • the metal strip is opened by a
  • An organic light-emitting diode described here with a contact structure on the metallization is particularly suitable with at least one further organic
  • such a module comprises at least two organic light-emitting diodes, each organic light-emitting diode having a metallization in an edge region of a substrate which is used for making electrical contact with a substrate
  • organic layer sequence is formed, and wherein the two organic light-emitting diodes are electrically conductively connected to each other via at least one separately manufactured metallic contact structure, which is materially and electrically conductively connected to at least one of the metallizations.
  • the electrical contacting described here between two organic light-emitting diodes of a module does not simultaneously serve as a mechanical support.
  • the module comprises an additional mechanical support.
  • the holder may be, for example, a frame, the recesses for the organic light-emitting diodes and in particular their
  • a frame which has a base frame and a
  • Cover frame includes.
  • the base frame is preferably used to hang up the organic light emitting diodes and to
  • the cover frame is preferably used to
  • a glass plate may be used as an additional mechanical support, to which the organic compound
  • Light-emitting diodes are glued, for example.
  • the two organic light emitting diodes with a rod-shaped contact structure electrically conductive
  • each organic light-emitting diode has a contact structure with a tab, via which the two organic light-emitting diodes are electrically conductively connected.
  • the tabs may be formed in each case, for example, as an eyelet with an opening. The eyelet protrudes laterally over the substrate of the
  • the eyelets of two adjacent organic light emitting diodes can be electrically connected by a screw.
  • the module has a carrier with which in each case an eyelet is electrically connected, for example by a screw connection.
  • the contact structures and preferably their contact areas with terminals or contact springs are electrically conductively connected to each other. This offers the advantage that the connection can be easily solved again. For example, defective LEDs of a module can thereby be changed in a simple manner.
  • the spring contacts are covered by a holder or a rail. This serves to protect the spring contact and improves the visual impression of the module.
  • the contact region extends perpendicular to one
  • Contact structure for example, can be electrically connected to each other, in which the contact areas are arranged in direct contact with each other and secured together by a clamp.
  • the contact regions are bent out in an L-shape from a main extension plane of the contact structures.
  • Organic light-emitting diodes of a module can be electrically conductively connected to one another, in which two mutually parallel regions of the L-shaped contact regions are pushed over one another in direct contact and connected to a terminal.
  • Light emitting diode is the contact structure as a simple one
  • Strip formed. Such a strip can be
  • the contact spring is expediently in this case
  • this comprises a frame with inserts, which are provided to receive an organic light-emitting diode in each case.
  • each organic light emitting diode of a module is in one
  • a contact spring is arranged at each slot, which engages when the organic light emitting diode in the
  • LEDs are arranged in recesses of a frame and fixed there with a cover.
  • the organic light-emitting diodes which are not transparent in the switched-off state, the organic light-emitting diodes can be electrically contacted with each other via their backs. Particularly preferred here is the back of a each organic light emitting diode arranged a contact structure.
  • Organic light-emitting diode manufacturing method in a method of producing an organic light-emitting module
  • Light-emitting diodes and may be formed in the module of organic light-emitting diodes.
  • Manufacturing method for a module of organic light emitting diodes and may be formed in the module of organic light emitting diodes.
  • Manufacturing method for a module of organic light-emitting diodes are performed, also in the organic light-emitting diode itself, may be formed in the manufacturing process for an organic light emitting diode and the module of organic light emitting diodes.
  • Figures 1 and 2 show a schematic sectional view of an inorganic light-emitting diode according to one embodiment.
  • FIGS. 3A and 3B show a schematic plan view of an organic light-emitting diode according to a respective further exemplary embodiment.
  • FIG. 4 shows an example
  • FIG. 5 shows the detail of FIG
  • FIG. 6 shows, by way of example, measured values of the peeling force F in
  • N / cm of four different ultrasonically welded connections between a metallization and a contact structure N / cm of four different ultrasonically welded connections between a metallization and a contact structure.
  • FIG. 10 shows a schematic sectional illustration through a contact structure according to a further exemplary embodiment.
  • FIGS. 14 to 18 each show an example
  • Section of an organic light emitting diode in a perspective view Section of an organic light emitting diode in a perspective view.
  • Figure 26 shows a schematic sectional view of
  • Light-emitting diode module according to the exemplary embodiment of FIG. 25.
  • FIG. 33 shows a schematic plan view of a module of organic light emitting diodes according to another
  • Figures 34 to 38 show further schematic plan views of modules of organic light-emitting diodes according to further embodiments.
  • the organic light-emitting diode 1 according to the exemplary embodiment of FIG. 1 has a substrate 2 on which a first electrode layer 3 is applied.
  • the first electrode layer 3 is applied.
  • Electrode layer 3 has, for example, a TCO material and is particularly preferably transparent to visible light.
  • a central region 4 of the substrate 2 is a
  • the organic layer sequence 5 applied to the first electrode layer 3.
  • the organic layer sequence 5 comprises a plurality of organic individual layers, in particular one
  • Emitter layer 6 which emits electromagnetic radiation during operation of the organic light emitting diode 1, preferably visible light.
  • a second electrode layer 7 is applied, which is preferred
  • the metallization 9 is present in direct contact with the first Electrode layer 3 applied and intended to impress electricity in the first electrode layer 3.
  • the first electrode layer 3 is present both in the central region 4 of the substrate 1 and in the
  • Edge region 8 of the substrate 1 is formed.
  • the metallization 9 is formed in the organic light emitting diode 1 of the present embodiment by a metallic layer 10, which consists of three different
  • the middle individual layer 10 b hereby comprises aluminum, while the two outer individual layers 10 a, 10 c, between which the aluminum-containing individual layer 10 b is arranged, have chromium.
  • the two chromium-containing individual layers 10a, 10c are, for example, about 50 nm thick, while the
  • the entire metallization 9 therefore has, for example, a thickness of approximately 0.5 .mu.m.
  • Thin-film encapsulation 11 arranged to protect in particular the organic materials of the organic layer sequence 5 from environmental influences, such as gases and liquids.
  • fabricated metallic contact structure 12 is applied, which is connected to the metallization 9 cohesively and electrically conductive.
  • the metallic contact structure 9 in this case penetrates the thin-layer encapsulation 11
  • the metallization 9 is embedded in a silicone material 13.
  • the silicone material 13 serves for
  • Embodiment of Figure 2 is instead of a
  • the cap 14 may be made of glass, for example, and glued to the substrate 2.
  • a radiation exit surface 15 of the organic light-emitting diode 1, as shown for example in FIGS. 1 and 2, can be formed on the front side of the organic light-emitting diode 1 formed by the outer surface 16 of the substrate 2
  • the radiation exit surface 15 may be located on a rear side 16 'opposite the front side
  • organic light emitting diode is arranged.
  • Radiation exit surface 15 is in this case preferably formed at least over the central region 4, while the
  • Radiation exit surface 15 is formed in the off state substantially transparent to visible light.
  • the organic light-emitting diode 1 according to the exemplary embodiment of FIG. 3A has a rectangular basic shape with a rectangular substrate 2 and a likewise rectangular radiation exit surface 15.
  • the Radiation exit surface 15 is arranged in a central region 4 of the light-emitting diode 1. Laterally the
  • Radiation exit surface 15, a metallization 9 is disposed on the substrate 2 in each case in an edge region 8.
  • each metallization 9 is materially and electrically connected to the metallization 9.
  • opposite metallizations 9 are each provided with the same polarity.
  • the organic light emitting diode 1 in contrast to the embodiment of Figure 3A, has an octagonal basic shape with an octagonal substrate 2, while the radiation exit surface 15 is round, preferably circular.
  • metallizations 9 are arranged in the edge regions 8 of the substrate, which is provided for electrically contacting the organic layer sequence 5 in the central region 4 of the substrate 2.
  • opposing metallizations 9 are again provided in each case with the same polarity.
  • FIGS. 4 and 5 show, by way of example and in detail, a separately manufactured contact structure 12, which is connected in a material-locking and electrically conductive manner to a metallization 9.
  • the metallization 9 is arranged in an edge region 8 of a substrate 2.
  • Figures 4 and 5 comprises a substrate 2, which is formed here of glass.
  • a first electrode layer 3 is arranged, which consists of ITO is formed.
  • a metallization 9 is applied, which is composed of three individual layers 10a, 10b, 10c.
  • the metallization 9 in this case comprises an aluminum-containing individual layer 10b, which is arranged between two comparatively thin chromium-containing individual layers 10a, 10c.
  • FIG. 5 shows in particular, a very dense connection is produced between the metallization 9 and the contact structure 12.
  • FIG. 6 shows averaged measured values of peeling forces F for different samples A, B, C and D of contact structures 12 on a metallization 9.
  • the measured force per width of the contact structure 12 is indicated.
  • the samples A, B and C of the contact structures 12 are in the present case formed from an aluminum strip, for example by punching.
  • the sample D of the contact structure 12, however, is from a
  • the contact structure D may be a metal strip in which an aluminum strip with a
  • Copper strip is roll-clad.
  • Such a contact structure 12 will be described below with reference to FIG. 10, for example
  • the measured peel forces for contact structures 12 formed substantially of aluminum are between about 40 N / cm and about 60 N / cm for samples A, B, C, respectively, while the peel force for a contact structure 12 made of a composite material over 120 n / cm.
  • a composite material for example, the element of copper and elements of
  • the peel force of a contacting via such a conductor track fastened with an adhesive film is approximately 15 N / cm.
  • Figure 7 shows a schematic plan view of a metal strip according to an embodiment.
  • the metal strip is a composite material with a base body 17, which in the present case is made of copper.
  • a base body 17 which in the present case is made of copper.
  • more strip-shaped metal bands 18 are embedded, which are made of aluminum in the present case.
  • FIG. 9 schematic cross section of this metal strip is shown in Figure 9.
  • the aluminum strips 18 are in this case embedded in the copper-containing base body 17 and penetrate the base body 17 is not complete.
  • Contact structure 12 in this case has a contact region 19, which for subsequent electrical external contacting
  • Main extension plane of the contact structure 12 run. Within the rod-shaped regions connecting points 20 are arranged, which are formed of aluminum.
  • Connecting points 20 are formed here by the punched out areas of the embedded aluminum-containing band 18, while a basic structure 21 of the contact structure 12 is formed from the copper-containing basic body 17 of the metal band.
  • the contact region 19 is free from connection points 20.
  • the contact structure 12 in contrast to the contact structure 12 of FIG. 8, the contact structure 12 according to the exemplary embodiment of FIG. 10 has a layer structure.
  • the contact structure 12 comprises a first layer 22, which in the present case contains aluminum and a second layer 23, which in the present case contains copper.
  • the aluminum-containing layer 22 is preferably three times as thick as the copper-containing layer 23.
  • the copper-containing layer 23 has a thickness of approximately 50 ⁇ m
  • the aluminum-containing layer 22 has a thickness of approximately 150 ⁇ m.
  • Such a contact structure 12 can be made, for example, from a metal strip in which an aluminum strip is roll-laminated with a copper strip.
  • Light-emitting diode 1 according to the embodiment of Figures 11 to 13 is in a first step, an organic
  • Light-emitting diode 1 which has a substrate 2, in which in a central region 4 an organic
  • Layer sequence 5 is arranged, which is in operation
  • a metallization 9 is arranged, which is designed for electrically contacting the organic layer sequence 5 (FIG. 11). In a next step becomes a metallic one
  • the contact structure 12 is arranged on the metallization 9 of the organic light-emitting diode 1 (FIG. 12). Here, the contact region 19 of the contact structure 12 is bent such that the contact region 19 perpendicular to a
  • Main extension plane of the contact structure 12 along a side surface of the glass cap 14 of the organic light emitting diode 1 is guided.
  • the contact structure 12 is ultrasonically welded at the connection points 20, so that at the connection points 20 a cohesive, electrically conductive connection between metallization 9 and
  • the organic light-emitting diode 1 according to the exemplary embodiment of FIG. 14 has an octagonal basic shape. Such an organic light-emitting diode 1 has already been described, for example, with reference to FIG. 3B.
  • the section of FIG. 14 shows an edge region 8 of the substrate 2 on which a separately manufactured metallic contact structure 12 in FIG. 14
  • Cohesive connection with a metallization 9 (not shown in the figure) is applied.
  • Contact structure 12 has a contact region 19 which, starting from the substrate 2, is perpendicular to one
  • Main extension plane of the metallic contact structure 12 along an edge 24 of the organic light emitting diode 1 is folded. In the further course of the contact region 19, this is kinked again, so that a further region of the Contact area 19 on a back 16 'of the organic light emitting diode 1 comes to rest.
  • the edge 24 of the organic light-emitting diode generally follows a side surface of the organic layer sequence 5.
  • the contact region 19 terminates flush with the rear side 16 'of the organic light-emitting diode 1.
  • the contact region 19 in the organic light-emitting diode 1 according to FIG. 16 is bent perpendicular to a main extension plane of the contact structure 12 in such a way that it runs along a side surface of the substrate 2.
  • the contact area 19 closes flush here with the
  • a contact portion 19 which is formed as an eyelet.
  • the eyelet has a
  • Light-emitting diode 1 or can be attached to a support.
  • the contact region 19 is in the organic
  • Light-emitting diode 1 according to the figure 17 arranged centrally to the side surface of the organic light-emitting diode 1.
  • the contact region 19 continues to protrude laterally beyond the edge region 8 of FIG.
  • the organic light emitting diode 1 according to the embodiment of Figure 18 is provided with a metallic contact structure 12 which is rod-shaped.
  • the contact structure 12 is in this case longer than the edge region 8 of the organic light-emitting diode 1, so that the contact structure 12 via the
  • Edge region 8 of the substrate 2 protrudes.
  • Such a projecting end 26 can be advantageously used for connection to a further organic light-emitting diode 1. This will be exemplified below with reference to FIG. 1
  • the module according to the exemplary embodiment of FIG. 19 in the present case comprises at least two organic light emitting diodes 1 with an octagonal basic shape.
  • Each organic light emitting diode 1 has a contact structure 12 along its
  • each contact structure 12 has an eyelet, which protrudes laterally beyond the substrate 2 of the organic light-emitting diode 1 and is provided as a contact region 19.
  • the two organic light emitting diodes 1 are arranged with their edge regions 8, to which the contact structures 12 are respectively applied, parallel to each other, wherein the contact regions 12 are offset from each other.
  • the two eyelets are each arranged on a rod-shaped connecting element 27, which is preferably designed to be electrically conductive, so that an electrically conductive connection via the connecting element 27 and via the eyelets comes about.
  • the eyelets can
  • Connecting element 27 are electrically connected.
  • the screw connection is not shown in FIG. 19 for reasons of clarity.
  • the eyelets are connected via other eyelets, which may also be attached to a carrier, for example, electrically connected via a screw connection.
  • the screws are not in the figure for reasons of clarity
  • the eyelets of the adjacent contact structures 12 are arranged offset to one another in the modules according to the embodiments of Figure 19 and Figure 20.
  • the module according to the embodiment of Figure 21 has two light emitting diodes 1, in each case one
  • Contact structure 12 is applied to a metallization 9 along its main extension plane.
  • Each contact structure 12 has a centrally arranged eyelet as the contact region 19.
  • the organic light-emitting diodes 1 are in this case arranged such that the openings 25 of the eyelets overlap. These can now be contacted with a screw electrically conductive together. The screw connection is again not shown in FIG. 21 for reasons of clarity.
  • the contact areas 19 are hereby bent out by 90 ° from a main extension plane of the contact structure 12.
  • the contact areas 19 are at one
  • the Organic light emitting diodes 1 are further arranged such that the two metallizations 9 are parallel to each other and the two contact regions 19 are in direct contact with each other.
  • the two contact regions 19 are connected to one another with an electrically conductive terminal 28. In this way creates an electrically conductive connection between the two organic
  • Embodiment of Figure 23 each have an L-shaped contact portion 19, which consists of a
  • the L-shaped contact regions 19 are in this case arranged centrally to the side surface of the organic light-emitting diode 1. In the present case, the L-shaped contact regions 19 are pushed over one another such that they overlap at least within an upper region. The contact areas 19 are in direct contact with each other. The contact areas 19 are connected to a terminal 28 electrically conductive with each other.
  • the module according to the embodiment of Figure 24 has two organic light-emitting diodes 1 with a rod-shaped
  • Contact structure 12 protrudes beyond the respective substrate 2.
  • the two organic light-emitting diodes 1 are such
  • Embodiment of Figure 25 each have one
  • Light-emitting diodes 1 are in this case arranged such that their two contact structures 12 along their
  • FIG. 26 shows the module according to FIG. 25 in cross section.
  • Each light-emitting diode 1 has a substrate 2, on which a first electrode layer 3 is arranged. On the first
  • Electrode layer 3 is in each case an organic compound
  • Electrode layer 7 is arranged, the electrically conductive via a further electrically conductive layer 30 having a
  • Metallization 9 is connected in an edge region 4 of the substrate 2.
  • the first electrode layer 3 is not present in the edge region 8 of the substrate 2 and therefore is not in electrically conductive contact with the metallization 9. Rather, the second electrode layer 7 is electrically conductive with the metallization 9 connected.
  • the organic light-emitting diodes 1 of the module according to FIG. 26 have a further glass plate 31 as an encapsulation.
  • the cross section according to FIG. 26 furthermore shows the two contact regions 19 bent out of the main extension plane of the contact structures 12, each extending along an edge 24 of the organic light-emitting diode 1.
  • a base frame 32 is provided as an additional mechanical support with four recesses 33, wherein in each recess 33, an organic light emitting diode 1 is introduced.
  • Each organic light-emitting diode 1 has two
  • Edge regions 8 of the organic light emitting diodes 1 are applied to the arranged there metallization 9.
  • adjacent contact structures 12 of different organic light emitting diodes 1 are each with a spring 29, as already described in detail with reference to FIGS 25 and 26,
  • the cover frame 34 is placed on the base frame 32 and mechanically fixed thereto (Figure 29).
  • the cover frame 34 with recesses 33 for each light-emitting diode 1 to provide a cover 34 'having only two recesses 33 for each two directly adjacent organic light emitting diodes 1, wherein a separate rod-shaped element 35 is used as the central axis ( FIG. 31).
  • the finished module shown in FIG. 32 is substantially similar to the module of FIG. 29.
  • the module according to the exemplary embodiment of FIG. 33 likewise has a frame 32 ', which in each case provides a recess 33 for each organic light-emitting diode 1.
  • Recesses 33 are designed as plug-in compartments, in which the organic light-emitting diodes 1 can be inserted and latched. At each slot are respectively
  • Edge regions 8 of the organic light-emitting diodes 1 are arranged to come to rest and they so electrically
  • the module according to the embodiment of Figure 34 has three juxtaposed organic light-emitting diodes 1, which are electrically conductive in one over its rear sides
  • Light-emitting diodes 1 of the module according to the exemplary embodiment of FIG. 34 are intended to receive light from one Radiation exit surface 15 emit, which is arranged on a front side opposite the rear side.
  • Embodiment of Figure 35 are in contrast to the light emitting diodes 1 of the module according to Figure 34 in the off state transparent to visible light.
  • a contact is adjacent
  • Light-emitting diodes 1 on the back as exemplified in Figure 34, not desirable because then the back contact structures are visible in the off state and can affect the overall visual impression of the organic light emitting diode module.
  • Embodiment of Figure 35 has a contact structure 12 with a contact region 19, which is centered to the
  • the contact region 19 is present in the form of a wire and projects laterally beyond the substrate 2.
  • the wire-shaped contact regions 19 connect in each case opposite polarities of adjacent organic light-emitting diodes 1 with each other electrically.
  • the module according to FIG. 36 unlike the module according to the exemplary embodiment of FIG. 35, has a larger one
  • the light-emitting diodes 1 are in this case arranged in matrix form in several rows.
  • the organic light-emitting diodes 1 of a row are in this case, as already described with reference to Figure 35, electrically connected to each other via wire-shaped contact portions 19.
  • the module according to the embodiment of Figure 37 also has light-emitting diodes 1, whose Radiation exit surfaces 15 in the off state are transparent to visible light.
  • the metallizations 9 directly adjacent organic light-emitting diodes 1 are each electrically connected to a common rod-shaped, separately fabricated metallic contact structure 12. The electrical contacting takes place here in such a way that identically named polarities directly
  • adjacent LEDs 1 are electrically connected to each other.
  • the organic light emitting diodes 1 are therefore connected in parallel.
  • the organic light-emitting diodes 1 of the module according to FIG. 38 are connected in series. This means that directly adjacent organic light-emitting diodes 1 are electrically conductively connected to a common rod-shaped, separately manufactured metallic contact structure 12, opposite polarities being connected to one another.

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Abstract

Es wird eine organische Leuchtdiode (1) mit den folgenden Elementen angegeben: einem Substrat (2), einer organischen Schichtenfolge (5), die im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt, wobei die organische Schichtenfolge (5) in einem zentralen Bereich (4) des Substrats (2) angeordnet ist, einer Metallisierung (9), die in einem Randbereich (8) des Substrats (2) angeordnet ist und zur elektrischen Kontaktierung der organischen Schichtenfolge (5) ausgebildet ist, und einer separat gefertigten metallischen Kontaktstruktur (12), die durch ein auf Ultraschalltechnik basierenden Fügevorgang mit der Metallisierung (9) stoffschlüssig und elektrisch leitend verbunden ist. Weiterhin werden ein Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode und ein Modul mit mindestens zwei Leuchtdioden angegeben.

Description

Beschreibung
Organische Leuchtdiode, Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode und Modul mit mindestens zwei
organischen Leuchtdioden
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer organischen
Leuchtdiode, eine organische Leuchtdiode und ein Modul mit mindestens zwei organischen Leuchtdioden angegeben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine organische Leuchtdiode anzugeben, die einfach elektrisch kontaktiert werden kann. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen
Leuchtdiode anzugeben. Außerdem soll ein Modul mit mindestens zwei organischen Leuchtdioden angegeben werden, das sich durch eine einfache elektrische Kontaktierung der organischen Leuchtdioden untereinander auszeichnet.
Diese Aufgaben werden durch eine organische Leuchtdiode mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, durch ein Verfahren mit den Schritten des Patentanspruches 6 und durch ein Modul mit den Merkmalen des Patentanspruches 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sowie Weiterbildungen der organischen
Leuchtdiode, des Herstellungsverfahrens und des Moduls sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine organische Leuchtdiode umfasst insbesondere:
- ein Substrat,
- eine organische Schichtenfolge, die im Betrieb
elektromagnetische Strahlung erzeugt, wobei die organische Schichtenfolge in einem zentralen Bereich des Substrats angeordnet ist, - eine Metallisierung, die in einem Randbereich des Substrats angeordnet ist, und zur elektrischen Kontaktierung der organischen Schichtenfolge ausgebildet ist, und
- eine separat gefertigte metallische Kontaktstruktur, die mit der Metallisierung stoffschlüssig und elektrisch leitend verbunden ist.
Die organische Schichtenfolge umfasst in der Regel eine
Vielzahl an organischen Schichten, wie beispielsweise
Ladungsträger-leitende Schichten, Ladungsträger-inj izierende Schichten und zumindest eine Emitterschicht. Die
Emitterschicht erzeugt in der Regel im Betrieb
elektromagnetische Strahlung, meistens sichtbares Licht.
Die organische Schichtenfolge ist in der Regel auf einem Substrat angeordnet. Bei dem Substrat kann es sich
beispielsweise um eine Glasscheibe handeln. Zur elektrischen Kontaktierung der organischen Schichtenfolge ist auf dem Substrat eine erste Elektrodenschicht und auf der von dem Substrat abgewandten Seite der Schichtenfolge eine zweite Elektrodenschicht aufgebracht. Zumindest eine der beiden Elektrodenschichten ist hierbei transmittierend für die in der Emitterschicht erzeugte elektromagnetische Strahlung ausgebildet. Eine Elektrodenschicht, die durchlässig für sichtbares Licht ist, kann beispielsweise aus zumindest einem transparenten leitenden Oxid („transparent conductive oxide", TCO-Material) gebildet sein.
Transparente leitende Oxide sind in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid,
Titanoxid, Indiumoxid oder Indiumzinnoxid (ITO). Neben binären MetallsauerstoffVerbindungen, wie beispielsweise ZnO, Sn02 oder Ιη2θ3 gehören auch ternäre MetallsauerstoffVerbindungen, wie beispielsweise Zn2Sn04, ZnSnÜ3, MgIn2Ü4, Galn03, Zn2ln20s oder In4Sn30i2 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs . Weiterhin entsprechend die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrische Zusammensetzung und können weiterhin auch p- sowie n-dotiert sein.
Da die organischen Materialien der organischen Schichtenfolge - etwa im Vergleich zu anorganischen Halbleitermaterialien - gegenüber äußere Einflüsse empfindlich sind, wie etwa
Flüssigkeiten oder Gase, weist die organische Leuchtdiode in der Regel eine Verkapselung der organischen Materialien auf. Eine Verkapselung kann beispielsweise durch eine Kappe gebildet sein, die möglichst gasdicht und flüssigkeitsdicht mit dem Substrat verbunden ist.
Weiterhin ist es auch möglich, dass die organische
Leuchtdiode eine Dünnfilmverkapselung aufweist. Eine
Dünnfilmverkapselung ist in der Regel aus mindestens einer Schicht aufgebaut, die beispielsweise mittels eines CVD- Prozesses (Chemical Vapor Deposition) , wie beispielsweise einem ALD-Verfahren (Atomic Layer Deposition) , aufgebracht werden kann. Die Dünnfilmverkapselung wird bevorzugt über das gesamte Bauteil aufgebracht und ist in der Regel elektrisch isolierend ausgebildet. Dünnfilmverkapselungen sind
beispielsweise in den folgenden Druckschriften beschrieben, deren Offenbarungsgehalt diesbezüglich durch Rückbezug aufgenommen wird: DE 10 2010 044738, WO 2009/095005, WO
2009/094997, WO 2009/095006. Bevorzugt ist auf der
Dünnfilmverkapselung weiterhin ein Deckglas angeordnet.
Bei der Metallisierung kann es sich beispielsweise um eine Schicht handeln, die ein Metall enthält oder aus einem Metall gebildet ist. Weiterhin ist es möglich, dass die Metallisierung aus einer Mehrzahl an Einzelschichten
aufgebaut ist. Hierbei ist jede Einzelschicht besonders bevorzugt ebenfalls aus einem Metall gebildet oder enthält ein Metall. Die Metallisierung weist beispielsweise Aluminium auf. Die Metallisierung kann aus einer Aluminiumschicht gebildet sein, die zwischen zwei vergleichsweise dünnen chromhaltigen Schichten angeordnet ist. Die Metallisierung kann beispielsweise durch Sputtern abgeschieden werden.
Gemäß einer Ausführungsform der organischen Leuchtdiode ist die Metallisierung auf der ersten Elektrodenschicht und/oder der zweiten Elektrodenschicht aufgebracht. Die Metallisierung ist hierbei dafür vorgesehen, elektrischen Strom in die erste Elektrodenschicht und/oder die zweite Elektrodenschicht einzuprägen. Die Metallisierung ist daher besonders bevorzugt in direktem Kontakt mit der ersten Elektrodenschicht und/oder der zweiten Elektrodenschicht angeordnet.
Über die Metallisierung wird die organische Schichtenfolge in der Regel weiterhin elektrisch kontaktiert. Hierzu ist die metallische Kontaktstruktur vorliegend Stoffschlüssig und elektrisch leitend mit der Metallisierung verbunden. Die metallische Kontaktstruktur wird hierbei separat von den übrigen Elementen der organischen Leuchtdiode gefertigt - beispielsweise durch Stanzen - und anschließend
Stoffschlüssig und elektrisch leitend mit der Metallisierung verbunden .
Die Kontaktierung über die hier beschriebene Kontaktstruktur bietet den Vorteil, dass diese etwa gegenüber einer
Druck/Federkontaktierung sehr stabil ist und vergleichsweise wenig Platz einnimmt. Weiterhin ist die hier beschriebene Kontaktierung der Metallisierung über die Kontaktstruktur beispielsweise gegenüber einer Kontaktierung der
Metallisierung über eine flexible Leiterbahn, die mit einem zusätzlichen elektrisch leitenden Klebefilm an der
Metallisierung befestigt wird, deutlich vereinfacht.
Die Kontaktstruktur weist beispielsweise eines der folgenden Materialien auf oder besteht aus einem der folgenden
Materialien: Aluminium, Kupfer, Messing, Zink, Bronze, Zinn, Silber, Gold.
Gemäß einer Ausführungsform der organischen Leuchtdiode ist die Kontaktstruktur an mindestens einem Verbindungspunkt mit der Metallisierung elektrisch leitend und Stoffschlüssig verbunden. Der Verbindungspunkt weist beispielsweise eine Größe zwischen einschließlich 0,5 mm x 0,5 mm und
einschließlich 5 mm x 5 mm auf.
Gemäß einer Ausführungsform der organischen Leuchtdiode ist die Kontaktstruktur an mindestens einem Verbindungspunkt mit der Metallisierung stoffschlüssig und elektrisch leitend verbunden, wobei der Verbindungspunkt ein Material aufweist, das von dem restlichen Material der Kontaktstruktur
verschieden ist.
Bevorzugt weist die Kontaktstruktur eine Grundstruktur auf, in die der Verbindungspunkt eingebettet ist, wobei der
Verbindungspunkt bevorzugt ein Material aufweist, das von dem Material der Grundstruktur verschieden ist. Dies bietet den Vorteil, dass für den Verbindungspunkt ein Material gewählt werden kann, das besonders gut zur Verbindung mit der
Metallisierung geeignet ist, während das restliche Material beispielsweise eine besonders gute mechanische Stabilität der gesamten Kontaktstruktur gewährleistet oder sich hinsichtlich einer anderen Eigenschaft, wie etwa der elektrischen
Leitfähigkeit, besonders auszeichnet.
Um eine besonders gute Stoffschlüssige und elektrisch
leitende Verbindung zwischen der Metallisierung und der
Kontaktstruktur herzustellen, weisen die Verbindungspunkte besonders bevorzugt ein vergleichsweise duktiles Material auf. Besonders geeignet als Material für den Verbindungspunkt ist Aluminium, insbesondere in hochreiner weich geglühter Form. Besonders bevorzugt weist das Material des
Verbindungspunkts ein vergleichsweise hohes Elastizitätsmodul auf. Hochreines weich geglühtes Aluminium weist
beispielsweise ein Elastizitätsmodul von circa 70 GPa auf. Es ist aber auch möglich, Materialien mit einem niedrigeren Elastizitätsmodul, beispielsweise von circa 50 GaP oder von circa 60 GPa, für die Verbindungspunkte zu verwenden
Ein solches vergleichsweise duktiles Material weist in der Regel jedoch eine geringe mechanische Stabilität auf. Daher ist die Grundstruktur der Kontaktstruktur, in den der
Verbindungspunkt eingebettet ist, bevorzugt aus einem anderen Material gebildet. Die Grundstruktur enthält bevorzugt eines der folgenden Materialien oder ist bevorzugt aus einem der folgenden Materialien gebildet: Kupfer, Messing, Zink, Zinn, Bronze, Silber, Gold. Diese Materialien sind in der Regel besonders für eine weiterführende Kontaktierung geeignet.
Zur Stabilisation der Kontaktstruktur ist besonders bevorzugt eine Grundstruktur geeignet, die Kupfer enthält oder aus Kupfer gebildet ist. Weiterhin ist es auch möglich, dass die Kontaktstruktur aus verschiedenen Einzelschichten aufgebaut ist. Beispielsweise kann die Kontaktstruktur zwei Schichten aufweisen, deren Materialien voneinander verschieden sind. So kann die
Kontaktschicht eine erste Schicht aufweisen, deren Material insbesondere zur Verbindung mit der Metallisierung geeignet ist, während eine zweite Schicht ein Material enthält, das zur mechanischen Stabilisierung der Kontaktstruktur
vorgesehen ist. Bevorzugt weist die Kontaktstruktur eine erste Schicht auf, die Aluminium umfasst oder aus Aluminium gebildet ist. Diese erste Schicht ist in der Regel zur
Verbindung mit der Metallisierung vorgesehen. Die zweite Schicht weist beispielsweise eines der folgenden Materialien auf oder ist aus einem der folgenden Materialien gebildet: Kupfer, Messing, Zink, Zinn, Bronze, Silber, Gold.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kontaktstruktur mit einer Korrosionsschutzschicht zum Schutz der Kontaktstruktur vor Korrosion versehen. Eine solche Korrosionsschutzschicht weist beispielsweise Zinn auf oder ist aus Zinn gebildet. Eine Korrosionsschutzschicht ist besonders bevorzugt vorgesehen, wenn die Kontaktstruktur unterschiedliche Materialien
aufweist .
Gemäß einer Ausführungsform der Kontaktstruktur ist die
Kontaktstruktur an dem Verbindungspunkt frei von der
Korrosionsschutzschicht. Die Korrosionsschutzschicht kann vor oder nach Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung auf die Kontaktstruktur aufgebracht werden.
Besonders bevorzugt weist die Kontaktstruktur eine Dicke zwischen einschließlich 50 ym und einschließlich 400 ym auf. Die Breite der Kontaktstruktur liegt beispielsweise zwischen einschließlich 0,5 mm und einschließlich 5 mm. Die Breite der Kontaktstruktur kann kleiner oder größer als die Breite des Randbereichs des Substrats sein.
Die Dicke der Kontaktstruktur richtet sich in der Regel nach dem Substrat. Wird als Material für das Substrat Glas verwendet, so ist der Energieeintrag in das Substratglas bei vergleichsweise dicken Kontaktstrukturen so groß, dass das Substratglas leicht beschädigt werden kann. Wird
beispielsweise ein Substratglas verwendet, dass eine Dicke von circa. 0,7 mm aufweist, so können in der Regel
Kontaktstrukturen mit einer Dicke bis zu 0,4 mm aufgebracht werden. Wird ein Substratglas mit einer höheren Dicke
verwendet, beispielsweise mit einer Dicke von circa 1,6 mm, so können dickere Kontaktstrukturen mit einer Dicke bis zu einschließlich 1 mm aufgebracht werden.
Weiterhin weist die Kontaktstruktur besonders bevorzugt einen Kontaktbereich auf, der zur weiteren externen elektrischen Kontaktierung ausgebildet ist. Beispielsweise ist der
Kontaktbereich zur elektrisch leitenden Verbindung mit dem Kontaktbereich einer weiteren organischen Leuchtdiode
vorgesehen. Besonders bevorzugt ist der Kontaktbereich frei von einem Verbindungspunkt.
Der Kontaktbereich kann beispielsweise als Lasche oder als Lasche mit einer Öffnung, einer sogenannten Öse, ausgebildet sein. Weiterhin kann der Kontaktbereich drahtförmig
ausgebildet sein.
Besonders bevorzugt weist die Kontaktstruktur eine
Hauptersteckungsebene auf, die parallel zu einer Hauptfläche des Substrats angeordnet ist. Der Kontaktbereich kann beispielsweise senkrecht, bevorzugt um cirka 90°, zu der Haupterstreckungsebene der Kontaktstruktur geknickt sein.
Beispielsweise ist die Kontaktstruktur entlang ihrer
Haupterstreckungsebene auf der Metallisierung aufgebracht und ein Kontaktbereich derart geknickt, dass dieser entlang einer senkrecht zur Hauptfläche des Substrats verlaufenden Kante der organischen Leuchtdiode verläuft. Die Kante kann
beispielsweise parallel zu einer Seitenfläche der organischen Schichtenfolge verlaufen. Die Kante kann durch die
Seitenfläche einer Kappe zur Verkapselung der organischen Schichtenfolge gebildet sein. Hierbei ist es weiterhin möglich, dass der Kontaktbereich einen weiteren Knick, bevorzugt wiederum um 90°, aufweist, so dass der
Kontaktbereich weiter auf einer Hauptfläche der organischen Leuchtdiode verläuft. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass der Kontaktbereich derart geknickt ist, dass er senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Kontaktstruktur entlang einer Seitenfläche des Substrats verläuft.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die organische Leuchtdiode eine Kontaktstruktur mit einem Kontaktbereich auf, der senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des
Substrats geknickt ist und weiterhin an einer Außenseite der Kontaktstruktur angeordnet ist.
Weiterhin ist es auch möglich, dass der Kontaktbereich derart geknickt ist, dass er ausgehend von der
Haupterstreckungsebene der Kontaktstruktur entlang der Kante des Substrats verläuft und im weiteren Verlauf einen weiteren Knick aufweist, so dass der Kontaktbereich weiter parallel zu einer Haupterstreckungsebene der Kontaktstruktur über dieser verläuft. Ein solcher Kontaktbereich bildet eine L-förmige Struktur aus, die senkrecht aus der Haupterstreckungsebene der Kontaktstruktur und über diese herausragt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der organischen
Leuchtdiode ist die Kontaktstruktur stabförmig ausgebildet. Die Haupterstreckungsebene einer stabförmigen Kontaktstruktur verläuft bevorzugt parallel zu einer Hauptfläche des
Substrats. Hierbei kann die Kontaktstruktur derart
ausgebildet und angeordnet sein, dass sie entlang einer
Haupterstreckungsebene der Kontaktstruktur über das Substrat der organischen Leuchtdiode herausragt. Das herausragende Ende der Kontaktstruktur kann beispielsweise mit Vorteil zur elektrisch leitenden Verbindung mit einer weiteren
organischen Leuchtdiode genutzt werden.
Weiterhin ist die Kontaktstruktur bevorzugt in ein
Silikonmaterial eingebettet. Dies dient mit Vorteil zum
Korrosionsschutz der metallischen Kontaktstruktur.
Ein Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode umfasst insbesondere die folgenden Schritte:
- Bereitstellen eines Substrats, bei dem in einem zentralen Bereich eine organische Schichtenfolge angeordnet ist, die im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt, und in einem Randbereich eine Metallisierung angeordnet ist, die zur elektrischen Kontaktierung der organischen Schichtenfolge ausgebildet ist,
- Anfertigen einer metallischen Kontaktstruktur und
- Stoffschlüssiges Verbinden der Kontaktstruktur mit der Metallisierung, derart, dass eine elektrisch leitende
Verbindung zwischen der Kontaktstruktur und der
Metallisierung entsteht. Die Kontaktstruktur wird bevorzugt im Wesentlichen aus einem Metallband gebildet. Mit dem Begriff „im Wesentlichen" ist hierbei gemeint, dass die Kontaktstruktur überwiegend aus dem Metallband gebildet wird. Es ist jedoch beispielsweise auch möglich, dass ein aus einem Metallband gebildete
Kontaktstruktur mit weiteren Schichten versehen ist,
beispielsweise zum Korrosionsschutz.
Die Kontaktstruktur wird beispielsweise aus dem Metallband ausgestanzt. Durch die Möglichkeit, die Kontaktstruktur auszustanzen, können mit Vorteil auf einfache Art und Weise unterschiedliche Designanforderungen an die Kontaktstruktur erfüllt werden.
Das Metallband ist gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens aus einem einzigen Material gebildet. Alternativ ist es auch möglich, dass ein Grundkörper des Metallbandes aus einem ersten Material gebildet ist, in den ein vom ersten Material verschiedenes, zweites Material eingebettet ist.
Beispielsweise können Streifen eines anderen Materials in den Grundkörper des Metallbandes eingelassen sein. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem ersten Material und bei dem zweiten Material um ein Metall.
Wird eine Kontaktstruktur aus einem Metallband mit einem Grundkörper gebildet, in den ein anderes Material eingebettet ist, so wird aus dem in den Grundkörper eingebetteten
Material bevorzugt die oben bereits beschriebenen
Verbindungspunkte gebildet.
Das Metallband weist daher bevorzugt eines der folgenden Materialien auf oder ist aus einem der folgenden Materialien gebildet: Aluminium, Kupfer, Messing, Zink, Bronze, Zinn, Silber, Gold.
Bevorzugt ist der Grundkörper des Metallbandes aus einem der folgenden Materialien gebildet oder weist eines der folgenden Materialien auf: Kupfer, Messing, Zink, Zinn, Bronze, Silber, Gold. Bei dem in den Grundkörper eingebrachten Material handelt es sich bevorzugt um Aluminium, besonders bevorzugt in hochreiner, weich geglühter Form.
Beispielsweise kann die Kontaktstruktur aus einem
metallischen Band gebildet werden, dessen Grundkörper aus Kupfer gebildet ist und in den Aluminiumbänder zur Bildung von Verbindungspunkten eingelassen sind. Bevorzugt werden hierbei zwischen einschließlich einem und einschließlich acht Aluminiumbänder in den Grundkörper eingelassen.
Zur Herstellung einer Kontaktstruktur, die mehrere Schichten umfasst, wird bevorzugt ein walzplattiertes Metallband verwendet. Ein solches walzplattiertes Metallband weist in der Regel eine Schichtstruktur mit einer ersten Schicht und einer zweiten Schicht auf, deren Materialien voneinander verschieden sind. Beispielsweise kann die erste Schicht
Kupfer enthalten und eine Dicke zwischen einschließlich 50 ym und einschließlich 100 ym aufweisen. Die zweite Schicht kann beispielsweise Aluminium aufweisen und eine Dicke zwischen einschließlich 150 ym und einschließlich 300 ym aufweisen.
Bevorzugt wird die Kontaktstruktur durch einen auf
Ultraschalltechnik basierenden Fügevorgang, wie
beispielsweise Ultraschallschweißen, Ultraschallbonden und Ultraschalllöten, mit der Metallisierung stoffschlüssig verbunden. Ultraschallschweißen und Ultraschallbonden sind fügemittelfreie Verbindungstechniken unter Einsatz von
Ultraschall, bei denen sich in der Regel die verwendeten Frequenzbereiche des Ultraschalls voneinander unterscheiden. Beim Ultraschalllöten wird weiterhin im Unterschied zum
Ultraschallbonden und Ultraschallschweißen in der Regel ein Lot als Fügemittel verwendet.
Der Verbindungspunkt ist daher bevorzugt
ultraschallschweißfähig, ultraschallbondfähig und/oder ultraschallötfähig ausgebildet. Durch einen auf
Ultraschalltechnik basierenden Fügevorgang wird an den verbundenen Stellen bevorzugt zumindest teilweise eine
Durchmischung des Materials der Metallisierung und des
Materials der Kontaktstruktur erzielt. Eine Verbindung zwischen der Metallisierung und der Kontaktstruktur, die mittels eines auf Ultraschalltechnik basierenden Fügevorgangs erzielt wurde, ist an der fertigen organischen Leuchtdiode nachweisbar. Mittels eines auf Ultraschalltechnik basierenden Fügevorgangs entsteht insbesondere eine stoffschlüssige
Verbindung zwischen Kontaktstruktur und Metallisierung, die gut elektrisch leitend ist. Besonders bevorzugt wird die stoffschlüssige Verbindung zwischen Metallisierung und
Kontaktstruktur ohne die Verwendung eines zusätzlichen
Verbindungsmittels, wie einem Klebstoff oder einem Lot, erzielt. Die Verbindung zwischen Metallisierung und
Kontaktstruktur ist daher bevorzugt frei von einem
zusätzlichen Verbindungsmittel, wie einem Klebstoff oder einem Lot.
Weiterhin bietet ein auf Ultraschalltechnik basierender
Fügevorgang den Vorteil, dass hierbei eine eventuell über der Metallisierung aufgebrachte Dünnfilmverkapselung durchdrungen werden kann. Daher kann bei einer Verbindung zwischen der Kontaktstruktur und der Metallisierung mittels eines auf Ultraschalltechnik basierenden Fügevorgangs eine elektrisch leitende Verbindung erzielt werden ohne eine, in der Regel elektrisch isolierend ausgebildete, Dünnfilmverkapselung vorher in einem separaten Schritt von der Metallisierung entfernen zu müssen.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein
Metallband als Kontaktstruktur auf der Metallisierung angeordnet, das länger ist als der Metallisierung und gegebenenfalls über das Substrat hinausragt. In einem weiteren Schritt wird das Metallband durch einen auf
Ultraschalltechnik basierenden Fügevorgang mit der
Metallisierung stoffschlüssig und elektrisch leitend
verbunden, wobei bevorzugt gleichzeitig das Metallband abgeschnitten wird.
Eine hier beschriebene organische Leuchtdiode mit einer Kontaktstruktur auf der Metallisierung ist insbesondere dazu geeignet, mit mindestens einer weiteren organischen
Leuchtdiode zu einem Modul verbunden zu werden.
Ein solches Modul umfasst insbesondere mindestens zwei organische Leuchtdioden, wobei jede organische Leuchtdiode eine Metallisierung in einem Randbereich eines Substrats aufweist, die zur elektrischen Kontaktierung einer
organischen Schichtenfolge ausgebildet ist, und wobei die beiden organischen Leuchtdioden über mindestens eine separat gefertigte metallische Kontaktstruktur, die mit mindestens einer der Metallisierungen stoffschlüssig und elektrisch leitend verbunden ist, miteinander elektrisch leitend verbunden sind. Bevorzugt dient die hier beschriebene elektrische Kontaktierung zwischen zwei organischen Leuchtdioden eines Moduls nicht gleichzeitig als mechanische Halterung.
Hierdurch kann mit Vorteil eine mechanische Belastung der an der elektrischen Kontaktierung beteiligten Elemente, wie etwa der Metallisierung und der Kontaktstruktur, vermieden werden.
Bevorzugt umfasst das Modul eine zusätzliche mechanische Halterung. Bei der Halterung kann es sich beispielsweise um einen Rahmen handeln, der Aussparungen für die organischen Leuchtdioden und insbesondere deren
Strahlungsaustrittsflächen aufweist. Besonders bevorzugt wird ein Rahmen verwendet, der einen Grundrahmen und einen
Deckrahmen umfasst. Der Grundrahmen dient hierbei bevorzugt dazu, die organischen Leuchtdioden aufzulegen und zu
positionieren. Der Deckrahmen dient bevorzugt dazu, die
Kontaktstrukturen und eventuelle Federverbindungen
abzudecken .
Weiterhin kann als zusätzliche mechanische Halterung eine Glasplatte verwendet sein, auf die die organischen
Leuchtdioden beispielsweise aufgeklebt werden.
Beispielsweise können die beiden organischen Leuchtdioden mit einer stabförmigen Kontaktstruktur elektrisch leitend
verbunden sein, wobei die stabförmige Kontaktstruktur mit einem Ende mit der Metallisierung der einen organischen
Leuchtdioden und mit dem anderen Ende mit der Metallisierung der andere organischen Leuchtdiode elektrisch leitend und Stoffschlüssig verbunden ist. Eine solche elektrische
Kontaktierung zweier organischer Leuchtdioden über eine gemeinsame stabförmige Kontaktstruktur ist insbesondere vergleichsweise platzsparend. Weiterhin eignet sich eine solche Kontaktierung insbesondere für transparente organische Leuchtdioden, die im ausgeschalteten Zustand durchlässig sind für sichtbares Licht.
Gemäß einer Ausführungsform des Moduls weist jede organische Leuchtdiode eine Kontaktstruktur mit einer Lasche auf, über die die beiden organischen Leuchtdioden elektrisch leitend verbunden sind. Die Laschen können hierbei beispielsweise jeweils als Öse mit einer Öffnung ausgebildet sein. Die Öse ragt beispielsweise seitlich über das Substrat der
organischen Leuchtdiode heraus. Die Ösen zweier benachbarter organischer Leuchtdioden können mit einer Schraube elektrisch leitend verbunden sein. Weiterhin ist es auch möglich, dass das Modul einen Träger aufweist mit dem jeweils eine Öse elektrisch leitend verbunden ist, beispielsweise durch eine Schraubverbindung .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Moduls sind die Kontaktstrukturen und bevorzugt deren Kontaktbereiche mit Klemmen oder Kontaktfedern elektrisch leitend miteinander verbunden. Dies bietet den Vorteil, dass die Verbindung einfach wieder gelöst werden können. Beispielsweise können defekte Leuchtdioden eines Moduls hierdurch auf einfache Art und Weise gewechselt werden.
Werden die Kontaktbereiche mit Federn elektrisch leitend verbunden, so bietet dies gegenüber der direkten Verbindung zweier Metallisierungen mit einer Feder, bei der die Feder in direktem Kontakt mit den beiden Metallisierungen steht, den Vorteil, dass die Federkontaktierung nur eine geringe
mechanische Wechselwirkung mit de Metallisierung und der organischen Schichtenfolge hat und diese beiden Element daher lediglich geringfügig schädigen kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Moduls werden die Federkontaktierungen durch eine Halterung oder eine Schiene abgedeckt. Dies dient dem Schutz der Federkontaktierung und verbessert den optischen Eindruck des Moduls.
Gemäß einer Ausführungsform der Kontaktstruktur erstreckt sich der Kontaktbereich senkrecht zu einer
Haupterstreckungsebene der Kontaktstrukturen an einer
Außenseite der Kontaktstruktur. Zwei benachbarte organische Leuchtdioden eines Moduls mit jeweils einer solchen
Kontaktstruktur können beispielsweise elektrisch leitend miteinander verbunden werden, in dem die Kontaktbereiche in direktem Kontakt miteinander angeordnet werden und durch eine Klemme miteinander befestigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Kontaktstruktur sind die Kontaktbereiche L-förmig aus einer Haupterstreckungsebene der Kontaktstrukturen herausgebogen. Zwei benachbarte
organische Leuchtdioden eines Moduls können miteinander elektrisch leitend verbunden werden, in dem zwei zueinander parallel verlaufende Bereiche der L-förmigen Kontaktbereiche in direktem Kontakt übereinander geschoben und mit einer Klemme verbunden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der organischen
Leuchtdiode ist die Kontaktstruktur als ein einfacher
Streifen ausgebildet. Ein solcher Streifen kann
beispielsweise mit einem Ende über die Metallisierung und über das Substrat der organischen Leuchtdiode herausragen. Werden zwei solche organischen Leuchtdioden eines Moduls derart nebeneinander angeordnet, dass ihre überragenden Enden nebeneinander zu liegen kommen, so können die Enden der Kontaktstrukturen miteinander mit einer Klemme elektrisch leitend verbunden werden.
Zwei organische Leuchtdioden eines Moduls, die jeweils einen Kontaktbereich aufweisen, der senkrecht zu einer
Haupterstreckungsebene der Kontaktstruktur an einer
benachbart zur Metallisierung angeordneten Kante entlang verläuft, können beispielsweise mittels einer zwischen die Kanten gespannten Kontaktfeder elektrisch kontaktiert werden. Die Kontaktfeder ist hierbei zweckmäßigerweise derart
angeordnet, dass sie auf beiden Kontaktbereichen aufliegt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Moduls umfasst dieses einen Rahmen mit Einschüben, die dazu vorgesehen sind, jeweils eine organische Leuchtdiode aufzunehmen. In der Regel ist jede organische Leuchtdiode eines Moduls in einem
Einschub eines Rahmens eingebracht und dort verrastet.
Hierbei ist an jedem Einschub eine Kontaktfeder angeordnet, die beim Einrasten der organischen Leuchtdiode in den
Einschub auf der Kontaktstruktur zu liegen kommt, so dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der
Kontaktstruktur und der Kontaktfeder zustande kommt.
Weiterhin ist es auch möglich, dass die organischen
Leuchtdioden in Aussparungen eines Rahmens angeordnet und dort mit einer Abdeckung befestigt werden.
Insbesondere im Fall von nichttransparenten organischen
Leuchtdioden, die im ausgeschalteten Zustand nicht Licht durchlässig sind, können die organischen Leuchtdioden über ihre Rückseiten miteinander elektrisch kontaktiert werden. Besonders bevorzugt ist hierbei über die Rückseite einer jeden organischen Leuchtdiode eine Kontaktstruktur angeordnet .
Es sei an diese Stelle darauf hingewiesen, dass Merkmale, die vorliegend lediglich in Verbindung mit einer organischen Leuchtdiode ausgeführt sind, ebenfalls bei dem
Herstellungsverfahren für eine organische Leuchtdiode, bei einem Herstellungsverfahren für ein Modul organischer
Leuchtdioden und bei dem Modul organischer Leuchtdioden ausgebildet sein können.
Weiterhin ist es auch möglich, dass Merkmale, die vorliegend lediglich in Verbindung mit einem Herstellungsverfahren für eine organische Leuchtdiode ausgeführt sind, ebenfalls bei der organischen Leuchtdiode selber, bei einem
Herstellungsverfahren für ein Modul organischer Leuchtdioden und bei dem Modul organischer Leuchtdioden ausgebildet sein können .
Ebenso ist es für den Fachmann klar, dass Merkmale, die vorliegend lediglich in Verbindung mit einem
Herstellungsverfahren für ein Modul organischer Leuchtdioden ausgeführt sind, ebenfalls bei der organischen Leuchtdiode selber, bei dem Herstellungsverfahren für eine organische Leuchtdiode und bei dem Modul organischer Leuchtdioden ausgebildet sein können.
Schließlich ist es auch klar, dass Merkmale, die vorliegend lediglich in Verbindung mit dem Modul organischer Leuchtdiode ausgeführt sind, ebenfalls bei der organischen Leuchtdiode selber, bei dem Herstellungsverfahren für eine organische Leuchtdiode und bei einem Herstellungsverfahren für ein Modul organischer Leuchtdioden ausgebildet sein können. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Figuren 1 und 2 zeigen eine schematische Schnittdarstellung einer anorganischen Leuchtdiode gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel .
Figuren 3A und 3B zeigen eine schematische Draufsicht auf eine organische Leuchtdiode gemäß jeweils einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Figur 4 zeigt beispielhaft eine
rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer ultraschallgeschweißten Verbindung zwischen einer Kontaktstruktur und einer Metallisierung.
Figur 5 zeigt den in Figur markierten Ausschnitt der
rasterelektronenmikroskopischen Aufnahme der Figur 4 in einer anderen Vergrößerung.
Figur 6 zeigt beispielhaft Messwerte der Schälkraft F in
N/cm von vier verschiedenen ultraschallgeschweißten Verbindungen zwischen einer Metallisierung und einer Kontaktstruktur.
Anhand der Figuren 7 bis 9 wird ein Ausführungsbeispiel eines
Verfahrens zur Fertigung einer Kontaktstruktur erläutert . Figur 10 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch eine Kontaktstruktur gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel .
Anhand der Figuren 11 bis 13 wird ein Ausführungsbeispiel zur
Herstellung einer organischen Leuchtdiode erläutert .
Figuren 14 bis 18 zeigen jeweils beispielhaft einen
Ausschnitt einer organischen Leuchtdiode in einer perspektivischen Ansicht.
Figuren 19 bis 25 zeigen jeweils ausschnittsweise
schematische perspektivische Darstellungen eines Leuchtdiodenmoduls gemäß verschiedener
Ausführungsbeispiele .
Figur 26 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des
Leuchtdiodenmoduls gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 25.
Anhand der Figuren 27 bis 29 wird ein Verfahren zur
Herstellung eines Moduls organischer Leuchtdioden exemplarisch erläutert.
Anhand der Figur 30 bis 32 wird ein weiteres Verfahren zur
Herstellung eines Moduls organischer Leuchtdioden exemplarisch erläutert.
Figur 33 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Modul organischer Leuchtdioden gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel . Figuren 34 bis 38 zeigen weitere schematische Draufsichten auf Module organischer Leuchtdioden gemäß weiterer Ausführungsbeispiele .
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 organische Leuchtdiode 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 weist ein Substrat 2 auf, auf dem eine erste Elektrodenschicht 3 aufgebracht ist. Die erste
Elektrodenschicht 3 weist beispielsweise ein TCO-Material auf und ist besonders bevorzugt durchlässig für sichtbares Licht.
In einem zentralen Bereich 4 des Substrats 2 ist eine
organische Schichtenfolge 5 auf der ersten Elektrodenschicht 3 aufgebracht. Die organische Schichtenfolge 5 umfasst mehrere organische Einzelschichten, insbesondere eine
Emitterschicht 6, die im Betrieb der organischen Leuchtdiode 1 elektromagnetische Strahlung, bevorzugt sichtbares Licht, emittiert. Auf der organischen Schichtenfolge 5 ist eine zweite Elektrodenschicht 7 aufgebracht, die bevorzugt
ebenfalls gut durchlässig für sichtbares Licht ist.
Seitlich der organischen Schichtenfolge 5 ist in einem
Randbereich 8 des Substrates 1 eine Metallisierung 9 auf die erste Elektrodenschicht 3 aufgebracht. Die Metallisierung 9 ist vorliegend in direktem Kontakt auf die erste Elektrodenschicht 3 aufgebracht und dazu vorgesehen, Strom in die erste Elektrodenschicht 3 einzuprägen.
Die erste Elektrodenschicht 3 ist vorliegend sowohl in dem zentralen Bereich 4 des Substrates 1 als auch in dem
Randbereich 8 des Substrates 1 ausgebildet.
Die Metallisierung 9 ist bei der organischen Leuchtdiode 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels durch eine metallische Schicht 10 gebildet, die aus drei verschiedenen
Einzelschichten 10a, 10b, 10c aufgebaut ist. Die mittlere Einzelschicht 10 b umfasst hierbei Aluminium, während die beiden äußeren Einzelschichten 10a, 10c, zwischen denen die aluminiumhaltige Einzelschicht 10b angeordnet ist, Chrom aufweisen. Die beiden chromhaltigen Einzelschichten 10a, 10c sind beispielsweise cirka 50 nm dick, während die
aluminiumhaltige Einzelschicht 10b beispielsweise cirka 400 nm dick ist. Die gesamte Metallisierung 9 weist daher beispielsweise eine Dicke von cirka 0,5 ym auf.
Weiterhin ist über der organischen Schichtenfolge 5 sowie über den Randbereichen 8 des Substrats 1 eine
Dünnfilmverkapselung 11 angeordnet, um insbesondere die organischen Materialien der organischen Schichtenfolge 5 vor Umwelteinflüssen, wie Gasen und Flüssigkeiten, zu schützen.
Auf die Metallisierung 9 ist weiterhin eine separat
gefertigte metallische Kontaktstruktur 12 aufgebracht, die mit der Metallisierung 9 Stoffschlüssig und elektrisch leitend verbunden ist. Die metallische Kontaktstruktur 9 durchdringt hierbei die Dünnschichtverkapselung 11
vollständig . Weiterhin ist die Metallisierung 9 in ein Silikonmaterial 13 eingebettet. Das Silikonmaterial 13 dient zum
Korrosionsschutz der metallischen Kontaktstruktur 12.
Bei der organischen Leuchtdiode 1 gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist anstelle einer
Dünnschichtverkapselung 11 eine Kappe 14 über der organischen Schichtenfolge 5 angeordnet. Die Kappe 14 kann beispielsweise aus Glas gefertigt und mit dem Substrat 2 verklebt sein.
Eine Strahlungsaustrittsfläche 15 der organischen Leuchtdiode 1, wie sie beispielsweise in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, kann an der durch die Außenfläche 16 des Substrates 2 gebildeten Vorderseite der organischen Leuchtdiode 1
angeordnet sein. Weiterhin ist es zusätzlich oder alternativ auch möglich, dass die Strahlungsaustrittsfläche 15 an einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite 16' der
organischen Leuchtdiode angeordnet ist. Die
Strahlungsaustrittfläche 15 ist hierbei bevorzugt zumindest über dem zentralen Bereich 4 ausgebildet, während der
Randbereich 8 der organischen Leuchtdiode 1 nicht zur
Strahlungsemission vorgesehen ist.
Weiterhin ist es auch möglich, dass die organische
Leuchtdiode 1 zumindest im Bereich ihrer
Strahlungsaustrittsfläche 15 im ausgeschalteten Zustand im Wesentlichen durchlässig für sichtbares Licht ausgebildet ist .
Die organische Leuchtdiode 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 3A weist eine rechteckige Grundform mit einem rechteckigen Substrat 2 und einer ebenfalls rechteckigen Strahlungsaustrittsfläche 15 auf. Die Strahlungsaustrittsfläche 15 ist in einem zentralen Bereich 4 der Leuchtdiode 1 angeordnet. Seitlich der
Strahlungsaustrittsfläche 15 ist jeweils in einem Randbereich 8 eine Metallisierung 9 auf dem Substrat 2 angeordnet.
Weiterhin ist auf jede Metallisierung 9 eine Kontaktstruktur 12 aufgebracht, die stoffschlüssig und elektrisch leitend mit der Metallisierung 9 verbunden sind. Jeweils einander
gegenüberliegende Metallisierungen 9 sind hierbei jeweils mit der gleichen Polarität versehen.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Figur 3A weist die organische Leuchtdiode 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 3B eine achteckige Grundform mit einem achteckigen Substrat 2 auf, während die Strahlungsaustrittsfläche 15 rund, bevorzugt kreisförmig ausgebildet ist. An jeweils vier Seiten der achteckigen Grundform sind in den Randbereichen 8 des Substrates 2 Metallisierungen 9 angeordnet, die zur elektrischen Kontaktierung der organischen Schichtenfolge 5 im zentralen Bereich 4 des Substrates 2 vorgesehen ist.
Jeweils einander gegenüberliegende Metallisierungen 9 sind hierbei wiederum jeweils mit der gleichen Polarität versehen.
Die rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen der Figuren 4 und 5 zeigen exemplarisch und ausschnittsweise eine separat gefertigte Kontaktstruktur 12, die mit einer Metallisierung 9 stoffschlüssig und elektrisch leitend verbunden ist. Die Metallisierung 9 ist in einem Randbereich 8 eines Substrats 2 angeordnet .
Die organische Leuchtdiode, die ausschnittsweise in den
Figuren 4 und 5 dargestellt ist, umfasst ein Substrat 2, das vorliegend aus Glas gebildet ist. Auf dem Glassubstrat 2 ist eine erste Elektrodenschicht 3 angeordnet, die aus ITO gebildet ist. Auf die erste Elektrodenschicht 3 ist eine Metallisierung 9 aufgebracht, die aus drei Einzelschichten 10a, 10b, 10c aufgebaut ist. Die Metallisierung 9 umfasst hierbei eine aluminiumhaltige Einzelschicht 10b, die zwischen zwei vergleichsweise dünnen chromhaltigen Einzelschichten 10a, 10c angeordnet ist. Schließlich ist auf die
Metallisierung 9 stoffschlüssig und elektrisch leitend eine separat gefertigte aluminimhaltige Kontaktstruktur 12
aufgebracht, beispielsweise durch Ultraschallschweißen, Ultraschallbonden oder Ultraschallöten. Wie insbesondere Figur 5 zeigt, ist hierbei eine sehr dichte Verbindung zwischen der Metallisierung 9 und der Kontaktstruktur 12 erzeugt .
Figur 6 zeigt gemittelte Messwerte von Schälkräften F für verschiedene Proben A, B, C und D von Kontaktstrukturen 12 auf einer Metallisierung 9. Es wird hierbei die gemessene Kraft pro Breite der Kontaktstruktur 12 angegeben. Die Proben A, B und C der Kontaktstrukturen 12 sind vorliegend aus einem Aluminium-Band gebildet, beispielsweise durch Stanzen. Die Probe D der Kontaktstruktur 12 ist hingegen aus einem
Metallband gefertigt, bei dem es sich um einen
Verbundwerkstoff aus Aluminium und Kupfer handelt.
Beispielsweise kann es sich bei der Kontaktstruktur D um ein Metallband handeln, bei dem ein Aluminiumband mit einem
Kupferband walzplattiert ist. Eine solche Kontaktstruktur 12 wird beispielsweise anhand der Figur 10 weiter unten
beschrieben .
Die gemessenen Schälkräfte für Kontaktstrukturen 12, die im Wesentlichen aus Aluminium gebildet sind, liegen bei den Proben A, B, C der Figur 6 zwischen cirka einschließlich 40 N/cm und cirka einschließlich 60 N/cm, während die Schälkraft für eine Kontaktstruktur 12 aus einem Verbundwerkstoff über 120 n/cm beträgt. Durch Verwendung eines Verbundwerkstoffes, der beispielsweise Element aus Kupfer und Elemente aus
Aluminium enthält, kann daher vorteilhafterweise die
Festigkeit der Verbindung zwischen der Metallisierung 9 und der Kontaktstruktur 12 deutlich verbessert werden.
Insbesondere ist die Schälkraft F einer hier beschriebenen Kontaktstruktur 12 gegenüber einer Kontaktierung der
Metallisierung 9 über eine Leiterbahn, die mit einem
separaten Klebefilm an der Metallisierung 9 befestigt ist, deutlich erhöht. Die Schälkraft einer Kontaktierung über eine solche mit einem Klebefilm befestigten Leiterbahn beträgt circa 15 N/cm.
Figur 7 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Metallband gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem Metallband handelt es sich um einen Verbundwerkstoff mit einem Grundkörper 17, der vorliegend aus Kupfer gefertigt ist. In den Grundkörper 17 sind weitere streifenförmige Metallbänder 18 eingelassen, die vorliegend aus Aluminium gefertigt sind. Ein
schematischer Querschnitt dieses Metallbandes ist in Figur 9 dargestellt. Die Aluminiumstreifen 18 sind hierbei in dem kupferhaltigen Grundkörper 17 eingebettet und durchdringen den Grundkörper 17 nicht vollständig.
Aus dem Metallband wird nun durch Stanzen eine metallische Kontaktstruktur 12 separat gefertigt. Die ausgestanzte
Kontaktstruktur 12 weist hierbei einen Kontaktbereich 19 auf, der zur späteren elektrischen externen Kontaktierung
vorgesehen ist (Figur 8) . Seitlich des Kontaktbereiches 19 sind stabförmige Bereiche angeordnet, die entlang einer
Haupterstreckungsebene der Kontaktstruktur 12 verlaufen. Innerhalb der stabförmigen Bereiche sind Verbindungspunkte 20 angeordnet, die aus Aluminium gebildet sind. Die
Verbindungspunkte 20 werden hierbei durch die ausgestanzten Bereiche des eingebetteten aluminiumhaltigen Bandes 18 gebildet, während eine Grundstruktur 21 der Kontaktstruktur 12 aus dem kupferhaltigen Grundkörper 17 des Metallbandes geformt wird. Der Kontaktbereich 19 ist hierbei frei von Verbindungspunkten 20.
Die Kontaktstruktur 12 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 10 weist im Unterschied zu der Kontaktstruktur 12 der Figur 8 eine Schichtstruktur auf. Die Kontaktstruktur 12 umfasst eine erste Schicht 22, die vorliegend aluminiumhaltig ist und eine zweite Schicht 23, die vorliegend kupferhaltig ist. Bevorzugt ist die aluminiumhaltige Schicht 22 hierbei dreimal so dick, wie die kupferhaltige Schicht 23.
Beispielsweise weist die kupferhaltige Schicht 23 eine Dicke von cirka 50 ym auf und die aluminiumhaltige Schicht 22 eine Dicke von cirka 150 ym. Eine solche Kontaktstruktur 12 kann beispielsweise aus einem Metallband gefertigt werden, bei dem ein Aluminiumband mit einem Kupferband walzplattiert ist.
Bei dem Verfahren zur Herstellung einer organischen
Leuchtdiode 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 11 bis 13 wird in einem ersten Schritt eine organische
Leuchtdiode 1 bereitgestellt, die ein Substrat 2 aufweist, bei dem in einem zentralen Bereich 4 eine organische
Schichtenfolge 5 angeordnet ist, die im Betrieb
elektromagnetische Strahlung erzeugt. In einem Randbereich 8 des Substrats 2 ist eine Metallisierung 9 angeordnet, die zur elektrischen Kontaktierung der organischen Schichtenfolge 5 ausgebildet ist (Figur 11). In einem nächsten Schritt wird eine metallische
Kontaktstruktur 12 gefertigt, wie bereits anhand der Figuren 7 bis 9 im Detail beschrieben.
Die Kontaktstruktur 12 wird auf der Metallisierung 9 der organischen Leuchtdiode 1 angeordnet (Figur 12) . Hierbei wird der Kontaktbereich 19 der Kontaktstruktur 12 derart geknickt, dass der Kontaktbereich 19 senkrecht zu einer
Haupterstreckungsebene der Kontaktstruktur 12 entlang einer Seitenfläche der Glaskappe 14 der organischen Leuchtdiode 1 geführt wird.
In einem nächsten Schritt wird die Kontaktstruktur 12 an den Verbindungspunkten 20 ultraschallgeschweißt, so dass an den Verbindungspunkten 20 eine Stoffschlüssige, elektrisch leitende Verbindung zwischen Metallisierung 9 und
Kontaktstruktur 12 entsteht (Figur 13) .
Die organische Leuchtdiode 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 14 weist eine achteckige Grundform auf. Eine solche organische Leuchtdiode 1 wurde beispielsweise anhand Figur 3B bereits beschrieben. Der Ausschnitt der Figur 14 zeigt hierbei einen Randbereich 8 des Substrats 2, auf dem eine separat gefertigte metallische Kontaktstruktur 12 in
Stoffschlüssiger Verbindung mit einer Metallisierung 9 (in der Figur nicht dargestellt) aufgebracht ist. Die
Kontaktstruktur 12 weist einen Kontaktbereich 19 auf, der ausgehend von dem Substrat 2 senkrecht zu einer
Haupterstreckungsebene der metallischen Kontaktstruktur 12 entlang einer Kante 24 der organischen Leuchtdiode 1 geknickt ist. Im weiteren Verlauf des Kontaktbereiches 19 ist dieser erneut geknickt, so dass ein weiterer Bereich des Kontaktbereiches 19 auf einer Rückseite 16' der organischen Leuchtdiode 1 zu liegen kommt.
Bei der organischen Leuchtdiode 1 gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 15 ist der Kontaktbereich 19 der Kontaktstruktur 12 im Unterschied zu der Leuchtdiode 1 gemäß Figur 15 lediglich einmal derart geknickt, dass er entlang der Kante 24 der organischen Leuchtdiode 1 verläuft. Die Kante 24 der organischen Leuchtdiode folgt hierbei in der Regel einer Seitenfläche der organischen Schichtenfolge 5. Der Kontaktbereich 19 schließt vorliegend bündig mit der Rückseite 16' der organischen Leuchtdiode 1 ab.
Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der Figur 14 und der Figur 15 ist der Kontaktbereich 19 bei der organischen Leuchtdiode 1 gemäß der Figur 16 derart senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Kontaktstruktur 12 geknickt, dass dieser entlang einer Seitenfläche des Substrates 2 verläuft. Der Kontaktbereich 19 schließt hierbei bündig mit der
Rückseite 16 der organischen Leuchtdiode 1 ab.
Die organische Leuchtdiode 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 17 weist im Unterschied zu den organischen
Leuchtdioden gemäß der Figuren 14 bis 16 einen Kontaktbereich 19 auf, der als Öse ausgebildet ist. Die Öse weist eine
Öffnung 25 auf, mit der die organische Leuchtdiode 1 an einem anderen Element, etwa an einer weiteren organischen
Leuchtdiode 1 oder auch an einem Träger befestigt werden kann. Der Kontaktbereich 19 ist bei der organischen
Leuchtdiode 1 gemäß der Figur 17 mittig zu der Seitenfläche der organischen Leuchtdiode 1 angeordnet. Der Kontaktbereich 19 ragt weiterhin seitlich über den Randbereich 8 des
Substrates 2 heraus. Die organische Leuchtdiode 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 18 ist mit einer metallischen Kontaktstruktur 12 versehen, die stabförmig ausgebildet ist. Die Kontaktstruktur 12 ist hierbei länger als der Randbereich 8 der organischen Leuchtdiode 1, so dass die Kontaktstruktur 12 über den
Randbereich 8 des Substrates 2 hinausragt. Ein solches überstehendes Ende 26 kann mit Vorteil zur Verbindung mit einer weiteren organischen Leuchtdiode 1 verwendet werden. Dies wird weiter unten anhand Figur 24 beispielhaft
erläutert .
Das Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 19 umfasst vorliegend mindestens zwei organische Leuchtdioden 1 mit einer achteckigen Grundform. Jede organische Leuchtdiode 1 weist eine Kontaktstruktur 12 auf, die entlang ihrer
Haupterstreckungsebene auf der Metallisierung 9 der
jeweiligen Leuchtdiode 1 aufgebracht ist. Weiterhin weist jede Kontaktstruktur 12 eine Öse auf, die seitlich über das Substrat 2 der organischen Leuchtdiode 1 hinausragt und als Kontaktbereich 19 vorgesehen ist. Die beiden organischen Leuchtdioden 1 sind mit ihren Randbereichen 8, auf die die Kontaktstrukturen 12 jeweils aufgebracht sind, parallel zueinander angeordnet, wobei die Kontaktbereiche 12 versetzt zueinander zu liegen kommen. Die beiden Ösen sind jeweils auf einem stabförmigen Verbindungselement 27 angeordnet, das bevorzugt elektrisch leitend ausgebildet ist, sodass eine elektrisch leitende Verbindung über das Verbindungselement 27 und über die Ösen zustande kommt. Die Ösen können
beispielsweise mit Schraubverbindungen mit dem
Verbindungselement 27 elektrisch leitend verbunden werden. Die Schraubverbindung ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Figur 19 nicht dargestellt. Bei dem Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 20 ist im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Figur 19 kein Verbindungselement 27 vorgesehen. Stattdessen sind die Ösen über weitere Ösen, die ebenfalls beispielsweise an einem Träger befestigt sein können, elektrisch leitend über eine Schraubverbindung verbunden. Die Schrauben sind hierbei in der Figur aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht
dargestellt .
Die Ösen der benachbarten Kontaktstrukturen 12 sind bei den Modulen gemäß den Ausführungsbeispielen der Figur 19 und der Figur 20 versetzt zueinander angeordnet.
Das Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 21 weist zwei Leuchtdioden 1 auf, bei denen jeweils eine
Kontaktstruktur 12 entlang ihrer Haupterstreckungsebene auf eine Metallisierung 9 aufgebracht ist. Jede Kontaktstruktur 12 weist eine mittig angeordnete Öse als Kontaktbereich 19 auf. Die organischen Leuchtdioden 1 sind hierbei derart angeordnet, dass die Öffnungen 25 der Ösen überlappen. Diese können nun mit einer Schraubverbindung elektrisch leitend miteinander kontaktiert werden. Die Schraubverbindung ist wiederum aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Figur 21 nicht dargestellt.
Die organischen Leuchtdioden 1 des Moduls gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 22 weisen wiederum
Kontaktstrukturen 12 mit zwei gleichartig ausgebildeten Kontaktbereichen 19 auf. Die Kontaktbereiche 19 sind hierbei um 90° aus einer Haupterstreckungsebene der Kontaktstruktur 12 herausgebogen. Die Kontaktbereiche 19 sind an einer
Außenseite der organischen Leuchtdiode 1 angeordnet. Die organischen Leuchtdioden 1 sind weiterhin derart angeordnet, dass die beiden Metallisierungen 9 parallel zueinander verlaufen und die beiden Kontaktbereiche 19 in direktem Kontakt miteinander stehen. Die beiden Kontaktbereiche 19 sind mit einer elektrisch leitenden Klemme 28 miteinander verbunden. Auf diese Art und Weise entsteht eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden organischen
Leuchtdioden 1.
Die organischen Leuchtdioden 1 des Moduls gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 23 weisen jeweils einen L- förmigen Kontaktbereich 19 auf, der aus einer
Haupterstreckungsebene der Kontaktstruktur 12 herausgebogen ist. Die L-förmigen Kontaktbereiche 19 sind hierbei mittig zur Seitenfläche der organischen Leuchtdiode 1 angeordnet. Vorliegend sind die L-förmigen Kontaktbereiche 19 derart übereinander geschoben, dass diese zumindest innerhalb eines oberen Bereiches überlappen. Die Kontaktbereiche 19 stehen hierbei in direktem Kontakt miteinander. Die Kontaktbereiche 19 sind mit einer Klemme 28 elektrisch leitend miteinander verbunden .
Das Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 24 weist zwei organische Leuchtdioden 1 mit einer stabförmigen
Kontaktstruktur 12 auf, wobei jeweils ein Ende 26 der
Kontaktstruktur 12 über das jeweilige Substrat 2 herausragt. Die beiden organischen Leuchtdioden 1 sind derart
nebeneinander angeordnet, dass die überragenden Enden 26 der Kontaktstrukturen 12 parallel zueinander verlaufen. Die beiden überragenden Enden 26 sind mit einer Klemme 28 elektrisch leitend miteinander verbunden. Die organischen Leuchtdioden 1 bei dem Modul gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 25 weisen jeweils eine
Kontaktstruktur 12 mit einem Kontaktbereich 19 auf, der entlang einer Kante 24 der organischen Leuchtdiode 1
senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Kontaktstruktur 12 verläuft und mit der Rückseite 16' der organischen
Leuchtdiode 1 bündig abschließt. Die beiden organischen
Leuchtdioden 1 sind hierbei derart angeordnet, dass ihre beiden Kontaktstrukturen 12 entlang ihrer
Haupterstreckungsebenen parallel zueinander verlaufen.
Zwischen die Kanten 24 der beiden organischen Leuchtdioden 1 ist eine elektrisch leitende Feder 29 geklemmt, die weiterhin auf den Kontaktbereichen 19 zu liegen kommt. Über die Feder 29 sind die beiden Kontaktbereiche 19 der organischen
Leuchtdioden 1 miteinander elektrisch leitend verbunden.
Figur 26 zeigt das Modul gemäß Figur 25 im Querschnitt. Jede Leuchtdiode 1 weist ein Substrat 2 auf, auf dem eine erste Elektrodenschicht 3 angeordnet ist. Auf der ersten
Elektrodenschicht 3 ist jeweils eine organische
Schichtenfolge 5 mit einer Emitterschicht 6 in einem
zentralen Bereich 4 des Substrats 2 aufgebracht. Auf die organische Schichtenfolge 5 ist weiterhin eine zweite
Elektrodenschicht 7 angeordnet, die elektrisch leitend über eine weitere elektrisch leitende Schicht 30 mit einer
Metallisierung 9 in einem Randbereich 4 des Substrats 2 verbunden ist. Im Unterschied zu den organischen Leuchtdioden 1 der Figuren 1 und 2 ist die erste Elektrodenschicht 3 nicht in dem Randbereich 8 des Substrat 2 vorhanden und steht daher nicht in elektrisch leitenden Kontakt mit der Metallisierung 9. Vielmehr ist die zweite Elektrodenschicht 7 elektrisch leitenden mit der Metallisierung 9 verbunden. Weiterhin weisen die organischen Leuchtdioden 1 des Moduls gemäß der Figur 26 eine weitere Glasplatte 31 als Verkapselung auf.
Der Querschnitt gemäß Figur 26 zeigt weiterhin die beiden aus der Haupterstreckungsebene der Kontaktstrukturen 12 heraus gebogenen Kontaktbereiche 19, die jeweils entlang einer Kante 24 der organischen Leuchtdiode 1 verlaufen. Die beiden
Kontaktbereiche 19 sind mit der Feder 29 elektrisch leitend verbunden .
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 27 bis 29 wird ein Grundrahmen 32 als zusätzliche mechanische Halterung mit vier Aussparungen 33 bereitgestellt, wobei in jede Aussparung 33 eine organische Leuchtdiode 1 eingebracht ist. Jede organische Leuchtdiode 1 weist zwei
Kontaktstrukturen 12 auf, die an gegenüberliegenden
Randbereichen 8 der organischen Leuchtdioden 1 auf die dort angeordnete Metallisierung 9 aufgebracht sind. Direkt
benachbarte Kontaktstrukturen 12 verschiedener organischer Leuchtdioden 1 sind jeweils mit einer Feder 29, wie bereits anhand der Figuren 25 und 26 im Detail beschrieben,
elektrisch leitend miteinander verbunden. Kontaktstrukturen 12 in Randbereichen 8, die direkt benachbart zu dem Rahmen 32 angeordnet sind, sind ebenfalls mit Federn 29 elektrisch leitend mit dem Rahmen 32 verbunden.
Weiterhin wird ein Deckrahmen 34 bereitgestellt, der
ebenfalls Aussparungen 33 für die Strahlungsaustrittsflächen 15 der organischen Leuchtdioden 1 aufweist (Figur 28) .
In einem nächsten Schritt wird der Deckrahmen 34 auf dem Grundrahmen 32 angeordnet und mit diesem mechanisch fest verbunden (Figur 29) . Alternativ hierzu ist es auch möglich, statt dem Deckrahmen 34 mit Aussparungen 33 für jede Leuchtdiode 1 eine Abdeckung 34' vorzusehen, die lediglich zwei Aussparungen 33 für jeweils zwei direkt benachbarte organische Leuchtdioden 1 aufweist, wobei ein separates stabförmiges Element 35 als Mittelachse verwendet ist (Figur 31) .
Das fertige Modul, das in Figur 32 dargestellt ist, gleicht im Wesentlich dem Modul gemäß Figur 29.
Das Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 33 weist ebenfalls einen Rahmen 32' auf, der jeweils eine Aussparung 33 für jede organische Leuchtdiode 1 vorsieht. Die
Aussparungen 33 sind als Einschubfächer ausgebildet, in die die organischen Leuchtdioden 1 eingeschoben und verrastet werden können. An jedem Einschub sind jeweils
gegenüberliegend Kontaktfedern 36 angeordnet, die dazu vorgesehen sind, auf Kontaktstrukturen 12, die in den
Randbereichen 8 der organischen Leuchtdioden 1 angeordnet sind, zu liegen zu kommen und diese so elektrisch zu
kontaktieren. Bei einem Modul mit einem Rahmen mit
Einschubfächern können die organischen Leuchtdioden mit
Vorteil besonders einfach ausgetauscht werden.
Das Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 34 weist drei nebeneinander angeordnete organische Leuchtdioden 1 auf, die über ihre Rückseiten elektrisch leitend in einer
Reihenschaltung verbunden sind. Hierbei sind jeweils
ungleiche Polaritäten benachbarter organischer Leuchtdioden 1 miteinander elektrisch kontaktiert. Die organischen
Leuchtdioden 1 des Moduls gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 34 sind hierbei dafür vorgesehen, Licht von einer Strahlungsaustrittsfläche 15 auszusenden, die an einer der Vorderseite gegenüber liegenden Rückseite angeordnet ist.
Die organischen Leuchtdioden 1 des Moduls gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 35 sind im Unterschied zu den Leuchtdioden 1 des Moduls gemäß Figur 34 im ausgeschalteten Zustand durchlässig für sichtbares Licht. Insbesondere bei solchen Modulen ist eine Kontaktierung benachbarten
Leuchtdioden 1 über die Rückseite, wie sie beispielsweise in Figur 34 exemplarisch dargestellt ist, nicht wünschenswert, da dann die rückseitigen Kontaktstrukturen im ausgeschalteten Zustand sichtbar sind und so den optischen Gesamteindruck des organischen Leuchtdiodenmoduls beeinträchtigen können.
Jede organische Leuchtdiode 1 bei dem Modul gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 35 weist eine Kontaktstruktur 12 mit einem Kontaktbereich 19 auf, der mittig zu der
Metallisierung 9 angeordnet ist. Der Kontaktbereich 19 ist vorliegend drahtförmig ausgebildet und ragt seitlich über das Substrat 2 heraus. Die drahtförmigen Kontaktbereiche 19 verbinden jeweils entgegen gesetzten Polaritäten benachbarter organischer Leuchtdioden 1 elektrisch miteinander.
Das Modul gemäß Figur 36 weist im Unterschied zu dem Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 35 eine größere
Anzahl an organischen Leuchtdioden 1 auf. Die Leuchtdioden 1 sind hierbei matrixförmig in mehreren Reihen angeordnet. Die organischen Leuchtdioden 1 einer Reihe sind hierbei, wie bereits anhand von Figur 35 beschrieben, über drahtförmige Kontaktbereiche 19 elektrisch miteinander verbunden.
Das Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 37 weist ebenfalls Leuchtdioden 1 auf, deren Strahlungsaustrittsflächen 15 im ausgeschalteten Zustand durchlässig für sichtbares Licht sind. Die Metallisierungen 9 direkt benachbarter organischer Leuchtdioden 1 sind jeweils mit einer gemeinsamen stabförmig ausgebildeten, separat gefertigten metallischen Kontaktstruktur 12 elektrisch leitend verbunden. Die elektrische Kontaktierung erfolgt hierbei derart, dass gleichnamige Polaritäten direkt
benachbarter Leuchtdioden 1 miteinander elektrisch leitend verbunden sind. Die organischen Leuchtdioden 1 sind daher parallel geschaltet.
Im Unterschied zu dem Modul gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 37 sind die organischen Leuchtdioden 1 des Moduls gemäß der Figur 38 in Reihe geschaltet. Das heißt, dass direkt benachbarte organische Leuchtdioden 1 mit einer gemeinsamen stabförmigen separat gefertigten metallischen Kontaktstruktur 12 elektrisch leitend verbunden sind, wobei entgegen gesetzte Polaritäten miteinander verbunden sind.
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.

Claims

Patentansprüche
1. Organische Leuchtdiode (1) mit:
- einem Substrat (2),
- einer organischen Schichtenfolge (5) , die im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt, wobei die organische Schichtenfolge (5) in einem zentralen Bereich (4) des
Substrats (2) angeordnet ist,
- einer Metallisierung (9), die in einem Randbereich (8) des Substrats (2) angeordnet ist und zur elektrischen
Kontaktierung der organischen Schichtenfolge (5) ausgebildet ist, und
- einer separat gefertigten metallischen Kontaktstruktur (12), die durch ein auf Ultraschalltechnik basierenden
Fügevorgang mit der Metallisierung (9) Stoffschlüssig und elektrisch leitend verbunden ist.
2. Organische Leuchtdiode (1) nach einem der obigen
Ansprüche, bei der
die Kontaktstruktur (12) eines der folgenden Materialien aufweist: Aluminium, Kupfer, Messing, Zink, Bronze, Zinn, Silber, Gold.
3. Organische Leuchtdiode (1) nach einem der obigen
Ansprüche, bei der
die Kontaktstruktur (12) an mindestens einem Verbindungspunkt (20) mit der Metallisierung (9) Stoffschlüssig und elektrisch leitend verbunden ist, wobei der Verbindungspunkt (20) ein Material aufweist, das von dem restlichen Material der
Kontaktstruktur (12) verschieden ist.
4. Organische Leuchtdiode (1) nach einem der obigen
Ansprüche, bei der
die Kontaktstruktur (12) einen Kontaktbereich (19) aufweist, der zur externen elektrischen Kontaktierung ausgebildet ist.
5. Organische Leuchtdiode (1) nach dem vorherigen Anspruch, bei der
der Kontaktbereich (19) als Lasche, als Öse oder als Draht ausgebildet ist.
6. Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode (1) mit den Schritten:
- Bereitstellen eines Substrats (2), bei dem
- in einem zentralen Bereich (4) eine organische
Schichtenfolge (5) angeordnet ist, die im Betrieb elektromagnetische Strahlung erzeugt, und
- in einem Randbereich (8) eine Metallisierung (9) angeordnet ist, die zur elektrischen Kontaktierung der organischen Schichtenfolge (5) ausgebildet ist,
- Anfertigen einer metallischen Kontaktstruktur (12), und
- Stoffschlüssiges Verbinden der Kontaktstruktur (12) mit der Metallisierung (9), derart, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Kontaktstruktur (12) und der
Metallisierung (9) entsteht.
7. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem
die Kontaktstruktur (12) aus einem Metallband angefertigt wird .
8. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem
Kontaktstruktur (12) aus dem Metallband ausgestanzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Kontaktstruktur (12) aus einem Metallband gefertigt wird, das einen Grundkörper (17) aufweist, in den ein Material
eingebettet ist, das von dem Material des Grundkörpers (17) verschieden ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem die Kontaktstruktur (12) durch einen auf Ultraschalltechnik basierenden Fügevorgang mit der Metallisierung (9)
Stoffschlüssig verbunden wird.
11. Modul mit mindestens zwei organische Leuchtdioden (1), wobei
- jede organische Leuchtdiode (1) eine Metallisierung (9) in einem Randbereich (8) eines Substrats (2) aufweist, die zur elektrischen Kontaktierung einer organische Schichtenfolge (5) ausgebildet ist, und
- die beiden organischen Leuchtdioden (1) über mindestens eine separat gefertigte metallische Kontaktstruktur (12), die mit mindestens einer der Metallisierungen (9) Stoffschlüssig verbunden ist, miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
12. Modul nach dem vorherigen Anspruch, bei dem
- jede organische Leuchtdiode (1) eine Kontaktstruktur (12) und eine Metallisierung (9) aufweist, wobei die
Kontaktstruktur (12) mit der Metallisierung (9)
Stoffschlüssig und elektrisch leitend verbunden ist, und
- jede Kontaktstruktur (12) eine Lasche aufweist, über die die organischen Leuchtdioden (1) elektrisch leitend verbunden sind .
13. Modul nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die Laschen mit Klemmen (28) oder Kontaktfedern (29)
elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
14. Modul nach einem der Ansprüche 12 bis 13, bei dem die Laschen als Ösen ausgebildet sind, deren Öffnungen (25) zur elektrischen Kontaktierung elektrisch leitend verbunden sind.
15. Modul nach Anspruch 11, bei dem jede organische
Leuchtdiode (1) in einen Einschub eines Rahmens (32')
eingebracht wird, wobei an jedem Einschub eine Kontaktfeder (36) angeordnet ist, die beim Einrasten der organischen
Leuchtdiode (1) auf der Kontaktstruktur (12) zu liegen kommt, so dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Kontaktstruktur (12) und der Kontaktfeder (36) zustande kommt .
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