WO2013164217A1 - Elektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines elektronischen bauelementes - Google Patents

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WO2013164217A1
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electrical
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layer
contact
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Simon SCHICKTANZ
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • An electronic component for example an organic optoelectronic component, has at least two
  • the electrical connection of the electrical connection with the contact pad is conventionally mechanically secured by means of a solder connection to a solder joint.
  • Falsehpolung or short circuiting of an electronic component in similarly shaped poles, such as contact pads, is.
  • an inorganic substance may be one in a chemically uniform form, regardless of the particular state of matter
  • an organic-inorganic substance can be a
  • the term "substance” encompasses all of the abovementioned substances, for example an organic substance, an inorganic substance, and / or a hybrid substance
  • a mixture of substances can be understood to mean components of two or more different substances whose
  • an electronic device having the device: an electrically active region, comprising: a first
  • first contact pad functional layer structure between the first contact pad and the second contact pad; at least one electrical terminal coupled to the first contact pad or to the second contact pad and an encapsulant partially covering the electrically conductive portion such that a portion of the first contact pad or the second contact pad is exposed.
  • the optoelectronic component may have one or more contact pads, for example 2 contact pads, 3 contact pads, 4 contact pads, 5 contact pads or more.
  • the number of contact pads may be dependent on the areal size of the optoelectronic component and the claim for the flat homogeneity of the emitted or absorbed electromagnetic radiation of the organic optoelectronic component.
  • the number of contact pads of an optoelectronic component can be dependent on the number of further optoelectronic components which are connected to an optoelectronic component, for example connected or interconnected.
  • Contact pads have a different polarity or polarity than another area of the same contact pad and / or have a different polarity or polarity than the at least one other contact pad.
  • first contact pad, the organic functional layer structure and the second contact pad may be arranged one above the other flatly. In yet another embodiment, the first contact pad, the organic functional layer structure and the second contact pad may be arranged flat next to each other.
  • first contact pad and / or the second contact pad may at least partially surround the organic functional layer structure. In yet another embodiment, the first contact pad and / or the second contact pad may be at least partially surrounded by the organic functional layer structure.
  • first contact pad and / or the second contact pad can have an electrically conductive region and an electrically insulating region; and wherein the exposed portions of the first contact pad and / or the second contact pad are free of one
  • the electrically conductive region of the first contact pad and / or the second contact pad may be connected to one of
  • the electrically conductive region may be designed to be self-supporting or applied to a carrier.
  • the substance or the substance mixture of the first contact pad and / or the substance or the substance mixture of the second contact pad can be a substance
  • the encapsulation may be formed as an insulating region of the first contact pad and / or of the second contact pad, and the substance or the substance mixture of the encapsulation may comprise a substance or a substance
  • alumina alumina, zinc oxide, irconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, lanthanum oxide,
  • Indium tin oxide indium zinc oxide, aluminum-doped zinc oxide, and mixtures and alloys thereof.
  • the electrically insulating region can be encapsulated on or above the electrical
  • Layer structure for example, can be deposited in the same process.
  • the electrical connection in the uncovered region of the first contact pad and / or the second contact pad can be a physical and electrical connection or only one
  • the electrical connection may not have or form an electrical connection with the first contact pad and / or the second contact pad in physical contact with the encapsulation.
  • the first contact pad may not have or form an electrical connection with the first contact pad and / or the second contact pad in physical contact with the encapsulation.
  • the second contact pad is a configuration of two or more exposed areas in the encapsulant
  • the configuration of the exposed portions of the encapsulant may be for the first
  • Contact pads are formed, wherein not every contact pad can identify exposed areas, but the
  • an exposed area or a plurality of exposed areas may be formed on the first contact pad and / or on the second contact pad, wherein their shape and the distance between the two or more exposed areas may be different. Also, the position of the at least one
  • the individual exposed areas may have the same or different cross-section.
  • the uncovered area can be a geometric shape or a part of the geometric shape from the group of
  • geometric body cylinder, cone, truncated cone, sphere,
  • electromagnetic radiation is absorbed or emitted and which may also be referred to as the top,
  • the configuration of the exposed areas of the encapsulation can be configured such that, with the polarity coinciding, also referred to as polarity, of the electrical connection and contact pad, an electrical connection of the connection to the
  • the configuration of the exposed areas of the encapsulation may be identical for contact pads having the same polarity.
  • the configurations of the exposed areas of the contact pads may be configured such that only with an orientation of the component with respect to stationary terminals
  • each contact pad is shaped differently and / or each contact pad has a different number of exposed areas and / or a different configurations of exposed areas
  • Parameter the substance or mixture of substances; the homogeneity, the number of layers, the layer sequence and the layer thickness.
  • Design have at least one complementary parameter from the group of parameters: shape; Topography; and chemical nature of the surface.
  • Connection at least in one of the exposed areas of a substance or a mixture of a cohesive process have from the group of cohesive connections: welding, - soldering; or gluing, i.
  • solder for example, a solder, adhesive or the like.
  • the individual exposed regions of the first contact pad and / or of the second contact pad can simultaneously also have mutually different positively locking and / or material-bonded connections.
  • the shape of the exposed portions of the encapsulant may form an aligning effect on the cloth or blend used for the integral bonding.
  • the areas to be exposed can be evaporated, for example, by means of a UV laser, for example by means of a pulsed ns laser, or blasted off or exposed by means of a pulsed fs laser.
  • Other methods may include, for example, a wet-chemical etching and / or chemical and / or mechanical grinding or polishing.
  • Mixture of encapsulation Schxcht is formed as Dxffusionsbarriere for the substance or the mixture of cohesive compound.
  • coupling at least one exposed portion of a first contact pad may be coupled
  • the shape of the exposed portions of the encapsulation and / or the shape of the terminal may be shaped such that an aligning effect on the physical contact of the terminal with the exposed portion of a first contact pad and / or a second
  • the electronic component may have an organic optoelectronic component, preferably an organic light-emitting diode or an organic solar cell.
  • a method of manufacturing an electronic device comprising: forming an electrically active region, comprising: forming a first contact pad;
  • An encapsulant partially removed from the first contact pad or from the second contact pad such that a portion of the first contact pad or the second contact pad is exposed.
  • the first contact pad, the organic functional layer structure and the second contact pad can be formed flat next to each other.
  • the first contact pad and / or the second contact pad may at least partially surround the organic functional layer structure.
  • the first contact pad and / or the second contact pad may be at least
  • organic functional layer structure partially surrounded by the organic functional layer structure, for example by the fact that several organic functional layer structures share at least one common contact pad.
  • Contact pads have a substance or are formed from the group of substances: Cu, Ag, Au, Pt, CuSn, Cr, AI.
  • the first contact pad and / or the second contact pad can have an electrically conductive region and an electrically insulating region exhibit; and wherein the exposed portions of the first contact pad and / or the second contact pad are free of an insulating region over or on a conductive region.
  • conductive area be formed with a mechanical process or a ballistic process.
  • the mechanical exposure of a conductive region of a contact pad may be formed, for example, with a glass fiber brush.
  • the ballistic exposure of a conductive area of a contact pad can be realized, for example, by bombarding the area to be exposed with particles, molecules, atoms, ions, electrons and / or photons.
  • a device for ballistic exposure by means of photons can be designed for example as a laser
  • a wavelength in the range of about 200 nm to about 1500 nm for example, focused, for example, with a focus diameter in a range of about 10 ⁇ to about 2000 ⁇ ; for example pulsed, for example with a pulse duration in the range of about 100 fs to about 0.5 ms; for example, with a power in a range of about 50 mW to about
  • the electrical connection in the exposed region of the first contact pad and / or the second contact pad can be a physical and electrical one
  • the electrical connection can be used as part of a
  • Component be formed, for example, for Bestroraung an organic light emitting diode.
  • Contact pads and / or the second contact pad are formed and the substance or mixture of the encapsulation, a substance or 'have a mixture or be formed from the group of substances: alumina, zinc oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, lanthanium oxide, silica, silicon nitride,
  • Silicon oxynitride indium tin oxide, indium zinc oxide, aluminum doped zinc oxide, and mixtures and alloys
  • Encapsulation do not have or form an electrical connection with the first contact pad and / or the second contact pad.
  • different numbers of exposed areas are formed, for example, none, one, two, three or more.
  • the exposed areas may have different distances from each other and / or with respect to the exposed areas of other contact pads.
  • the distance between the electrical connections and / or the shape of the electrical connections corresponds to incorrect alignment, i. Reverse polarity of the component with respect to the electrical connections, not the distance of the exposed areas of the contact pad. As a result, a reverse polarity protection can be formed.
  • the exposed areas on a contact pad and with respect to the exposed areas of other contact pads may have a different shape and / or extent.
  • a reverse polarity protection can be formed, with which a wrong polarity, reverse polarity or short-circuiting of an optoelectronic component -verhindert can be, for example, in stationary terminals a
  • Holding device such as a socket device.
  • Configuration of the exposed areas of the encapsulation are formed so that when matching
  • Configuration of the exposed areas of the encapsulation for the first contact pad and / or for the second contact pad are formed the same polarity the same.
  • the areas of the encapsulation can be exposed on the at least one contact pad such that only one orientation of the organic optoelectronic component with respect to the electrical connections leads to an electrical connection.
  • An unambiguous orientation of a component can be
  • each contact pad or each
  • flat opposing contact pads can have the same polarity
  • exposed portion of the encapsulation of the first contact pad and / or the second contact pad are formed complementary to the shape of the respective terminal.
  • the shape of the exposed areas of the encapsulation form an aligning effect on the substance or mixture of substances, which for the toffschlüssige
  • the exposed areas of the encapsulation may be partially or completely filled with the substance or mixture for cohesive connection.
  • Compound may be in a non-solid state prior to bonding, such as liquid or viscous,
  • an uncured epoxy for example, an uncured epoxy, a
  • Thermal paste solder or other liquid or liquefied metal or metal compound, such as metal alloy, be.
  • the substance or mixture of the encapsulation may
  • the substance or the substance mixture of the encapsulation layer can be used as
  • Diffusion barrier be formed for the substance or the mixture of the cohesive connection
  • the shape of the exposed areas may have an aligning effect, i.e. a frictional effect, on the substance or mixture of the material bond and an electrical connection. position-guiding, have, when the electrical connection is guided in the exposed area.
  • the aligning effect can be enhanced if the electrical terminal is shaped to be complementary to the exposed area.
  • position-correcting shape for example tapered to be compensated.
  • an electrically conductive substance or mixture of the material connection can by means of a bare
  • the extent of the electrical connections may be smaller than the extent of the
  • the extent of the exposed areas can be chosen so large that a flow of the substance or of the substance mixture of the cohesive connection, for example of the solder, below the pin is possible, whereby slipping of the electrical connection can be prevented.
  • electrical connection may be formed, for example, in the form of a pin. Preventing the runoff of the substance or the
  • Mixture of the cohesive compound can thereby by means of adjusting the surface tension of the substance or the substance mixture of the encapsulation and the
  • cohesive connection can be an electrical connection between the electrical connection and the electrically conductive region of the contact pad by means of physical contact
  • the coupling of a connection with the exposed region of the first contact pad or with the exposed region of the second contact pad by means of positive locking, gravity or
  • contact pads of the same polarity may be electrically connected to each other by means of electrical bridges, i. be connected in parallel, for example, with conventional wiring, which can be fixed with a cohesive or positive connection.
  • Positions for the electrical bridges can be realized.
  • the defined positions can be used, for example, for an automated forming of the bridges, for example by means of a robot, by means of the exposed areas, the
  • solder joints In the case of exposed areas, cohesive connections, for example solder joints, can be formed serially, so that already formed solder joints can remain, ie. no longer be solved or changed.
  • the first contact pad and / or the second contact pad may have a plurality of exposed regions and be connected to an electrical connection, wherein more than one contact pad of the same polarity can be connected in parallel and energized by means of electrical bridges with the uncovered, exposed regions.
  • exposed areas which are not used for the energization can be used for aligning and / or fixing the electronic component.
  • FIG. 9 shows a schematic plan view of the rear side of an optoelectronic component with exposed conductive areas, according to various exemplary embodiments;
  • Figure 10 is a schematic representation of a
  • Figure 11 is a schematic representation of a
  • Figure 12 is a schematic representation of a
  • Embodiments; and Figure 13 is a schematic representation of a concrete
  • Embodiment of an optoelectronic component Embodiment of an optoelectronic component.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic component, according to various aspects
  • the light emitting device 100 in the form of a
  • Organic light emitting diode 100 may include a carrier 102.
  • the carrier 102 may, for example, serve as a support element for electronic elements or layers, for example light-emitting elements.
  • the carrier 102 may include or be formed from glass, quartz, and / or a semiconductor material or any other suitable material. Further, the carrier 102 may be a
  • the plastic may contain one or more polyolefins (for example Polyethylene (PE) with high or low density or
  • the plastic may be polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyester and / or polycarbonate (PC),
  • PVC polyvinyl chloride
  • PS polystyrene
  • PC polycarbonate
  • the carrier 102 may be one or more of the above
  • the carrier 102 may
  • translucent or “translucent layer” can be understood in various embodiments that a layer is permeable to light
  • the light generated by the light emitting device for example one or more of
  • Wavelength ranges for example, for light in one
  • Wavelength range of the visible light for example, at least in a partial region of the wavelength range of 380 nm to 780 nra.
  • the term "translucent layer” in various embodiments is to be understood to mean that substantially all of them are in one
  • Quantity of light is also coupled out of the structure (for example, layer), wherein a portion of the light can be scattered in this case
  • transparent or “transparent layer” can be understood in various embodiments that a layer is transparent to light
  • Wavelength range from 380 nm to 780 nm), wherein light coupled into a structure (for example a layer) is coupled out of the structure (for example layer) substantially without scattering or light conversion.
  • Embodiments as a special case of "translucent" to look at.
  • a light-emitting monochromatic or limited in the emission spectrum For example, a light-emitting monochromatic or limited in the emission spectrum
  • the optically translucent layer structure at least in a portion of the wavelength range of the desired monochrome light or for the limited
  • Light emitting diode 100 (or the light-emitting devices according to the above or later described
  • An upper and bottom emitter can also be referred to as an optically transparent component, for example a transparent organic light-emitting diode.
  • the carrier 102 may be in different
  • Embodiments optionally be arranged a barrier layer 104.
  • the barrier layer 104 may comprise or consist of one or more of the following materials: alumina, zinc oxide, zirconia, titania, hafnia, tantalum oxide, lithium ion, silica,
  • Indium zinc oxide aluminum-doped zinc oxide, as well
  • the barrier layer 104 in various embodiments have a layer thickness in a range of about 0.1 nm (one atomic layer) to about 5000 nra, for example, a layer thickness in a range of about 10 nm to about 200 nm, for example, a layer thickness of about 40 nm.
  • an electrically active region 106 of the light-emitting component 100 may be arranged on or above the barrier layer 104.
  • the electrically active region 106 may be understood as the region of the light emitting device 100 by applying an electrical current to the operation of the light emitting device 100 flows.
  • the electrically active region 106 may have a first electrode 110, a second electrode 114 and an organic functional layer structure 112, as will be explained in more detail below.
  • the first electrode 110 (eg, in the form of a first
  • Electrode layer 110 may be applied.
  • the first electrode 110 (also referred to below as the lower electrode 110) may be formed of or be made of an electrically conductive material, such as a metal or a textiles transparent oxide (TCO) or a layer stack of multiple layers of the same metal or different metals and / or the same TCO or different TCOs.
  • Transparent conductive oxides are transparent, conductive materials, for example metal oxides, such as zinc oxide, for example.
  • Onnectivity lifting binary metal oxygen, such as ZnO, Sn02, or In 2 0 3 ternary metal-oxygen include onnectivity such as AlZnO, Zn 2 Sn0 4, CdSn0 3, ZS ⁇ 3, Mgln 2 0 4, Galn0 3, 2 Zn 2, 0 5 or
  • TCOs do not necessarily correspond to one
  • stoichiometric composition and. may also be p-doped or n-doped.
  • Electrode 110 comprises a metal; For example, Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ag, Au, Mg, Ca, Sm or Li, and
  • Electrode 110 may be formed by a stack of layers of a combination of a layer of a metal on a layer of a TCO, or vice versa.
  • An example is one
  • ITO indium tin oxide
  • Electrode 110 provide one or more of the following materials as an alternative or in addition to the materials mentioned above: Histmas of metallic nanowires and particles, for example of Ag; Networks of carbon nanotubes; Graphene particles and layers; Networks of semiconducting nanowires.
  • the first electrode 110 may comprise electrically conductive polymers or transition metal oxides or electrically conductive transparent oxides.
  • Electrode 110 and the carrier 102 may be translucent or transparent.
  • the first electrode 110 is formed of a metal
  • the first electrode 110 may have, for example, a layer thickness of less than or equal to approximately 25 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 20 nm, for example one
  • Layer thickness of less than or equal to about 18 nm.
  • the first electrode 110 may be, for example
  • the first electrode 110 may have a layer thickness in a range of about 10 nm to about 25 nm, for example a layer thickness in a range of about 10 nm to about 18 nm, for example a layer thickness in a range of about 15 nm to about 18 nm , Further, in the case where the first electrode 110 is formed of a conductive transparent oxide (TCO), the first electrode 110 may have a layer thickness, for example
  • the first electrode 110 is made of, for example, a network of metallic nanowires, for example of Ag, which may be combined with conductive polymers, a network of carbon nanotubes which may be combined with conductive polymers or of graphene may be used. Layers and composites is formed, the first electrode 110, for example, a
  • Layer thicknesses in a range of about 1 nm to about 500 nm for example, a layer thickness in a range of about 10 nm to about 400 nm,
  • the first electrode 110 can be used as the anode, ie as
  • hole-injecting electrode may be formed or as
  • Cathode that is as an electron-injecting electrode.
  • the first electrode 110 may be a first electrical
  • the first electrical potential may be applied to the carrier 102, or may be and then indirectly supplied to the first electrode 110 or be.
  • the first electrical potential may be, for example, the ground potential or another predetermined reference potential.
  • electroluminescent layer structure 112 which is or will be applied to or over the first electrode 110.
  • the organic electroluminescent layer structure 112 may include one or more emitter layers 118, for example with fluorescent and / or phosphorescent emitters, and one or more hole-line layers 116 (also referred to as hole-transport layer (s) 120). In various embodiments, alternatively or additionally, one or more electron conductive layers 116 (also referred to as electron transport layer (s) 116) may be provided.
  • organometallic compounds such as derivatives of polyfluorene, polythiophene and polyphenylene (eg 2- or 2,5-substituted poly-p-phenylenevinylene) and metal complexes, for example iridium complexes such as blue-phosphorescent FIrPic (bis (3,5-difluoro-2 - ( 2-pyridyl) henyl- (2-carboxypyridyl) -iridium III), green phosphorescent
  • FIrPic bis (3,5-difluoro-2 - ( 2-pyridyl) henyl- (2-carboxypyridyl) -iridium III
  • fluorescent DCM2 (dicyanomethylene) -2-methyl-6-glulolidyl-9-enyl-4H-pyran) as a non-polymeric emitter.
  • non-polymeric emitters can be deposited by means of thermal evaporation, for example. Furthermore, can
  • Polymer emitters are used, which in particular by means of a wet-chemical process, such as a spin-coating process (also referred to as spin coating), can be deposited.
  • the emitter materials may be suitably embedded in a matrix material.
  • Emitter materials are also provided in other varietiesbex-.
  • light emitting device 100 may be selected so that light emitting device 100 emits white light.
  • the emitter layer (s) 118 may include a plurality of emitter materials (eg, blue and yellow or blue, green, and red) emitting different colors
  • the emitter layer (s) 118 may be constructed of multiple sublayers, such as a blue fluorescent emitter layer 118 or blue
  • phosphorescent emitter layer 118 By mixing the different colors, the emission of light can result in a white color impression.
  • a converter material in the beam path of the primary emission generated by these layers, which at least partially absorbs the primary radiation and emits secondary radiation of a different wavelength, so that from a (not yet white) primary radiation by the combination of primary radiation and secondary Radiation produces a white color impression.
  • the organic electroluminescent layer structure 112 may generally include one or more electroluminescent layers.
  • the one or more electroluminescent layers may generally include one or more electroluminescent layers.
  • Layers can or may be organic polymers, organic Oligomers, organic monomers, organic small, non-polyraere molecules (“smali molecules”) or a combination of these materials
  • Organic electroluminescent layer structure 112 may include one or more electroluminescent layers configured as hole transport layer 120, such that, for example, in the case of an OLED, effective one
  • the organic electroluminescent layer structure 112 may include one or more functional layers, referred to as
  • Electron transport layer 116 is executed or are, so that, for example, in an OLED an effective
  • Electron injection into an electroluminescent layer or an electroluminescent region is made possible.
  • a material for the hole transport layer 120 can be any material for the hole transport layer 120 .
  • the one or more electroluminescent layers may or may not be referred to as
  • Emitter layer 118 may be on or above the
  • Hole transport layer 120 applied, for example
  • electron transport layer 116 may be on or over
  • Emitter layer 118 applied, for example, deposited, be.
  • the organic electroluminescent layer structure 112 (ie.
  • Hole transport layer (s) 120 and emitter layer (s) 118 and Electron transport layer (s) 116) has a layer thickness
  • the organic electroluminescent layer structure 112 for example, a stack of
  • a layer thickness may have a maximum of about 1.5 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 1.2 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 1 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 800 nm, for example, a layer thickness of about 500 nm
  • a layer thickness of at most about 400 nm for example, a layer thickness of about 300 nm.
  • the organic electroluminescent layer structure 112 for example, a stack of two, three or four directly superimposed OLEDs have, in which case, for example, the organic electroluminescent
  • Layer structure 112 may have a layer thickness of at most about 3 ⁇ m.
  • the light-emitting device 100 may generally comprise further organic functional layers, for example, disposed on or above the one or more
  • Electron transport layer (s) 116 which serve to further improve the functionality and thus the efficiency of the light-emitting device 100.
  • Layer structure 110 or optionally on or above the one or more other organic compound
  • Functional layers may be the second electrode 114
  • a second electrode layer 112 (for example in the form of a second electrode layer 114) may be applied.
  • Electrode 114 is the same materials on iron or formed therefrom as the first electrode 110, wherein in
  • metals are particularly suitable.
  • Electrode 114 (for example, in the case of a metallic second electrode 114), for example, have a layer thickness of less than or equal to about 50 nm,
  • a layer thickness of less than or equal to approximately 45 nm for example a layer thickness of less than or equal to approximately 40 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 35 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 30 nm,
  • a layer thickness of less than or equal to about 25 nm for example, a layer thickness of less than or equal to about 20 nm, for example, a layer thickness of less than or equal to about 15 nm, for example, a layer thickness of less than or equal to about 10 nm.
  • the second electrode 114 may generally be formed similarly to, or different from, the first electrode 110.
  • the second electrode 114 in various embodiments, may be formed of one or more of the materials and having the respective layer thickness, as described above in connection with the first electrode 110. In different
  • the first electrode 110 and the second electrode 114 are both formed translucent or transparent.
  • the illustrated in Fig. 1 the illustrated in Fig. 1
  • Component 100 to be set up.
  • the second electrode 114 can be used as the anode, ie as
  • hole-injecting electrode may be formed or as
  • Cathode so as an electron injecting electrode.
  • the second electrode 114 may have a second electrical connection to which a second electrical connection
  • the second electrical potential may be, for example, an iron such that the difference to the first electrical potential has a value in a range of about 1.5V to about 20V, for example, a value in a range of about 2. 5V to about 15V, for example, a value in a range of about 3V to about 12V.
  • On or above the second electrode 114 and thus on or above the electrically active region 106 may optionally be an encapsulation 108, for example in the form of a
  • Barrier thin film / thin film encapsulation 108 are formed or be.
  • a “barrier thin film” or a “barrier thin film” 108 can be understood as meaning, for example, a layer or layer structure which is suitable for providing a barrier to chemical contaminants or atmospheric substances, in particular to water (moisture) and Oxygen, form.
  • the barrier thin layer 108 is designed so that it can not be penetrated by OLED-damaging substances such as water, oxygen or solvents, or at most at very low levels.
  • the barrier skin layer 108 may be implemented as a single layer (in other words, as a single layer)
  • the barrier skin layer 108 may comprise a plurality of sub-layers formed on one another.
  • the barrier skin layer 108 may comprise a plurality of sub-layers formed on one another.
  • Barrier thin film 108 as a stack of layers (stack)
  • the barrier film 108 or one or more sublayers of the barrier film 108 may be formed by, for example, a suitable deposition process, e.g. by means of a
  • Atomic Layer Deposition method according to one embodiment, such as plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD) or plasmaless
  • PEALD plasma enhanced atomic layer deposition
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • plasma-less gas phase separation plasma-less
  • ALD atomic layer deposition process
  • Barrier thin film 108 having multiple sub-layers, all sub-layers are formed by an atomic layer deposition process.
  • a layer sequence comprising only ALD layers may also be referred to as "nanolaminate". According to an alternative embodiment, in a
  • Barrier thin film 108 having a plurality of sublayers, one or more sublayers of the barrier thin film 108 by a deposition method other than one
  • Atomic layer deposition processes are deposited
  • the barrier film 108 may, in one embodiment, have a film thickness of about 0.1 nm (one atomic layer) to about 1000 nm, for example, a film thickness of about 10 nm to about 100 nm according to a
  • Embodiment for example, about 40 nm. According to one embodiment. According to an embodiment, in which the barrier thin film
  • all partial layers may have the same layer thickness. According to another
  • Barrier thin layer 108 have different layer thicknesses. In other words, at least one of
  • Partial layers have a different layer thickness than one or more other of the sub-layers.
  • the barrier thin-film layer 108 or the individual partial layers of the barrier thin-film layer 108 may, according to one embodiment, be formed as a translucent or transparent layer.
  • the barrier film 108 (or the individual sublayers of the barrier film 108) may be made of a translucent or transparent material (or combination of materials that is translucent or transparent).
  • the barrier thin-film layer 108 or (in the case of a layer stack having a plurality of partial layers) one or more of the partial layers of the
  • Barrier film 108 comprising or consisting of one of the following materials: alumina, zinc oxide, Zirconia, titania, hafnia, tantala, lanthania, silica, silicon nitride,
  • Silicon oxynitride indium tin oxide, indium zinc oxide, aluminum doped zinc oxide, and mixtures and alloys
  • Layer stack having a plurality of sublayers one or more of the sublayers of the barrier film 108 comprise one or more high refractive index materials, in other words one or more high-order materials
  • Refractive index for example with a refractive index of at least 2.
  • an adhesive and / or a protective lacquer 124 may be provided on or above the encapsulation 108, by means of which, for example, a cover 126 (for example a glass cover 126) on the
  • Encapsulation 108 attached for example, is glued.
  • translucent layer of adhesive and / or protective varnish 124 have a layer thickness of greater than 1 ⁇
  • a layer thickness of several ⁇ for example, a layer thickness of several ⁇ .
  • the adhesive may include or may be a lamination adhesive.
  • Adhesive layer can be embedded in various embodiments still light scattering particles, which contribute to a further improvement of the color angle distortion and the
  • Embodiments may be provided as light scattering particles, for example, scattering dielectric articles, such as metal oxides, e.g. Silica (SiO 2), zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (ZrO 2), indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), gallium oxide (Ga20a)
  • metal oxides e.g. Silica (SiO 2), zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (ZrO 2), indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), gallium oxide (Ga20a)
  • Alumina, or titania may also be suitable provided they have a refractive index different from that of the effective refractive index of the matrix of the translucent layer structure is different, for example, air bubbles, ⁇ crylat, or glass hollow sphere.
  • metallic nanoparticles, metals such as gold, silver, iron nanoparticles, or the like can be provided as light-scattering particles.
  • an electrically insulating layer is disposed between the second electrode 114 and the layer of adhesive and / or protective lacquer 124.
  • SiN for example, with a layer thickness in a range of about 300 nm to about 1.5 im, for example, with a layer thickness in a range of about 500 nm to about 1 ⁇ to protect electrically unstable materials, for example during a
  • the adhesive may be configured such that it itself has a refractive index that is less than the refractive index of the refractive index
  • Such an adhesive may be, for example, a low-refractive adhesive such as a
  • Acrylate having a refractive index of approximately 1.3 Acrylate having a refractive index of approximately 1.3. Furthermore, a plurality of different adhesives may be provided which form an adhesive layer sequence.
  • Embodiments can be completely dispensed with an adhesive 124, for example in embodiments in which the cover 126, for example made of glass, are applied to the encapsulation 108 by means of, for example, plasma spraying.
  • the / may
  • Cover 126 and / or the adhesive 124 has a refractive index (for example, at a wavelength of 633 nra) of 1.55.
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of the rear side of an optoelectronic component, according to various exemplary embodiments.
  • Fig. 2 is schematically the back of a
  • Component 100 and the shape and positions of the
  • contact pads may be formed, for example, 1 contact pad, 2 contact pads, 3 contact pads, 5 contact pads, 6 contact pads, or more.
  • the number of contact pads may be dependent on the areal size of the optoelectronic component 100 and the claim for the flat uniformity of
  • the number and shape of the contact pads of an optoelectronic component 100 can be dependent on how many further optoelectronic components 100 are to be connected to this optoelectronic component 100, for example, to be interconnected.
  • the contact pads 202, 20, 206, 208 may be electrically connected to the electrodes 110, 114 of the organic device 100
  • the contact pads 202, 204, 206, 208 may partially or completely surround the component 200 and / or be multi-layered, so that, for example, an electrical connection can be formed from the top and from the underside of a contact pad, for example, the top and bottom of a contact pad can be different Have polarities.
  • At least one of the contact pads may have a different polarity than the others
  • Contact pads for example 202, 206, 208, have. As polarity or polarity can be different
  • Exit points or entry points of charge carriers of a power source are understood.
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of a
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view 300 of the contact pads 202, 204, 206, 208.
  • Part of the contact pads 202, 204, 206, 208 are an electrically conductive portion 304, which with one of
  • Electrodes 110 and 114 of the optoelectronic component can be electrically coupled.
  • the electrically conductive region 304 may be self-supporting or applied to a carrier (not shown).
  • an encapsulation 302 may be applied on or above the electrically conductive region 304.
  • the Verkuplung 302 may have a similar or the same nature, as the encapsulation 108 of the optoelectronic component 100 and may be electrically non-conductive, ie, electrically insulating, be formed.
  • 4 shows a schematic cross-sectional view of a
  • ontaktpads an optoelectronic device, according to various embodiments.
  • Figure 4 are exposed areas 402, 404 in the
  • the exposed areas 402, 404 may after forming the optoelectronic device 100 with a
  • a ballistic exposure of the areas to be exposed 402, 404 can be realized, for example, by bombarding the area to be exposed with particles, molecules, atoms, ions, electrons and / or photons.
  • photon bombardment may be embodied as a laser having a wavelength in a range of about 200 nm to about 1500 nm, for example focused with a focus diameter in a range of about 10 ⁇ m to about 2000 ⁇ m, for example pulsed,
  • a pulse duration in the range of about 100 fs to about 0.5 ms, for example with a power of about 50 mW to about 1000 mW, for example with
  • a plurality of exposed portions 402, 404 may be formed at or a distance 406 from each other, with the distance 406 between the exposed ones
  • the spacing 406 of the exposed areas 402, 404 may range from about 100 ⁇ to about 10 cm, for example, in a range of 1 mm to about 5 cm, for example, in a range of about 5 mm
  • the exposed regions 402, 404 may comprise or resemble a geometric shape or part of a geometric shape from the group of geometric bodies: cylinder, cone, truncated cone, sphere, hemisphere, cube, cuboid, pyramid, truncated pyramid, prism, or a polyhedron.
  • the conductive regions 304 of the component can also be exposed on the upper side or the sides of the component 200 in the non-visible and / or optically inactive region, for example in the region of the holder of the component
  • Exposing areas 402, 404 can therefore be formed on all sides of the component and also on several sides at the same time.
  • An exposed area may be considered a depression with a
  • Encapsulation layer can correspond.
  • the area can also be made thinner, for example for a holder, or also thicker, for example for a positive connection.
  • the exposed regions 402, 404 may have a same or different cross-section, i. Shape, exhibit.
  • FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of an electrical, toffschlüssigen connection of a Optoelectronic device with electrical contacts before the coupling, according to various embodiments.
  • FIG. 5 shows a prepared cohesive connection before an electrical connection of the terminals 502 with the contact pad 400 is formed.
  • Encapsulation layer 302 may be provided with a substance 504, 506 or substance mixture 504, 506 for the cohesive connection
  • Connection may have a non-solid state
  • liquid or viscous for example, a non-cured epoxy, a thermal paste,
  • the electrical connector (s) 502 may be aligned directly over the exposed areas.
  • contacting end of the terminals may be flat or tapered, such as conical or spherical
  • the substance or mixture of the encapsulation may be any substance or mixture of the encapsulation.
  • Cohesive connection be formed.
  • FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of an electrical, material-locking connection of a
  • Optoelectronic component with electrical contacts after the coupling according to various embodiments.
  • FIG. 6 shows a material connection after the electrical connections 502 are in physical contact with the substance or the substance mixture of the cohesive connection 504, 506 was brought.
  • Mixture 504, 506 of the cohesive connection can by means of a mere physical Koppeins the electrical connections 502 with the substance or mixture of
  • connection between electrical terminal 502 and electrically conductive area 304 are formed, i. the
  • the dimension of the electrical terminals 502 may be smaller than the dimension of the exposed areas 402, 404. This may simplify the alignment of the electrical contacts 504, 506 with respect to the exposed areas 402, 404.
  • the shape of the exposed areas 402, 404 can be used for the substance 504, 506 or the substance mixture 504, 506 of the
  • the aligning effect can cause the substance or the substance mixture to run on the surface
  • Mixture of the cohesive compound can thereby by means of adjusting the surface tension of the substance or the substance mixture of the encapsulation and the
  • FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view of an electrical, positive connection of a
  • electrical contacts 702, 706 are shown aligned over the exposed areas 710, 712.
  • Contacts 702, 706 and the conductive region 304 can by means of positive connection of the contacts 702, 706 with the
  • conductive areas 304 and / or gravity and / or a spring force can be formed.
  • the electrical terminals 704, 708 and the exposed areas 710, 712 may be formed such that by means of the shape of the exposed areas and / or terminals
  • FIG. 8 shows a schematic cross-sectional view of an electrical positive connection of a
  • Optoelectronic component with electrical contacts after the coupling according to various embodiments
  • connection 802 can be fixed by means of gravity or a spring force, for example a holding device of the component.
  • FIG. 9 shows a schematic plan view of the back side of an optoelectronic component with exposed conductive regions, according to various embodiments
  • Fig.9 is schematically an optoelectronic
  • Device 100 with the electrical connections 202, 204, 206, 208 and the exposed areas 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916 of the contact pads 202, 204, 205, 208 according to the descriptions of Fig. 3, Fig ., Fig.5, Fig.6, Fig.7 and / or Fig.8.
  • Each of the contact pads 202, 204, 206, 208 may be a
  • Encapsulation 302 per contact pad 202, 204, 206, 208 for example, none, one, two, three or more;
  • FIG. 10 shows an embodiment of a reverse polarity protection of an optoelectronic component.
  • the optoelectronic component may correspond to the component 900 from FIG. 9.
  • electrical contacts 1002, 1004, 1006, 1008, 1010, 1012, 1014, 1016 are shown, the distances 1018, 1020 of which are invariable,
  • Opposing contact pads, i. 202, 206 and 204, 208; and electrical connections, i. 1002, 1004, 1010, 1012 and 1006, 1008, 1014, 1016; can have the same polarity.
  • the distance 1018, 1020 between the electrical terminals 1002, 1004, 1006, 1008, 1010, 1012, 101, 1016 may be misaligned, i. Reverse polarity of the device 900 not the distance 1022, 1024 of the exposed portions of the contact pads 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916
  • Polarity of the contact pads, i. 202, 206 and 204, 208, or electrical connections 1006, 1008, 1014, 1016 and 1002, 1004, 1010, 1012 have been assumed an equal distance 1018, 1020, 1022 and 1024, respectively.
  • the distance of the electrical connections 1018, 1020 coincides with the distance of the exposed areas 1022, 1024. It may be an electrical connection according to Fig.6 and / or Fig.8 formed. With the illustrated embodiment of the electrical
  • Terminals 1002, 1004, 1010, 1012 and 1006, 1008, 1014, 1016 and exposed areas 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916, an electrical connection in two orientations of the device 900 may be possible.
  • Fig.12 shows a schematic representation of a
  • Polarity wherein not for each electrical contact pad 202, 204, 206, 208, an electrical connection 1002, 1004, 1006, 1008, 1010, 1012, 1014, 1016 is necessary. Without limitation of generality can at the
  • an electrical connection 1206, 1208 may be formed with the exposed areas 202 and 206 and 204 and 208, respectively. With several exposed areas, on the with the
  • electrical contacts 1206, 1208 connected terminals 204 and 206 can also be more than a contact pad 202 and 208 by means of the electrical bridges 1202 and 1204
  • the unneeded exposed areas 902, 916 of the electronic device 900 may be used to align and / or fix the electronic device 900, such as when the encapsulant is partially removed; or exposing the not
  • FIG. 13 shows a schematic representation of a specific embodiment of an optoelectronic component. In Fig. 13, the back side of an organic
  • the detail enlargement 1302 is for example the
  • a laser beam 1304 can be focused.
  • a device for ballistic exposure by means of photons can be designed for example as a laser
  • Pulse duration of about 15 ns and an energy of about 18 raJ.
  • the encapsulation 302 (see FIG. 3) can be removed and the electrically conductive region 304 can be uncovered.
  • the extent and shape of the exposed areas 404 may be determined by means of the
  • Focusing degree i. the diameter of the focal point of the laser beam and its convergence, and the power of the beam source can be adjusted.
  • the electrical connection of the contact pad 206 to the electrical connection 1308, for example to an electromechanical connection pin 1308, can, according to FIG. 6 and / or FIG. 8, be an electrically cohesive and / or
  • the device 1300 may have an extension of approximately 15 x 2
  • electronic components In various embodiments, electronic components, a method for their preparation

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Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein elektronisches Bauelement (200) bereitgestellt, das elektrische Bauelement (200) aufweisend: einen elektrisch aktiven Bereich, aufweisend: ein erstes Kontaktpad (202, 204, 206, 208); ein zweites Kontaktpad (202, 204, 206, 208 ); eine organische funktionelle Schichtenstruktur (100) zwischen dem ersten Kontaktpad (202, 204, 206, 208) und dem zweiten Kontaktpad (202, 204, 206, 208); mindestens einen elektrischen Anschluss (502, 702, 706 ), der mit dem ersten Kontaktpad (202, 204, 206, 208) oder mit dem zweiten Kontaktpad (202, 204, 206, 208) gekoppelt ist, und eine Verkapselung (302), die den elektrisch leitfähigen Bereich (304 ) teilweise bedeckt derart, dass ein Teil des ersten Kontaktpads (202, 204, 206, 208) oder des zweiten Kontaktpads (202, 204, 206, 208) freigelegt ist.

Description

Beschreibung
Elektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelementes
In verschiedenen Ausführungsbeispielen werden ein
elektronisches Bauelement und ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelementes bereitgestellt. Ein elektronisches Bauelement, beispielsweise ein organisches optoelektronisches Bauelement, weist wenigstens zwei
Kontaktpads und beispielsweise ein organisches funktionelles Schichtensystem dazwischen auf . An die Kontaktpads wird ein elektrischer Anschluss angekoppelt, der das organische funktionelle Schichtensystem mit Strom versorgt.
Die elektrische Verbindung des elektrischen Anschlusses mit dem Kontaktpad wird herkömmlich mittels einer Lötverbindung an einer Lötstelle mechanisch gesichert. Die exponierte
Oberfläche der Kontaktpads, beispielsweise Chrom, und das Lötzinn, sind häufig nicht miteinander verträglich, d.h.
mischbar. Dadurch kann es zu einem willkürlichen Verlaufen des Lötzinns auf der exponierten Oberfläche des Kontaktpads kommen. Das verlaufende Lötzinn kann dann das präzise
Positionieren der Anschlüsse auf der Lötstelle erschweren.
Herkömmliche Verfahren zur Einschränkung der lötbaren
Bereiche verwenden Lötstopplack oder Lötpadformen
(Verengungen) .
Ein weiteres Problem beim Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem Bauelemente stellt die Verpolung,
Falsehpolung bzw. das Kurzschließen eines elektronischen Bauelementes bei ähnlich geformten Polen, beispielsweise Kontaktpads, dar. In -verschiedenen Ausführungsforraen werden ein elektronisches Bauelement und ein Verfahren zum Herstellen eines
elektronischen Bauelementes bereitgestellt, mit denen es möglich ist präzise Lötverbindungen und einen
Verpolungsschutz auszubilden.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organischen Stoff eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch
charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung des Kohlenstoffs verstanden werden . Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem anorganischen Stoff eine , ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes , in chemisch einheitlicher Form
vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung ohne
Kohlenstoff oder einfacher KohlenstoffVerbindung verstanden werden . Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organisch-anorganischen Stoff (hybrider Stoff) eine ,
ungeachtet des eweiligen Aggregatzustandes , in chemisch einheitlicher Form vorliegende , durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung mit Verbindungsteilen die Kohlenstoff enthalten und frei von Kohlenstoff sind, verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung umfasst der Begriff „Stoff" alle oben genannten Stoffe, beispielsweise einen organischen Stoff, einen anorganischen Stoff , und/oder einen hybriden Stoff . Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem Stoffgemisch etwas verstanden werden, was Bestandteile aus zwei oder mehr verschiedenen Stoffen besteht, deren
Bestandteile beispielsweise sehr fein verteilt sind . Als eine Stoffklasse ist ein Stoff oder ein Stoffgemisch aus einem oder mehreren organischen Stoff (en) , einem oder mehreren anorganischen Stoff (en) oder einem oder mehreren hybrid Stoff (en) zu verstehen . Der Begriff „Material" kann synonym zum Begriff „Stoff" verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsformen wird ein elektronisches Bauelement bereitgestellt, das Bauelement aufweisend: einen elektrisch aktiven Bereich, aufweisend: ein erstes
Kontaktpad; ein zweites Kontaktpad; eine organische
funktionelle Schichtenstruktur zwischen dem ersten Kontaktpad und dem zweiten Kontaktpad; mindestens einen elektrischen Anschluss, der mit dem ersten Kontaktpad oder mit dem zweiten Kontaktpad gekoppelt ist, und eine Verkapselung, die den elektrisch leitfähigen Bereich teilweise bedeckt derart, dass ein Teil des ersten Kontaktpads oder des zweiten Kontaktpads freigelegt ist.
In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement ein oder mehrere Kontaktpads aufweisen, beispielsweise 2 Kontaktpads, 3 Kontaktpads, 4 Kontaktpads, 5 Kontaktpads oder mehr. Die Anzahl der Kontaktpads kann abhängig sein von der flächigen Größe des optoelektronischen Bauelementes und dem Anspruch nach der flächigen Homogenität der emittierten bzw. absorbierten elektromagnetischen Strahlung des organischen optoelektronischen Bauelementes. Weiterhin kann die Anzahl der Kontaktpads eines optoelektronischen Bauelementes von der Anzahl weiterer optoelektronischer Bauelement abhängig sein, die mit einem optoelektronischen Bauelement verbundenen sind, beispielsweise angeschlossen oder verschaltet sind.
In noch einer Ausgestaltung kann wenigstens eines der
Kontaktpads eine andere Polung bzw. Polarität aufweisen als ein anderer Bereich des gleichen Kontaktpads und/oder eine andere Polung bzw. Polarität aufweisen als das wenigstens eine andere Kontaktpad.
Als Polung bzw. Polarität können dabei unterschiedliche
Austrittspunkte bzw. Eintrittspunkte von einer Art
Ladungsträgern, beispielsweise Elektronen oder Löcher, einer Stromquelle verstanden werden. In noch einer Ausgestaltung können das erste Kontaktpad, die organische funktionelle Schichtenstruktur und das zweite Kontaktpad flächig übereinander angeordnet sein. In noch einer Ausgestaltung können das erste Kontaktpad, die organische funktionelle Schichtenstruktur und das zweite Kontaktpad flächig nebeneinander angeordnet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können das erste
Kontaktpad, die organische funktionelle Schichtenstruktur und das zweite Kontaktpad flächig übereinander angeordnet sein oder das erste Kontaktpad, die organische funktionelle
Schichtenstruktur und das zweite Kontaktpad flächig
nebeneinander angeordnet sein.
In noch einer Ausgestaltung können das erste Kontaktpad und/oder das zweite Kontaktpad die organische funktionelle Schichtenstruktur wenigstens teilweise umgeben. In noch einer Ausgestaltung können das erste Kontaktpad und/oder das zweite Kontaktpad wenigstens teilweise von der organischen funktionellen Schichtenstruktur umgeben sein.
In noch einer Ausgestaltung können das erste Kontaktpad und/oder das zweite Kontaktpad einen elektrisch leitfähigen Bereich und einen elektrisch isolierenden Bereich aufweisen; und wobei die freigelegten Bereiche des ersten Kontaktpads und/oder des zweiten Kontaktpads frei sind von einem
isolierenden Bereich über oder auf einem leitfähigen Bereich. Der elektrisch leitfähige Bereich des ersten Kontaktpads und/oder des zweiten Kontaktpads können mit einer der
Elektroden des organisch funktionellen Schichtensystems gekoppelt sein. In noch einer Ausgestaltung kann der elektrisch leitfähige Bereich selbsttragend ausgebildet sein oder auf einem Träger aufgebracht sein. In noch einer Ausgestaltung kann der Stoff oder das Stoffgemischt des ersten Kontaktpads und/oder der Stoff oder das Stoffgemisch des zweiten Kontaktpads einen Stoff
aufweisen oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der Stoffe bestehend aus: Cu, Ag, Au, Pt , CuSn, Cr, AI.
In noch einer Ausgestaltung kann die Verkapselung als ein isolierender Bereich des ersten Kontaktpads und/oder des zweiten Kontaktpads ausgebildet sein und der Stoff oder das Stoffgemisch der Verkapselung einen Stoff oder ein
Stoffgemisch aufweisen oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der Stoffe: Aluminiumoxid, Zinkoxid, irkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Lanthaniumoxid,
Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid,
Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, sowie Mischungen und Legierungen derselben.
In noch einer Ausgestaltung kann der elektrisch isolierende Bereich als Verkapselung auf oder über der elektrisch
leitfähigen Schicht ausgebildet sein, wobei die Verkapselung eine ähnliche oder gleiche Beschaffenheit wie die
Dünnf ilmverkapselung der organischen funktionellen
Schichtenstruktur aufweisen kann, beispielsweise im gleichen Prozess abgeschieden werden kann.
In noch einer Ausgestaltung kann zum Koppeln des elektrischen Anschlusses mit dem ersten Kontaktpad und/oder dem zweiten Kontaktpad der elektrische Anschluss im freigelegten Bereich des ersten Kontaktpads und/oder des zweiten Kontaktpads eine körperliche und elektrische Verbindung oder nur eine
elektrische Verbindung mit dem Kontaktpad ausgebildet sein.
In noch einer Ausgestaltung kann der elektrische Anschluss in körperlichem Kontakt mit der Verkapselung keine elektrische Verbindung mit dem ersten Kontaktpad und/oder dem zweiten Kontaktpad aufweisen oder ausbilden. In noch einer Ausgestaltung kann das erste Kontaktpad
und/oder das zweite Kontaktpad eine Konfiguration aus zwei oder mehr freigelegten Bereichen in der Verkapselung
aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann die Konfiguration der freigelegten Bereiche der Verkapselung für das erste
Kontaktpad unterschiedlich zu der Konfiguration der
freigelegten Bereiche der Verkapselung des zweiten
Kontaktpads ausgebildet sein, wobei nicht jedes Kontaktpad freigelegte Bereiche ausweisen kann, sondern die
freizulegenden Bereiche nach Bedarf freigelegt werden können. In noch einer Ausgestaltung können auf dem ersten Kontaktpad und/oder auf dem zweiten Kontaktpad ein freigelegter Bereich oder mehrere freigelegte Bereiche ausgebildet sein, wobei deren Form und der Abstand zwischen den zwei oder mehr freigelegten Bereichen unterschiedlich ausgebildet sein können. Auch kann die Position des wenigstens einen
freigelegten Bereiches auf dem Kontaktpad gleich oder
unterschiedlich zu der Position freigelegter Bereiche auf anderen Kontaktpads ausgebildet sein. Die einzelnen freigelegten Bereiche können einen gleichen oder unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.
Die freigelegten Bereich können eine geometrische Form bzw. einen Teil der geometrischen Form aus der Gruppe der
geometrischen Körper: Zylinder, Kegel, Kegelstumpf, Kugel,
Halbkugel, Würfel, Quader, Pyramide, Pyramidenstum f, Prisma, oder eines Polyeders aufweisen.
Ein Freilegen von leitfähigen Bereichen, auf Kontaktpads an allen Seiten des Bauelementes und auch gleichzeitig ausgebildet sein. Bei einem optoelektronischen Bauelement können die Kontaktpads mit den freigelegten Bereiche auf der Seite mit der aktiven Oberfläche, d.h. der Seite von der
elektromagnetische Strahlung absorbiert oder emittiert wird und die auch als Oberseite bezeichnet werden kann,
ausgebildet werden oder auf Kontaktpads auf der Rückseite oder den Seitenflächen des optoelektronischen Bauelementes in nicht sichtbaren und/oder optisch inaktiven Bereichen. In noch einer Ausgestaltung kann die Konfiguration der freigelegten Bereiche der Verkapselung derart ausgebildet sein, dass sich bei übereinstimmender Polarität, auch als Polung bezeichnet, von elektrischem Anschluss und Kontaktpad eine elektrische Verbindung des Anschlusses mit dem
Kontaktpad ausbilden kann. Bei nicht übereinstimmender Polung der Anschlüsse zu den Kontaktpads kann dadurch ein
Verpolungsschutz ausgebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung kann die Konfiguration der freigelegten Bereiche der Verkapselung für Kontaktpads mit gleicher Polarität gleich ausgebildet sein.
In noch einer Ausgestaltung können die Konfigurationen der freigelegten Bereiche der Kontaktpads derart eingerichtet sein, dass nur bei einer Ausrichtung des Bauelementes bezüglich stationär ausgebildeten Anschlüssen eine
elektrische Verbindung ausgebildet wird, beispielsweise wenn die freigelegten Bereiche jedes Kontaktpads unterschiedlich geformt sind und/oder jedes Kontaktpad eine unterschiedliche Anzahl freigelegter Bereiche und/oder eine unterschiedliche Konfigurationen freigelegter Bereiche aufweist,
In noch einer Ausgestaltung kann der Unterschied des
Schichtquerschnittes der Verkapselung des ersten Kontaktpads zu der Verkapselung des zweiten Kontaktpads einen
unterschiedlichen Parameter aufweisen, aus der Gruppe der Parameter: der Stoff oder das Stoffgemisch; die Homogenität, die Schichtanzahl, die Schichtabfolge und die Schichtdicke.
In noch einer Ausgestaltung können bei übereinstimmender Polarität des ersten Kontaktpads und/oder des zweiten
Kontaktpads mit den jeweiligen Anschlüsse, die freigelegten Bereiche der Verkapselung komplementär zu der Ausgestaltung der Anschlüsse ausgebildet sein. In noch einer Ausgestaltung kann die komplementäre
Ausgestaltung wenigstens einen komplementären Parameter aufweisen aus der Gruppe der Parameter: Form; Topografie; und chemische Beschaffenheit der Oberfläche. In noch einer Ausgestaltung kann wenigstens ein freigelegter Bereich des ersten Kontaktpads und/oder des zweiten
Kontaktpads mittels einer Stoffschlüssigen Verbindung mit einem elektrischen Anschluss gekoppelt sein. In noch einer Ausgestaltung kann die stoffschlüssige
Verbindung wenigstens in einem der freigelegten Bereichen einen Stoff oder ein Stoffgemisch eines stoffschlüssigen Verfahrens aufweisen aus der Gruppe der stoffschlüssigen Verbindungen: Schweißen,- Löten; oder Kleben, d.h.
beispielsweise ein Lötzinn, Klebstoff oder ähnliches.
In noch einer Ausgestaltung können bei mehreren freigelegten Bereichen auf dem ersten Kontaktpad und/oder dem zweiten Kontaktpad die einzelnen freigelegten Bereiche des ersten Kontaktpads und/oder des zweiten Kontaktpads gleichzeitig auch untereinander unterschiedliche formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindungen aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann die Form der freigelegten Bereiche der Verkapselung eine ausrichtende Wirkung auf den Stoff oder das Stoffgemisch ausbilden, der/das für das stoffschlüssige Verbinden verwendet wird. Die freizulegenden Bereiche können beispielsweise mittels eines UV-Lasers, beispielsweise mittels eines gepulsten ns- Lasers verdampft oder mittels eines gepulsten fs-Lasers abgesprengt bzw. freigelegt werden. Weitere Methoden können beispielsweise ein nasschemisches Ätzen und/oder chemisch und/oder mechanisches Schleifen bzw. Polieren aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann der Stoff oder das
Stoffgemisch der Verkapselungsschxcht als Dxffusionsbarriere für den Stoff oder das Stoffgemisch der Stoffschlüssigen Verbindung ausgebildet sei .
In noch einer Ausgestaltung kann das Koppeln wenigstens eines freigelegten Bereiches eines ersten Kontaktpads
und/oder eines zweiten Kontaktpads mit einem elektrischen Anschluss mittels Formschluss, Schwerkraft oder Federkraft ausgebildet sein. In noch einer Ausgestaltung können die Form der freigelegten Bereiche der Verkapseiung und/oder die Form des Anschlusses derart geformt sein, dass eine ausrichtende Wirkung auf den körperlichen Kontakt des Anschlusses mit dem freigelegten Bereich eines ersten Kontaktpads und/oder eines zweiten
Kontaktpads ausgebildet wird.
In noch einer Ausgestaltung kann das elektronische Bauelement ein organisches optoelektronischen Bauelement aufweisen, vorzugsweise eine organische Leuchtdiode oder eine organische Solarzelle .
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelementes bereitgestellt , das Verfahren aufweisend: Bilden eines elektrisch aktiven Bereiches , aufweisend: Bilden eines ersten Kontaktpads ;
Bilden einer organischen funktionellen Schichtenstruktur ; und Bilden eines zweiten Kontaktpads ; mindestens einen elektrischen Anschluss, der mit dem ersten Kontaktpad oder mit dem zweiten Kontaktpad gekoppelt wird, und eine
Verkapselung, die von dem ersten Kontaktpad oder von dem zweiten Kontaktpad teilweise entfernt wird derart, dass ein Teil des ersten Kontaktpads oder des zweiten Kontaktpad freigelegt wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das erste
Kontaktpad, die organische funktionelle Schichtenstruktur und das zweite Kontaktpad flächig übereinander ausgebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das erste Kontaktpad, die organische funktionelle Schichtenstruktur und das zweite Kontaktpad flächig nebeneinander ausgebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das erste Kontaktpad und/oder das zweite Kontaktpad die organische funktionelle Schichtenstruktur wenigstens teilweise umgeben.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens können das erste Kontaktpad und/oder das zweite Kontaktpad wenigstens
teilweise von der organischen funktionellen Schichtenstruktur umgeben sein, beispielweise dadurch, dass sich mehrere organische funktionelle Schichtenstrukturen wenigstens ein gemeinsames Kontaktpad teilen.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Stoff oder das Stoffgemisch zum Bilden des ersten Kontaktpads bzw. der Stoff oder das Stoffgemisch zum Bilden des zweiten
Kontaktpads einen Stoff aufweisen oder daraus gebildet werden aus der Gruppe der Stoffe: Cu, Ag, Au, Pt , CuSn, Cr, AI. In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das erste Kontaktpad und/oder das zweite Kontaktpad einen elektrisch leitfähigen Bereich und einen elektrisch isolierenden Bereich aufweisen; und wobei die freigelegten Bereiche des ersten Kontaktpads und/oder des zweiten Kontaktpads frei sind von einem isolierenden Bereich über oder auf einem leitfähigen Bereich.
In noch einer Ausgestaltung kann das Freilegen eines
elektrisch leitfähigen Bereiches der ersten Kontaktpads und/oder des zweiten Kontaktpads unter dem elektrisch
isolierenden Bereich, d.h. das Entfernen des elektrisch isolierenden Bereiches über oder auf dem elektrisch
leitfähigen Bereich, mit einem mechanischen Prozess oder einem ballistischen Prozess ausgebildet sein.
Das mechanische Freilegen eines leitfähigen Bereiches eines Kontaktpads kann beispielsweise mit einem Glasfaserpinsel ausgebildet sein.
Das ballistische Freilegen eines leitfähigen Bereiches eines Kontaktpads kann beispielsweise mittels Beschüsses des freizulegenden Bereiches mit Partikeln, Molekülen, Atomen, Ionen, Elektronen und/oder Photonen realisiert sein.
Eine Vorrichtung zum ballistischen Freilegen mittels Photonen kann beispielsweise als ein Laser ausgebildet sein,
beispielsweise mit einer Wellenlänge im Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 1500 nm, beispielsweise fokussiert, beispielsweise mit einem Fokusdurchmesser in einem Bereich von ungefähr 10 μτ bis ungefähr 2000 μι ; beispielsweise gepulst, beispielsweise mit einer Pulsdauer im Bereich von ungefähr 100 fs bis ungefähr 0,5 ms; beispielsweise mit einer Leistung in einem Bereich von ungefähr 50 mW bis ungefähr
1000 mW, beispielsweise mit einer Leistungsdichte von
2 2
100 kW/cm bis ungefähr 10 GW/cm , mit einer Repititionsrate in einem Bereich von ungefähr 100 Hz bis ungefähr 1000 Hz ausgebildet sein. In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann zum Koppeln des elektrischen Anschlusses mit dem ersten Kontaktpad und/oder dem zweiten Kontaktpad der elektrische Anschluss im freigelegten Bereich des ersten Kontaktpads und/oder des zweiten Kontaktpads eine körperliche und elektrische
Verbindung oder nur eine elektrische Verbindung mit dem ersten Kontaktpad oder zweiten. Kontaktpad ausbilden.
Der elektrische Anschluss kann dabei als Teil einer
Haltevorrichtung des organischen optoelektronischen
Bauelementes ausgebildet sein, beispielsweise zur Bestroraung einer organischen Leuchtdiode.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Verkapselung als ein isolierender Bereich des ersten
Kontaktpads und/oder des zweiten Kontaktpads ausgebildet werden und der Stoff oder das Stoffgemisch der Verkapselung einen Stoff oder 'ein Stoffgemisch aufweisen oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der Stoffe: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Lanthaniumoxid , Siliziumoxid, Siliziumnitrid,
Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminiumdotiertes Zinkoxid, sowie Mischungen und Legierungen
derselben.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der
elektrische Anschluss in körperlichem Kontakt mit der
Verkapselung keine elektrische Verbindung mit dem ersten Kontaktpad und/oder dem zweiten Kontaktpad aufweisen oder ausbilden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann beim
Freilegen der Bereiche des ersten Kontaktpads und/oder beim Freilegen der Bereiche des zweiten Kontaktpads eine
Konfiguration aus zwei oder mehr freigelegten Bereichen in der Verkapselung des ersten Kontaktpads und/oder des zweiten Kontaktpads ausgebildet werden. In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens können beim ersten Kontaktpad und/oder beim zweiten Kontaktpad eine
unterschiedliche Anzahl an freigelegten Bereichen ausgebildet werden, beispielsweise keine, eine, zwei, drei oder mehr.
Die freigelegten Bereiche können untereinander und/oder bezüglich, der freigelegten Bereiche anderer Kontaktpads unterschiedliche Abstände voneinander aufweisen.
Der Abstand zwischen den elektrischen Anschlüssen und/oder die Form der elektrischen Anschlüsse entspricht bei falscher Ausrichtung, d.h. Verpolung des Bauelementes bezüglich der elektrischen Anschlüsse, nicht dem Abstand der freigelegten Bereiche des Kontaktpads. Dadurch kann ein Verpolungsschutz ausgebildet werden.
Die freigelegten Bereiche auf einem Kontaktpad und bezüglich der freigelegten Bereiche anderer Kontaktpads können eine unterschiedliche Form und/oder Ausdehnung aufweisen. Dadurch kann ein Verpolungsschutz ausgebildet werden, mit dem eine falsche Polung, Verpolung bzw. ein Kurzschließen eines optoelektronischen Bauelementes -verhindert werden kann, beispielsweise bei stationären Anschlüssen einer
Haltevorrichtung, beispielsweise einer Sockelvorrichtung.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Konfiguration der freigelegten Bereiche der Verkapselung für das erste Kontaktpad unterschiedlich zu der Konfiguration der freigelegten Bereiche der Verkapselung des zweiten
Kontaktpads ausgebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Konfiguration der freigelegten Bereiche der Verkapselung derart ausgebildet werden, dass bei übereinstimmender
Polarität von elektrischem Anschluss und Kontaktpad eine elektrische Verbindung des elektrischen Anschluss mit dem
Kontaktpad ausgebildet wird.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Konfiguration der freigelegten Bereiche der Verkapselung für das erste Kontaktpad und/oder für das zweite Kontaktpad mit gleicher Polarität gleich ausgebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens können auf dem wenigstens einen Kontaktpad die Bereiche der Verkapselung derart freigelegt werden, dass nur eine Ausrichtung des organischen optoelektronischen Bauelementes bezüglich der elektrischen Anschlüsse zu einer elektrischen Verbindung führt .
Eine eindeutige Ausrichtung eines Bauelementes kann
ausgebildet werden, ohne die äußere Form der Haltevorrichtung oder des elektronischen Bauelementes zu verändern,
beispielsweise wenn jedes Kontaktpad bzw. jeder dazu
komplementäre elektrische Anschluss individuell, d.h.
einzigartig, ausgebildet ist bezüglich Form und Abstand zu anderen freigelegten Bereichen bzw. elektrischen Anschlüssen.
In Abhängigkeit der Beschaffenheit und Ausgestaltung des elektronischen Bauelementes können beispielsweise flächig gegenüberliegende Kontaktpads eine gleiche Polarität
aufweisen und so beispielsweise eine homogene Bestromung eines optoelektronischen Bauelementes oder ein Verschalten mehrerer optoelektronischer Bauelementes ermöglichen.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der
freigelegte Bereich der Verkapselung des ersten Kontaktpads und/oder des zweiten Kontaktpads komplementär zu der Form des jeweiligen Anschlusses ausgebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das
komplementäre Ausbilden des freigelegten Bereiches der Verkapselung und des Anschlusses wenigstens einen Parameter aufweisen aus der Gruppe der Parameter: die Form; die
Topograf ie ; und die chemische Beschaffenheit der Oberfläche. In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Koppeln des Anschlusses mit dem freigelegten Teil des ersten
Kontaktpads oder mit dem freigelegten Teil des zweiten
Kontaktpads ein toffschlüssiges Verbinden aufweisen. In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das
stoffschlüssige Verbinden ein Verfügeverfahren aufweisen aus der Gruppe der Verfahren: Schweißen; Löten; oder Kleben,
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der
leitfähige Bereich derart freigelegt werden, das bei
Herstellen des körperlichen Kontaktes eines Anschlusses mit einem Kontaktpad die Form der freigelegten Bereiche der Verkapselung eine ausrichtende Wirkung auf den Stoff oder das Stoffgemisch ausbilden, das für die toffschlüssige
Verbindung verwendet wird.
Für die stoffschlüssige Verbindung eines elektrischen
Anschlusses mit dem leitfähigen Bereich im freigelegten Bereich des ersten Kontaktpads und/oder des zweiten
Kontaktpads können die freigelegten Bereiche der Verkapselung teilweise oder ganz mit dem Stoff oder Stoffgemisch zur stoffschlüssigen Verbindung gefüllt sein.
Der Stoff oder das Stoffgemisch der stoffschlüssigen
Verbindung kann vor dem Verbinden in einem nicht festen Zustand, beispielsweise flüssig oder zähflüssig,
beispielsweise ein nicht ausgehärtetes Epoxid, eine
Wärmeleitpaste, Lötzinn oder ein anderes flüssiges oder verflüssigtes Metall oder MetallVerbindung, beispielsweise Metalllegierung, sein. Der Stoff oder das Stoffgemisch der Verkapselung kann
impermeable für den Stoff bzw. das Stoffgemisch der
stoffschlüssigen Verbindung ausgebildet sein, wodurch die Verkapselung eine Diffusionsbarriere für den Stoff bzw. das Stoffgemisch der stoffschlüssigen Verbindung ausbildet.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Stoff oder das Stoffgemisch der Verkapselungsschicht als
Diffusionsbarriere für den Stoff oder das Stoffgemisch der stoffschlüssigen Verbindung ausgebildet sein,
Die Form der freigelegten Bereiche, beispielsweise eines Kegelstumpfes, können für den Stoff bzw. das Stoffgemisch der stoffschlüssigen Verbindung und einen elektrischen Anschluss eine ausrichtende Wirkung, d.h. positionslenkend, aufweisen, wenn der elektrische Anschluss in den freigelegten Bereich geführt wird. Die ausrichtende Wirkung kann verstärkt werden, wenn der elektrische Anschluss komplementär zum freigelegten Bereich geformt ist.
Mittels der ausrichtenden Wirkung können Abweichungen von der komplementären Ausrichtung der elektrischen Anschlüsse bezüglich der freigelegten Bereiche mittels einer
positionskorrigierenden Form, beispielsweise spitzzulaufend, ausgeglichen werden.
Bei einem elektrisch leitfähigem Stoff bzw. Stoffgemisch der stoffschlüssigen Verbindung kann mittels eines bloßen
Koppeins eines elektrischen Anschlusses mit dem Stoff bzw. dem Stoffgemisch der stoffschlüssigen Verbindung eine
elektrische Verbindung zwischen elektrischem Anschluss und freigelegtem elektrisch leitfähigen Bereich des Kontaktpads ausgebildet werden, d.h. die Ausdehnung der elektrischen Anschlüsse kann kleiner sein als die Ausdehnung der
freigelegten Bereiche. Dadurch kann die Ausrichtung der elektrischen Anschlüsse bezüglich der freigelegten Bereiche vereinfacht werden. Die Ausdehnung der freigelegten Bereiche kann so groß gewählt sein, dass ein Zerfließen des Stoffs bzw. des Stoffgemischs der stoffschlüssigen Verbindung, beispielsweise des Lötzinns, unterhalb des Pins möglich ist, wodurch ein Verrutschen des elektrischen Anschlusses verhindert werden kann. Ein
elektrischer Anschluss kann beispielsweise in der Form eines Stifts (Pin) ausgebildet sein. Ein Verhindern des Zerlaufens des Stoffs oder des
Stoffgemisches der stoffschlüssigen Verbindung kann dabei mittels eines Anpassens der Oberflächenspannung des Stoffs oder des Stoffgemisches der Verkapselung und der
Oberflächenspannung des Stoffs oder des Stoffgemisches der stoffschlüssigen Verbindung verstärkt oder reduziert werden.
Bei einem nichtleifähigen Stoff bzw. Stoffgemisch der
stoffschlüssigen Verbindung kann eine elektrische Verbindung zwischen elektrischem Anschluss und elektrisch leitfähigem Bereich des Kontaktpads mittels körperlichen Kontakts
ausgebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Koppeln eines Anschlusses mit dem freigelegten Bereich des ersten Kontaktpads oder mit dem freigelegten Bereich des zweiten Kontaktpads mittels Formschlusses, Schwerkraft oder
Federkraft ausgebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens können Kontaktpads gleicher Polarität mittels elektrischer Brücken miteinander elektrisch Verbunden sein, d.h. parallel geschaltet sein, beispielsweise mit herkömmlichen Verdrahtungen, die mit einer stoffschlüssigen oder formschlüssigen Verbindung fixiert werden können.
Mittels der freigelegten Bereiche können definierte
Positionen für die elektrischen Brücken realisiert werden. Die definierten Positionen können beispielsweise für ein automatisiertes Ausbilden der Brücken, beispielsweise mittels eines Roboters, verwendet werden, Mittels der freigelegten Bereiche kann weiterhin das
Parallelschalten von Kontaktpads vereinfacht werden, da beispielsweise pro Lötstelle nur ein Kabel
bearbeitet/gehalten wird. Mittels des Bildens elektrischer Brücken mittels der
freigelegten Bereiche können Stoffschlüssige Verbindungen, beispielsweise Lötstellen, seriell ausgebildet werden, so dass bereits ausgebildete Lötstellen bestehen bleiben können, d.h. nicht mehr gelöst oder verändert werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das erste Kontaktpad und/oder das zweite Kontaktpad mehrere freigelegte Bereichen aufweisen und mit einem elektrischen Anschluss verbundenen sein, wobei mittels elektrischer Brücken mit den unbelegten, freigelegten Bereichen mehr als ein Kontaktpad gleicher Polarität parallelgeschaltet und bestromt werden kann .
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens können freigelegte Bereiche, die nicht für die Bestromung verwendet werden, zum Ausrichten und/oder Fixieren des elektronischen Bauelementes verwendet werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das
elektronische Bauelement ein organisches optoelektronischen Bauelement aufweisen, vorzugsweise eine organische
Leuchtdiode oder eine organische Solarzelle.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Bauelementes, gemäß
verschiedenen Ausführungsbeispielen; eine schematische Draufsicht auf die Rückseite eines optoelektronischen Bauelementes, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; eine schematische Querschnittsansicht eines
Kontaktpads eines optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; eine schematische Querschnittsansicht eines
Kontaktpads eines optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; eine schematische Querschnittsansicht einer elektrischen Stoffschlüssigen Verbindung eines optoelektronischen Bauelementes mit elektrischen Kontakten vor der Kopplung, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; eine schematische Querschnittsansicht einer elektrischen sto fschlüssigen Verbindung eines optoelektronischen Bauelementes mit elektrischen Kontakten nach der Kopplung, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; eine schematische Querschnittsansicht einer elektrischen formschlüssige Verbindung eines optoelektronischen Bauelementes mit elektrischen Kontakten vor der Kopplung, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; eine schematische Querschnittsansicht einer elektrischen formschlüssige Verbindung eines optoelektronischen Bauelementes mit elektrischen Kontakten nach der Kopplung, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; Figur 9 eine schematische Draufsicht auf die Rückseite eines optoelektronischen Bauelementes mit freigelegten leitfähigen Bereichen, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; Figur 10 eine schematische Darstellung eines
Verpolungsschutzes eines optoelektronischen Bauelementes bei falscher Polung, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; Figur 11 eine schematische Darstellung eines
Verpolungsschutzes eines optoelektronischen Bauelementes bei richtiger Polung, gemäß verschiedenen Aus führungsbeispielen; Figur 12 eine schematische Darstellung einer
Parallelschaltung eines optoelektronischen Bauelementes , gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen; und Figur 13 eine schematische Darstellung einer konkreten
Ausgestaltung eines optoelektronischen Bauelementes .
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann . In dieser Hinsicht wird
Richtungsterminologie wie etwa „oben" , „unten" , „vorne" , „hinten", „vorderes" , „hinteres", usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet . Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert. Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe
"verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Kontaktpads sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Fig.1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Bauelementes, gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen.
Das lichtemittierende Bauelement 100 in Form einer
organischen Leuchtdiode 100 kann ein Träger 102 aufweisen. Der Träger 102 kann, beispielsweise als ein Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente, dienen. Beispielsweise kann der Träger 102 Glas, Quarz, und/oder ein Halbleitermaterial oder irgendein anderes geeignetes Material aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Träger 102 eine
Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Kunststoff kann ein oder mehrere Polyolefine (beispielsweise Polyethylen (PE) mit hoher oder niedriger Dichte oder
Polypropylen (PP) ) aufweisen oder daraus gebildet sein.
Ferner kann der Kunststoff Polyvinylchlorid (PVC) , Polystyrol (PS) , Polyester und/oder Polycarbonat (PC) ,
Polyethylenterephthalat (PET) , Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Träger 102 kann eines oder mehrere der oben
genannten Materialien aufweisen. Der Träger 102 kann
transluzent oder sogar transparent ausgeführt sein.
Unter dem Begriff „transluzent" bzw. „transluzente Schicht" kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist ,
beispielsweise, für das von dem Lichtemittierenden Bauelement erzeugte Licht , beispielsweise einer oder mehrerer
Wellenlängenbereiche, beispielsweise für Licht in einem
Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nra) . Beispielsweise ist unter dem Begriff „transluzente Schicht" in verschiedenen Ausführungsbeispielen zu verstehen, dass im Wesentlichen die gesamte in eine
Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppelte
Lichtmenge auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird, wobei ein Teil des Licht hierbei gestreut werden kann
Unter dem Begriff „transparent" oder „transparente Schicht" kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist
(beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des
Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm) , wobei in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppeltes Licht im Wesentlichen ohne Streuung oder Lichtkonversion auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird .
Somit ist „transparent" in verschiedenen
Ausführungsbeispielen als ein Spezialfall von „transluzent" anzusehe . Für den Fall, dass beispielsweise ein lichtemittierendes monochromes oder im Emissionsspektrum begrenztes
elektronisches Bauelement bereitgestellt werden soll, ist es ausreichend, dass die optisch transluzents Schichtenstruktur zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs des gewünschten monochromen Lichts oder für das begrenzte
Emissionsspektrum transluzent ist, In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische
Leuchtdiode 100 (oder auch die lichtemittierenden Bauelemente gemäß den oben oder noch im Folgenden beschriebenen
Ausführungsbeispielen} als ein so genannter Top- und Bottom- Emitter eingerichtet sein, Ein Top- und Bottom-Emitter kann auch als optisch transparentes Bauelement, beispielsweise eine transparente organische Leuchtdiode, bezeichnet werden.
Auf oder über dem Träger 102 kann in verschiedenen
Ausführungsbeispielen optional eine Barriereschicht 104 angeordnet sein. Die Barriereschicht 104 kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, La thaniumo id, Siliziumoxid,
Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid,
Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, sowie
Mischungen und Legierungen derselben. Ferner kann die
Barriereschicht 104 in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage} bis ungefähr 5000 nra, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 40 nm.
Auf oder über der Barriereschicht 104 kann ein elektrisch aktiver Bereich 106 des lichtemittierenden Bauelements 100 angeordnet sein. Der elektrisch aktive Bereich 106 kann als der Bereich des lichtemittierenden Bauelements 100 verstanden werden, indem ein elektrischer Strom zum Betrieb des lichtemittierenden Bauelements 100 fließt. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der elektrisch aktive Bereich 106 eine erste Elektrode 110, eine zweite Elektrode 114 und eine organische funktionelle Schichtenstruktur 112 aufweisen, wie sie im Folgenden noch näher erläutert werden.
So kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen auf oder über der Barriereschicht 104 (oder, wenn die Barriereschicht 104 nicht vorhanden ist, auf oder über dem Träger 102) die erste Elektrode 110 (beispielsweise in Form einer ersten
Elektrodenschicht 110) aufgebracht sein. Die erste Elektrode 110 {im Folgenden auch als untere Elektrode 110 bezeichnet) kann aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet werden oder sein, wie beispielsweise aus einem Metall oder einem lextfähigen transparenten Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einem Schichtenstapel mehrerer Schichten desselben Metalls oder unterschiedlicher Metalle und/oder desselben TCO oder unterschiedlicher TCOs . Transparente leitfähige Oxide sind transparente, leitfähige Materialien, beispielsweise Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid,
Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium- Zinn-Oxid (ITO) . Heben binären Metallsauerstoff erbindungen, wie beispielsweise ZnO, Sn02 , oder In203 gehören auch ternäre Metallsauerstoff erbindungen, wie beispielsweise AlZnO, Zn2Sn04 , CdSn03 , Z S ©3 , Mgln204 , Galn03 , Zn2In205 oder
Ιη43η3θχ2 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs und können in verschiedenen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden.
Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer
stöchiometrischen Zusammensetzung und. können ferner p-dotiert oder n-dotiert sein .
In verschiedenen Ausführungsbeis ielen kann die erste
Elektrode 110 ein Metall aufweisen; beispielsweise Ag, Pt, Au, Mg, AI, Ba, In, Ag, Au, Mg, Ca, Sm oder Li , sowie
Verbindungen, Kombinationen oder Legierungen dieser
Materialien. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
Elektrode 110 gebildet werden von einem Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine
Silberschicht, die auf einer Indium- Zinn-Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag-ITO Multischichten.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
Elektrode 110 eines oder mehrere der folgenden Materialien vorsehen alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten Materialien: Hetzwerke aus metallischen Nanodrähten und - teilchen, beispielsweise aus Ag; Netzwerke aus Kohlenstoff - Nanoröhren; Graphen-Teilchen und -Schichten; Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten.
Ferner kann die erste Elektrode 110 elektrisch leitfähige Polymere oder Übergangsmetalloxide oder elektrisch leitfähige transparente Oxide aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die erste
Elektrode 110 und der Träger 102 transluzent oder transparent ausgebildet sein. In dem Fall, dass die erste Elektrode 110 aus einem Metall gebildet wird, kann die erste Elektrode 110 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine
Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 18 nm.
Weiterhin kann die erste Elektrode 110 beispielsweise
Schichtdicke aufweisen von größer oder gleich ungefähr 10 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von größer oder gleich ungefähr 15 nm. In verschiedenen. Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 110 eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 18 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereic von ungefähr 15 nm bis ungefähr 18 nm. Weiterhin kann für den Fall, dass die erste Elektrode 110 aus einem leitfähigen transparenten Oxid (TCO) gebildet wird, die erste Elektrode 110 beispielsweise eine Schichtdicke
aufweisen in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr
500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 75 nm bis ungefähr 250 nm, beispielsweise eine
Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis
ungefähr 150 nm.
Ferner kann für den Fall, dass die erste Elektrode 110 aus beispielsweise einem Netzwerk aus metallischen Nanodrähten, beispielsweise aus Ag , die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, einem Netzwerk aus Kohlenstoff - Nanoröhren, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, oder von Graphen-Schichten und Kompositen gebildet wird, die erste Elektrode 110 beispielsweise eine
Schichtdxcke aufweisen in einem Bereich, von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 400 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von
ungefähr 40 nm bis ungefähr 250 nm.
Die erste Elektrode 110 kann als Anode, also als
löcherinjizierende Elektrode ausgebildet sein oder als
Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode.
Die erste Elektrode 110 kann einen erstes elektrisches
Kontaktpad aufweisen, an dem ein erstes elektrisches
Potential {bereitgestellt von einer Energiequelle (nicht dargestellt) , beispielsweise einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle) anlegbar ist. Alternativ kann das erste elektrische Potential an der Träger 102 angelegt werden oder sein und darüber dann mittelbar der ersten Elektrode 110 zugeführt werden oder sein. Das erste elektrische Potential kann beispielsweise das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential sein. Weiterhin kann der elektrisch aktive Bereich 106 des
lichtemittierenden Bauelements 100 eine organische
elektrolumineszente Schichtenstruktur 112 aufweisen, die auf oder über der ersten Elektrode 110 aufgebracht ist oder wird.
Die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 112 kann eine oder mehrere Emitterschichten 118, beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder phosphoreszierenden Emittern, enthalten, sowie eine oder mehrere Lochleitungsschichten 116 (auch bezeichnet als Lochtransportschicht (en) 120) . In verschiedenen Ausführungsbeispielen können alternativ oder zusätzlich eine oder mehrere Elektronenleitungsschichten 116 {auch bezeichnet als Elektronentransport chicht (en) 116) vorgesehen sein.
Beispiele für Emittermaterialien, die in dem
lichtemittierenden Bauelement 100 gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen für die Emitterschicht (en) 118
eingesetzt werden können, schließen organische oder
organometallische Verbindungen, wie Derivate von Polyfluoren, Polythiophen und Polyphenylen (z.B. 2- oder 2,5- substituiertes Poly-p-phenylenvinylen) sowie Metallkomplexe, beispielsweise Iridium-Komplexe wie blau phosphoreszierendes FIrPic (Bis (3, 5 -difluoro-2 - (2-pyridyl) henyl- (2- carboxypyridyl) -iridium III) , grün phosphoreszierendes
Ir (ppy) 3 (Tris (2-phenylpyridin) iridium III) , rot
phosphoreszierendes Ru (dtb-bpy) 3*2 (PF5) (Tris [4,4' -di-tert- butyl- 2 , 2 ' ) -bipyridin] ruthenium ( III ) komplex) sowie blau fluoreszierendes DPAVBi (4 ,4-Bis [4- (di-p- tolylamino) styryl] biphenyl) , grün fluoreszierendes TTPA
(9, 10-Bis [N,N-di- (p-tolyl) -amino] anthracen) und rot
fluoreszierendes DCM2 ( -Dicyanomethylen) -2-methyl-6- julolidyl-9-enyl-4H-pyran) als nichtpolymere Emitter ein. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidbar. Ferner können
Polymeremitter eingesetzt werden, welche insbesondere mittels eines nasschemischen Verfahrens, wie beispielsweise einem Aufschleuderverfahren (auch bezeichnet als Spin Coating) , abscheidbar sind, Die Emittermaterialien können in geeigneter Weise in einem Matrixmaterial eingebettet sein.
Es ist darauf hinzuweisen, dass andere geeignete
Emittermaterialien in anderen Ausführungsbexspielen ebenfalls vorgesehen sind.
Die Emittermaterialien der Emitterschicht (en) 118 des
lichtemittierenden Bauelements 100 können beispielsweise so ausgewählt sein, dass das lichtemittierende Bauelement 100 Weißlicht emittiert. Die Emitterschicht (en) 118 kann/können mehrere verschiedenf rbig {zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot} emittierende Emittermaterialien
aufweisen, alternativ kann/können die Emitterschicht (en) 118 auch aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein, wie einer blau fluoreszierenden Emitterschicht 118 oder blau
phosphoreszierenden Emitterschicht 118 , einer grün
phosphoreszierenden Emitterschicht 118 und einer rot
phosphoreszierenden Emitterschicht 118. Durch die Mischung der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ kann auch vorgesehen sein, im Strahlengang der durch diese Schichten erzeugten Primäremission ein Konvertermaterial anzuordnen, das die PrimärStrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine Sekundärstrahlung anderer Wellenlänge emittiert, so dass sich aus einer (noch nicht weißen) Primärstrahlung durch die Kombination von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer Farbeindruck ergibt.
Die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 112 kann allgemein eine oder mehrere elektrolumineszente Schichten aufweisen. Die eine oder mehreren elektrolumineszenten
Schichten kann oder können organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nicht- polyraere Moleküle („smali molecules" ) oder eine Kombination dieser Materialien aufweisen. Beispielsweise kann die
organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 112 eine oder mehrere elektrolumineszente Schichten aufweisen, die als LochtransportSchicht 120 ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in dem Fall einer OLED eine effektive
Löcherinjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird.
Alternativ kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 112 eine oder mehrere funktionelle Schichten aufweisen, die als
ElektronentransportSchicht 116 ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in einer OLED eine effektive
Elektroneninjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird. Als Material für die Lochtransportschicht 120 können
beispielsweise tertiäre Amine, Carbazoderivate , leitendes Polyanilin oder Polythylendioxythiophen verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann oder können die eine oder die mehreren elektrolumineszenten Schichten als
elektrolumineszierende Schicht ausgeführt sein.
In verschiedenen Äusführungsbeispielen kann die
LochtransportSchicht 120 auf oder über der ersten Elektrode
110 aufgebracht , beispielsweise abgeschieden, sein, und die
Emitterschicht 118 kann auf oder über der
Lochtransportschicht 120 aufgebrach , beispielsweise
abgeschieden, sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann Elektronentransportschicht 116auf oder über der
Emitterschicht 118 aufgebracht , beispielsweise abgeschieden, sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 112 (also
beispielsweise die Summe der Dicken von
Lochtransportschicht (en) 120 und Emitterschicht (en) 118 und ElektronentransportSchicht (en) 116) eine Schichtdicke
aufweisen von maximal ungefähr 1,5 μτη, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 μχη, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 μνα, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 112 beispielsweise einen Stapel von
mehreren direkt übereinander angeordneten organischen
Leuchtdioden {OLEDs) aufweisen, wobei jede OLED
beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 1,5 μτη, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 μτα, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 μια, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 112 beispielsweise einen Stapel von zwei, drei oder vier direkt übereinander angeordneten OLEDs aufweisen, in welchem Fall beispielsweise die organische elektrolumineszente
Schichtenstruktur 112 eine Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 3 um.
Das lichtemittierende Bauelement 100 kann optional allgemein weitere organische Funktionsschichten, beispielsweise angeordnet auf oder über der einen oder mehreren
Emitterschichten 118 oder auf oder über der oder den
ElektronentransportSchicht (en) 116 aufweisen, die dazu dienen, die Funktionalität und damit die Effizienz des lichtemittierenden Bauelements 100 weiter zu verbessern.
Auf oder über der organischen elektrolumineszenten
Schichtenstruktur 110 oder gegebenenfalls auf oder über der einen oder den mehreren weiteren organischen
Funktionsschichten kann die zweite Elektrode 114
(beispielsweise in Form einer zweiten Elektrodenschicht 114 ) aufgebracht sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite
Elektrode 114 die gleichen Materialien auf eisen oder daraus gebildet sei wie die erste Elektrode 110, wobei in
verschiedenen Ausführungsbeispielen Metalle besonders geeignet sind.
In verschiedenen Ausführungsbeis ie1en kann die zweite
Elektrode 114 (beispielsweise für den Fall einer metallischen zweiten Elektrode 114 ) beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 50 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 45 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 40 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 35 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 30 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungef hr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beis ielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 15 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 10 nm.
Die zweite Elektrode 114 kann allgemein in ähnlicher Weise ausgebildet werden oder sein wie die erste Elektrode 110 , oder unterschiedlich zu dieser. Die zweite Elektrode 114 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen aus einem oder mehreren der Materialien und mit der j eweiligen Schichtdicke ausgebildet sein oder werden, wie oben im Zusammenhang mit der ersten Elektrode 110 beschrieben . In verschiedenen
Ausführungsbeispielen sind die erste Elektrode 110 und die zweite Elektrode 114 beide transluzent oder transparent ausgebildet . Somit kann das in Fig .1 dargestellte
lichtemittierende Bauelement 100 als Top- und Bottom- Emitter ( anders ausgedrückt als transparentes lichtemittierendes
Bauelement 100) eingerichtet sein.
Die zweite Elektrode 114 kann als Anode, also als
löcherinj izierende Elektrode ausgebildet sein oder als
Kathode , also als eine elektroneninj izierende Elektrode .
Die zweite Elektrode 114 kann einen zweiten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein zweites elektrisches
Potential (welches unterschiedlich ist zu dem ersten
elektrischen Potential) , bereitgestellt von der
Energiequelle , anlegbar ist . Das zweite elektrische Potential kann beispielsweise eine Wert auf eisen derart, dass die Differenz zu dem ersten elektrischen Potential einen Wert in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 20 V aufweist , beispielsweise einen Wert in einem Bereich von unge ähr 2 , 5 V bis ungefähr 15 V, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 3 V bis ungefähr 12 V . Auf oder über der zweiten Elektrode 114 und damit auf oder über dem elektrisch aktiven Bereich 106 kann optional noch eine Verkapselung 108, beispielsweise in Form einer
Barrierendünnschicht/Dünnschichtverkapselung 108 gebildet werden oder sein.
Unter eine „Barrierendünnschicht" bzw. einem „Barriere- Dünnfilm" 108 kann im Rahmen dieser Anmeldung beispielsweise eine Schicht oder eine Schichtenstruktur verstanden werden, die dazu geeignet ist, eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff , zu bilden. Mit anderen Worten ist die Barrierendünnschicht 108 derart ausgebildet , dass sie von OLED- schädigenden Stoffen wie Wasser, Sauerstoff oder Lösemittel nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann. Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendunnschicht 108 als eine einzelne Schicht (anders ausgedrückt, als
Einzelschicht) ausgebildet sein. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Barrierendunnschicht 108 eine Mehrzahl von aufeinander ausgebildeten Teilschichten aufweisen. Mit anderen Worten kann gemäß einer Ausgestaltung die
Barrierendünnschicht 108 als Schichtstapel (Stack)
ausgebildet sein. Die Barrierendünnschicht 108 oder eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 108 können beispielsweise mittels eines geeigneten Abscheideverfahrens gebildet werden, z.B. mittels eines
Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD) } gemäß einer Ausgestaltung, z.B. eines plasmaunterstützten Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD) ) oder eines plasmalosen
Atomlageabscheideverfahrens (Plasma-1ess Atomic Layer
Deposition ( PLALD) ) , oder mittels eines chemischen
Gasphasenabscheideverfahrens (Chemical Vapor Deposition
(CVD) ) gemäß einer anderen Ausgestaltung, z.B. eines
plasmaunterstützten Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) ) oder eines plasmaiosen Gasphasenabscheideverf hrens (Plasma-less
Chemical Vapor Deposition (PLCVD) } , oder alternativ mittels anderer geeigneter Abscheideverfahren.
Durch Verwendung eines Atomlagenabscheideverfahrens (ALD) können sehr dünne Schichten abgeschieden werden. Insbesondere können Schichten abgeschieden werden, deren Schichtdicken im Atomlagenbereich liegen.
Gemäß einer Ausgestaltung können bei einer
Barrierendünnschicht 108 , die mehrere Teilschichten aufweist , alle Teilschichten mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens gebildet werden . Eine Schichtenfolge, die nur ALD-Schichten aufweist, kann auch als „Nanolaminat" bezeichnet werden. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung können bei einer
Barrierendünnschicht 108, die mehrere Teilschichten aufweist, eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 108 mittels eines anderen Abscheideverfahrens als einem
Atomlagenabscheideverfahren abgeschieden werden,
beispielsweise mittels eines Gasphasenabscheideverfahrens .
Die Barrierendünnschicht 108 kann gemäß einer Ausgestaltung eine Schichtdicke von ungefähr 0.1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm gemäß einer
Ausgestaltung, beispielsweise ungefähr 40 nm. gemäß einer Ausgestaltung. Gemäß einer Ausgestaltung, bei der die Barrierendünnschicht
108 mehrere Teilschichten aufweist, können alle Teilschichten dieselbe Schichtdicke aufweisen. Gemäß einer anderen
Ausgestaltung können die einzelnen Teilschichten der
Barrierendünnschicht 108 unterschiedliche Schichtdicken aufweisen. Mit anderen Worten kann mindestens eine der
Teilschichten eine andere Schichtdicke aufweisen als eine oder mehrere andere der Teilschichten.
Die Barrierendünnschicht 108 oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 108 können gemäß einer Ausgestaltung als transluzente oder transparente Schicht ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Barrierendünnschicht 108 (oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 108) aus einem transluzenten oder transparenten Material (oder einer Materialkombination, die transluzent oder transparent ist) bestehen.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 108 oder (im Falle eines Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der
Barrierendünnschicht 108 eines der nachfolgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid , Siliziumoxid, Siliziumnitrid,
Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid , Indiumzinkoxid, Aluminium- dotiertes Zinkoxid, sowie Mischungen und Legierungen
derselben. In verschiedenen Au führungsbeispielen kann die Barrierendünnschicht 108 oder (im Falle eines
Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der Barrierendünnschicht 108 ein oder mehrere hochbrechende Materialien aufweisen, anders ausgedrückt ein oder mehrere Materialien mit einem hohen
Brechungs index , beispielsweise mit einem Brechungsindex von mindestens 2.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann auf oder über der Verkapselung 108 ein Klebstoff und/oder ein Schutzlack 124 vorgesehen sein, mittels dessen beispielsweise eine Abdeckung 126 (beispielsweise eine Glasabdeckung 126} auf der
Verkapselung 108 befestigt, beispielsweise aufgeklebt ist. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die optisch
transluzente Schicht aus Klebstoff und/oder Schutzlack 124 eine Schichtdicke von größer als 1 μτα aufweisen,
beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μτα. In
verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff einen Laminations- Klebstoff aufweisen oder ein solcher sein.
In die Schicht des Klebstoffs (auch bezeichnet als
Kleberschicht) können in verschiedenen Ausführungsbeispielen noch lichtstreuende Partikel eingebettet sein, die zu einer weiteren Verbesserung des Farbwinkelverzugs und der
Auskoppeleffizienz führen können- In verschiedenen
Ausführungsbeispielen können als Iichtstreuende Partikel beispielsweise dielektrische Streupartikel vorgesehen sein wie beispielsweise Metalloxide wie z.B. Siliziumoxid (Si02) , Zinkoxid (ZnO) , Zirkoniumoxid (Zr02 ) , Indium- Zinn-Oxid (ITO) oder Indium- Zink-Oxid (IZO) , Galliumoxid (Ga20a)
Aluminiumoxid, oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der transluzenten Schichtenstruktur verschieden ist, beispielsweise Luftblasen, Äcrylat, oder Glashohlkugel . Ferner können beispielsweise metallische Nanopartikel , Metalle wie Gold, Silber, Eisen- Nanopartikel, oder dergleichen als Iichtstreuende Partikel vorgesehen sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann zwischen der zweiten Elektrode 114 und der Schicht aus Klebstoff und/oder Schutzlack 124 noch eine elektrisch isolierende Schicht
(nicht dargestellt) aufgebracht werden oder sein,
beispielsweise SiN, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 1,5 im, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 1 μτα, um elektrisch instabile Materialien zu schützen, beispielsweise während eines
nasschemischen Prozesses.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff derart eingerichtet sein, dass er selbst einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der Brechungsindex der
Abdeckung 126. Ein solcher Klebstoff kann beispielsweise ein niedrigbrechender Klebstoff sein wie beispielsweise ein
Acrylat, der einen Brechungsindex von ungefähr 1,3 aufweist, Weiterhin können mehrere unterschiedliche Kleber vorgesehen sein, die eine Kleberschichtenfolge bilden.
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass in verschiedenen
Ausführungsbeispielen auch ganz auf einen Klebstoff 124 verzichtet werden kann, beispielsweise in Ausführungsformen , in denen die Abdeckung 126, beispielsweise aus Glas, mittels beispielsweise Plasmaspritzens auf die Verkapselung 108 aufgebracht werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können/kann die
Abdeckung 126 und/oder der Klebstoff 124 einen Brechungsindex (beispielsweise bei einer Wellenlänge von 633 nra) von 1, 55 aufweisen.
Ferner können in verschiedenen Ausführungsbeispielen
zusätzlich eine oder mehrere Entspiegelungsschichten
(beispielsv/eise kombiniert mit der Verkapselung 108 ,
beispielsweise der Dünnschichtverkapselung 108 ) in dem lichtemittierenden Bauelement 100 vorgesehen sein . Fig .2 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Rückseite eines optoelektronischen Bauelementes, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
In Fig .2 ist schematisch die Rückseite eines
optoelektronisches Bauelements 100 mit elektrischen
Kontaktpads 202 , 204 , 206, 208 dargestellt .
Die Form des in Fig .2 dargestellten optoelektronischen
Bauelementes 100 und die Form und die Positionen der
elektrischen Kontaktpads 202 , 20 , 206 , 208 ist ohne
Beschränkung der Allgemeinheit als Beispiel dargestellt .
Andere geometrische Formen und mehr oder weniger Kontaktpads können ausgebildet sein, beispielsweise 1 Kontaktpad, 2 Kontaktpads , 3 Kontaktpads , 5 Kontaktpads , 6 Kontaktpads oder mehr . Die Anzahl der Kontaktpads kann abhängig sein von der flächigen Größe des optoelektronischen Bauelementes 100 und dem Anspruch nach der flächigen Gleichmäßigkeit der
emittierten oder absorbierten elektromagnetischen Strahlung . Weiterhin kann die Anzahl und Form der Kontaktpads eines optoelektronischen Bauelementes 100 davon abhängig sein wie viele weitere optoelektronischen Bauelemente 100 mit diesem optoelektronischen Bauelementes 100 verbunden werden sollen, beispielsweise verschaltet werden sollen. Die Kontaktpads 202 , 20 , 206 , 208 können elektrisch mit den Elektroden 110 , 114 des organischen Bauelementes 100
verbunden sein . Die Kontaktpads 202, 204, 206, 208 können das Bauelement 200 teilweise oder ganz umgeben und/oder mehrlagig sein, so das beispielsweise von der Oberseite und von der Unterseite eines Kontaktpads eine elektrische Verbindung ausgebildet werden kann, beispielsweise können Oberseite und Unterseite eines Kontaktpads unterschiedliche Polaritäten aufweisen.
Wenigstens eines der Kontaktpads, beispielsweise 204, kann eine andere Polarität bzw. Polung als die anderen
Kontaktpads, beispielsweise 202, 206, 208, aufweisen. Als Polarität bzw. Polung können dabei unterschiedliche
Austrittspunkte bzw. Eintrittspunkte von Ladungsträgern einer Stromquelle verstanden werden.
Fig.3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines
Kontaktpads eines optoelektronischen Bauelementes, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. In Fig.3 ist eine schematische Querschnittsansicht 300 der Kontaktpads 202 , 204 , 206 , 208 dargestellt .
Bestandteil der Kontaktpads 202, 204, 206, 208 sind ein elektrisch leitfähiger Bereich 304, der mit einer der
Elektroden 110 bzw. 114 des optoelektronischen Bauelementes elektrisch gekoppelt sein kann.
Der elektrisch leitfähige Bereich 304 kann selbsttragend ausgebildet sein oder auf einem Träger (nicht dargestellt) aufgebracht sein.
Auf oder über dem elektrisch leitfähigen Bereich 304 kann eine Verkapselung 302 aufgebracht sein. Die Verkapseiung 302 kann eine ähnliche oder gleiche Beschaffenheit aufweisen, wie die Verkapselung 108 des optoelektronischen Bauelementes 100 und kann elektrisch nichtleitend, d.h. elektrisch isolierend, ausgebildet sein. Fig.4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines
ontaktpads eines optoelektronischen Bauelementes, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen . In Fig.4 sind freigelegte Bereiche 402, 404 in der
Verkapselung 302 dargestellt.
Die freigelegten Bereiche 402, 404 können nach dem Ausbilden des optoelektronischen Bauelementes 100 mit einem
mechanischen Prozess oder einem ballistischen Prozess
ausgebildet werden.
Ein mechanisches Freilegen der freizulegenden Bereiche 402, 404 kann beispielsweise mit einem Glasfaser- insel
ausgebildet sein,
Ein ballistisches Freilegen der freizulegenden Bereiche 402, 404 kann beispielsweise mittels Beschuss des freizulegenden Bereiches mit Partikeln, Molekülen, Atomen, Ionen, Elektronen und oder Photonen realisiert werden.
Ein Beschuss mit Photonen kann beispielsweise als Laser mit einer Wellenlänge in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 1500 nm ausgebildet sein, beispielsweise fokussiert mit einem Fokusdurchmesser in einem Bereich von ungefähr 10 μπι bis ungefähr 2000 μτα, beispielsweise gepulst,
beispielsweise mit einer Pulsdauer im Bereich von ungefähr 100 fs bis ungefähr 0,5 ms, beispielsweise mit einer Leistung von ungefähr 50 mW bis ungefähr 1000 mW, beispielsweise mit
2 2 einer Leistungsdichte von 100 kW/cm bis ungefähr 10 GW/cm und beispielsweise mit einer Repititionsrate in einem Bereich von ungefähr 100 Hz bis ungefähr 1000 Hz ausgebildet werden.
Auf einem Kontaktpad können ein oder in einem Abstand 406 voneinander mehrere freigelegte Bereiche 402, 404 ausgebildet werden, wobei der Abstand 406 zwischen den freigelegten
Bereichen und die Position der freigelegten Bereiche auf dem Kontaktpad unterschiedlich bezüglich anderer ontaktpads und/oder weiterer freigelegter Bereichen des gleichen
Kontaktpads ausgebildet sein können. Der Abstand 406 der freigelegten Bereiche 402, 404 kann in einem Bereich von ungefähr 100 μαι bis ungefähr 10 cm, beispielsweise in einem Bereich von 1 mm bis ungefähr 5 cm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 5 mm bis
ungefähr 2 cm ausgebildet sein.
Die freigelegten Bereiche 402, 404 können eine geometrische Form oder einen Teil einer geometrischen Form aus der Gruppe der geometrischen Körper: Zylinder, Kegel, Kegelstumpf, Kugel, Halbkugel, Würfel, Quader, Pyramide, Pyramidenstumpf , Prisma, oder eines Polyeders aufweisen oder ähneln.
Die ieitfähigen Bereiche 304 des Bauelementes können auch an der Oberseite bzw. den Seiten des Bauelementes 200 im nichtsichtbaren und/oder optisch- inaktiven Bereich freigelegt werden, beispielsweise im Bereich der Halterung des
Bauelementes. Ein Freilegen von Bereichen 402, 404 kann daher an allen Seiten des Bauelementes und auch an mehreren Seiten gleichzeitig ausgebildet sein. Ein freigelegter Bereich kann als eine Vertiefung mit einer
2
lateralen Ausdehnung von ungefähr 100 x 100 μττι bis ungefähr
2
1 x 1 cm und einer Tiefe, die der Dicke der
Verkapselungsschicht entsprechen kann. Der freigelegte
Bereich kann jedoch, beispielsweise für eine Halterung, auch dünner ausgebildet oder auch dicker ausgebildet sein, beispielsweise für eine formschlüssige Verbindung.
Die freigelegten Bereiche 402, 404 können einen gleichen oder unterschiedlichen Querschnitt, d.h. Form, aufweisen.
Fig.5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer elektrischen, toffschlüssigen Verbindung eines optoelektronischen Bauelementes mit elektrischen Kontakten vor der Kopplung, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
In Fig.5 ist eine vorbereitete Stoffschlüssige Verbindung dargestellt, bevor eine elektrische Verbindung der Anschlüsse 502 mit dem Kontaktpad 400 ausgebildet ist.
Die freigelegten Bereiche 402, 404 der
Verkapselungsschicht 302 können mit einem Stoff 504, 506 oder Stoffgemisch 504, 506 zur Stoffschlüssigen Verbindung
teilweise oder ganz gefüllt sein.
Der Stoff oder das Stoffgemisch der stoffschlüssigen
Verbindung kann einen nicht festen Zustand aufweisen,
beispielsweise flüssig oder zähflüssig, beispielsweise ein nicht ausgehärtetes Epoxid, eine Wärmeleitpaste,
beispielsweise eine Silber-haltige Paste, Lötzinn oder ein anderes flüssiges Metall. Der oder die elektrische (n) Anschlüsse 502 können direkt über den freigelegten Bereichen ausgerichtet sein. Das
kontaktierende Ende der Anschlüsse kann flach oder spitz zulaufend, beispielsweise konisch oder kugelförmig
ausgebildet sein (nicht gezeigt) , um das Ausrichten der elektrischen Anschlüsse 502 zu vereinfachen.
Der Stoff oder das Stoffgemisch der Verkapselung kann
impermeable für den Stoff bzw. das Stoffgemisch der
Stoffschlüssigen Verbindung ausgebildet sein.
Fig.6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer elektrischen, stoffschlüssigen Verbindung eines
optoelektronischen Bauelementes mit elektrischen Kontakten nach der Kopplung, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
In Fig.6 ist eine stoffschlüssige Verbindung dargestellt, nachdem die elektrischen Anschlüsse 502 in körperlich Kontakt mit dem Stoff bzw. dem Stoffgemisch der Stoffschlüssigen Verbindung 504, 506 gebracht wurde.
Bei einem elektrisch leitfähigen Stoff 504, 506 bzw.
Stoffgemisch 504, 506 der Stoffschlüssigen Verbindung kann mittels eines bloßen körperlichen Koppeins der elektrischen Anschlüsse 502 mit dem Stoff bzw. Stoffgemisch der
stoffschlüssigen Verbindung 504, 506 eine elektrische
Verbindung zwischen elektrischem Anschluss 502 und elektrisch leitfähigem Bereich 304 ausgebildet werden, d.h. die
Abmessung der elektrischen Anschlüsse 502 kann kleiner sein als die Abmessung der freigelegten Bereiche 402, 404. Dadurch kann die Ausrichtung der elektrischen Kontakte 504, 506 bezüglich der freigelegten Bereiche 402, 404 vereinfacht werden.
Bei einem nichtlexfähigen Stoff 504, 506 bzw. Stoffgemisch 504, 506 der stoffschlüssigen Verbindung kann eine
elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Anschlüssen 502 und den leitfähigen Bereichen 304 mittels eines
körperlichen Kontaktes ausgebildet werden.
Die Form der freigelegten Bereiche 402, 404 kann für den Stoff 504, 506 bzw. das Stoffgemisch 504, 506 der
stoffschlüssigen Verbindung und den elektrischen Anschlüssen 502 eine ausrichtende Wirkung aufweisen, wenn die
elektrischen Anschlüsse an die freigelegten Bereiche
angenähert werden. Als ausrichtenden Wirkung kann dabei ein Verringern von Abweichungen der Ausrichtung von der wenigstens teilweise komplementären Form des elektrischen Anschlusses 502
bezüglich des jeweilig freigelegten Bereiches 402, 404 mittels einer lateralen Kräfteinwirkung mittels der Form des Anschlusses bzw. des freigelegten Bereiches verstanden werde . Bezüglich des Stoffs bzw. des Stoffgemisches der stoffschlüssigen Verbindung kann die ausrichtende Wirkung ein Zerlaufen des Stoffs bzw. des Stoffgemisches auf der
Oberfläche der Verkapselung 302 verhindern.
Das Verhindern des Zerlaufens des Stoffs oder des
Stoffgemisches der stoffschlüssigen Verbindung kann dabei mittels eines Anpassens der Oberflächenspannung des Stoffs oder des Stoffgemisches der Verkapselung und der
Oberflächenspannung des Stoffs oder des Stoffgemisches der stoffschlüssigen Verbindung realisiert sein.
Fig.7 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer elektrischen, formschlüssigen Verbindung eines
optoelektronischen Bauelementes mit elektrischen Kontakten vor der Kopplung, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen,
In Fig.7 sind elektrische Kontakte 702, 706 ausgerichtet über den freigelegten Bereichen 710, 712 dargestellt. Die
Ausdehnung der elektrischen Kontakte 702, 706 und der freigelegten Bereiche 710, 712 und das Verhältnis der
Ausdehnung der elektrischen Kontakte 702, 706 und der freigelegten Bereiche 710, 712 zueinander können von der stoffschlüssigen Verbindung in Fig .5 abweichen.
Die elektrische Verbindung zwischen den elektrischen
Kontakten 702, 706 und dem leitfähigen Bereich 304 kann mittels Formschlusses der Kontakte 702, 706 mit den
leitfähigen Bereichen 304 und/oder der Schwerkraft und/oder einer Federkraft ausgebildet werden.
Zur Erleichterung des Ausrichtens des Formschlusses können die elektrischen Anschlüsse 704, 708 und die freigelegten Bereiche 710, 712 derart geformt sein, dass mittels der Form der freigelegten Bereiche und/oder Anschlüsse eine
ausrichtende Wirkung ausgebildet wird. Fig.8 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer elektrischen formschlüssigen Verbindung eines
optoelektronischen Bauelementes mit elektrischen Kontakten nach der Kopplung, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen
In Fig.8 ist eine formschlüssige elektrische Verbindung 802 der elektrischen Kontakte 702, 706 mit dem leitfähigen
Bereich 304 aus Fig. dargestellt. Die Verbindung 802 kann mittels der Schwerkraft oder einer Federkraft, beispielsweise einer Haltevorrichtung des Bauelementes, fixiert werden.
Fig.9 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Rückseite eines optoelektronischen Bauelementes mit freigelegten leitfähigen Bereichen, gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen .
In Fig.9 ist schematisch ein optoelektronisches
Bauelement 100 mit den elektrischen Anschlüssen 202, 204, 206, 208 und den freigelegten Bereichen 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916 der Kontaktpads 202, 204, 205, 208 gemäß den Beschreibungen der Fig .3 , Fig. , Fig.5, Fig.6, Fig.7 und/oder Fig.8 dargestellt.
Jedes der Kontaktpads 202, 204, 206, 208 kann eine
unterschiedliche Anzahl an freigelegten Bereichen der
Verkapselung 302 je Kontaktpad 202 , 204 , 206 , 208 aufweisen, beispielsweise keine , eine , zwei , drei oder mehr ; mit
unterschiedlichem Abstand 406 zwischen den einzelnen
freigelegten Bereichen 902 , 904 , 906, 908 , 910, 912 , 914 , 916 ; und unterschiedlicher Form und Ausdehnung der einzelnen freigelegten Bereiche 902 , 904 , 906 , 908 , 910, 912 , 914 , 916.
Fig.10 zeigt eine schematische Darstellung eines
Verpolungsschutzes eines optoelektronischen Bauelementes bei falscher Polung, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. In Fig.10 ist eine Ausgestaltung eines Verpolungsschutzes eines optoelektronischen Bauelementes dargestellt. Das optoelektronische Bauelement kann dem Bauelement 900 aus Fig .9 entspreche .
Neben dem Bauelement 900 sind elektrische Kontakte 1002, 1004, 1006, 1008, 1010, 1012, 1014, 1016 dargestellt, deren Abstände 1018, 1020 unveränderlich ausgebildet sind,
beispielsweise als stationäre Kontakte einer
Haltevorrichtung .
Gegenüberliegende Kontaktpads, d.h. 202, 206 und 204, 208; und elektrische Anschlüsse, d.h. 1002 , 1004 , 1010 , 1012 und 1006 , 1008 , 1014 , 1016 ; können eine gleiche Polarität aufweise .
Der Abstand 1018 , 1020 zwischen den elektrischen Anschlüssen 1002, 1004, 1006, 1008, 1010, 1012, 101 , 1016 kann bei falscher Ausrichtung , d.h. Verpolung, des Bauelementes 900 nicht dem Abstand 1022, 1024 der freigelegten Bereiche der Kontaktpads 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916
entsprechen. Mit anderen Worten: es kann keine elektrische Verbindung ausgebildet werden. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit ist bei gleicher
Polarität der Kontaktpads , d.h. 202 , 206 und 204 , 208, bzw. elektrischer Anschlüsse 1006 , 1008 , 1014 , 1016 bzw. 1002 , 1004 , 1010, 1012 ein gleicher Abstand 1018, 1020, 1022 bzw. 1024 angenommen worden .
Fig.11 zeigt eine schematische Darstellung eines
Verpolungsschutzes eines optoelektronischen Bauelementes bei richtiger Polung , gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. In Fig .11 ist die korrekte Ausrichtung des Bauelementes 900 bezüglich der elektrischen Kontaktpads aus Fig .10
dargestellt , d.h. der Abstand der elektrischen Anschlüsse 1018, 1020 stimmt mit dem Abstand der freigelegten Bereiche 1022, 1024 überein. Es kann eine elektrische Verbindung gemäß Fig.6 und/oder Fig.8 ausgebildet kann. Mit der dargestellten Ausgestaltung der elektrischen
Anschlüsse 1002, 1004, 1010, 1012 und 1006, 1008, 1014, 1016 und freigelegten Bereiche 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916 kann eine elektrische Verbindung in zwei Ausrichtungen des Bauelementes 900 möglich sein. Mittels Verwendens
unterschiedlicher Formen der elektrischen Anschlüsse 1002, 1004, 1010, 1012 und 1006, 1008, 101 , 1016 bzw. der
freigelegten Bereiche 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916 untereinander oder einer unterschiedlichen Anzahl an
freigelegten Bereichen 902 , 904, 906 , 908 , 910 , 912, 914 , 916 je Kontaktpad 202 , 204 , 206 , 208 kann die Anzahl der
Ausrichtungsmöglichkeiten auf eine Ausrichtungsmöglichkeit (nicht gezeigt) reduziert werden, ohne dazu die Form des Bauelementes oder de Haltevorrichtung zu verändern . Fig.12 zeigt eine schematische Darstellung einer
Parallelschaltung eines optoelektronischen Bauelementes , gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
In Fig .12 ist eine Ausgestaltung zur elektrischen Verbindung eines Bauelementes mit mehreren Anschlüssen gleicher
Polarität dargestellt, wobei nicht für jedes elektrische Kontaktpad 202 , 204 , 206 , 208 ein elektrischer Anschluss 1002 , 1004 , 1006, 1008, 1010 , 1012, 1014 , 1016 notwendig ist . Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann an dem
optoelektronischen Bauelement 900 aus Fig.9 die Reduktion der notwendige Anzahl elektrischer Kontakte veranschaulicht werden . Elektrische Kontaktpads gleicher Polarität , d.h.
beispielsweise 202 , 206 und 204 , 208 ; können mittels
elektrischer Brücken 1202 , 1204 miteinander elektrisch Verbunden werden, beispielsweise mit herkömmlichen Verdrahtungen mit Stoffschlüssiger oder formschlüssiger
Verbindung an der optisch inaktiven Bauelementunterseite {wenn, vorhanden) oder inaktiven Randbereichen des
Bauelementes .
Mittels der freigelegten Bereiche 902, 908, 912, 914 können definierte Position für die elektrischen Brücken 1202, 1204 realisiert werden. Die definierten Positionen können
beispielsweise für ein automatisiertes Ausbilden der Brücken 1202, 1204 verwendet werden und/oder das Parallelschalten der Kontaktbrücken vereinfachen, da pro Lötstelle immer nur ein Verdrahtungselement, beispielsweise ein Kabel, bearbeitet bzw. gehalten wird.
Zur BeStrömung des Bauelementes 900 kann eine elektrische Verbindung 1206, 1208 mit den freigelegten Bereichen 202 bzw. 206 und 204 bzw. 208 ausgebildet werden. Mit mehreren freigelegten Bereichen, auf den mit den
elektrischen Kontakten 1206, 1208 verbundenen Anschlüssen 204 bzw, 206, können mittels der elektrischen Brücken 1202 bzw. 1204 auch mehr als ein Kontaktpad 202 bzw. 208 gleicher
Polarität mit jeweils einem elektrischen Anschluss 1206 bzw. 1208 beströmt werden.
Die nicht benötigten freigelegten Bereiche 902, 916 des elektronischen Bauelementes 900 können zur Ausrichtung und/oder Fixierung des elektronischen Bauelementes 900 verwendet werden, beispielsweise wenn die Verkapselung teilweise entfernt wird; oder das Freilegen der nicht
verwendeten freigelegten leitfähigen Bereiche 904, 916 beim elektronischen Bauelement 900 entfallen. Fig.13 zeigt eine schematische Darstellung einer konkreten Ausgestaltung eines optoelektronischen Bauelementes. In Fig.13 ist die Rückseite einer organischen
Leuchtdiode 1300 als eine erste konkrete Ausgestaltung des optoelektronischen Bauelementes 200 dargestellt. In der Detailvergrößerung 1302 ist beispielsweise das
Kontaktpad 206 dargestellt. Auf dem Kontaktpad 206 kann ein Laserstrahl 1304 fokussiert werden.
Eine Vorrichtung zum ballistischen Freilegen mittels Photonen kann beispielsweise als ein Laser ausgebildet sein,
beispielsweise mit einer Wellenlänge von ungefähr 248 nm mit einem Fokusdurchmesser von ungefähr 400 μτα mit einer
Pulsdauer von ungefähr 15 ns und einer Energie von ungefähr 18 raJ.
Mitteis der Bestrahlung 1306 kann die Verkapselung 302 (siehe Fig.3) entfernt werden und der elektrisch leitfähige Bereich 304 freigelegt werden. Die Ausdehnung und die Form der freigelegten Bereiche 404 können mittels des
Fokussierungsgrades , d.h. dem Durchmesser des Fokuspunktes des Laserstrahls und dessen Konvergenz, und der Leistung der Strahlquelle eingestellt werden.
Die elektrische Verbindung des Kontaktpads 206 mit dem elektrischen Anschluss 1308, beispielsweise einem elektro- mechanischem Anschluss-Pin 1308, kann gemäß Fig.6 und/oder Fig.8 als eine elektrische stoffschlüssige und/oder
elektrische formschlüssige Verbindung ausgebildet werden. Das Bauelement 1300 kann eine Ausdehnung von ungefähr 15 x 2
15 cm aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsformen werden elektronische Bauelemente, ein Verfahren zu deren Herstellung
bereitgestellt, mit denen es möglich ist präzise
Lötverbindungen und einen Verpolungsschütz auszubilden. Kontaktpads bei organischen Leuchtdioden bzw. anderen
elektronischen Bauelementen können weiterhin großflächig ausgeführt werden und bieten damit Platz für unterschiedliche Kontakttierszenarien. Mittels der freigelegten Bereiche der Kontaktstellen können unterschiedliche Kontaktstellen für unterschiedliche Änwendungsfälle ausgebildet werden. Dadurch kann auf zusätzliche Lötstopplacke oder Strukturierungen der Kontaktpads, die zu Stromeinschneidungen führen könnten, während der Fertigung verzichtet werden.

Claims

Patentansprüche
Elektronisches Bauelement (200) , aufweisend:
einen elektrisch aktiven Bereich, aufweisend:
• ein erstes Kontaktpad {202, 204, 206, 208);
• ein zweites Kontaktpad (202, 204, 206, 208);
• eine organische funktionelle Schichtenstruktur
zwischen dem ersten Kontaktpad (202, 204, 206,
208) und dem zweiten Kontaktpad {202, 204, 206, 208) ; mindestens einen elektrischen Anschluss (502, 702, 706) , der mit dem ersten Kontaktpad {202, 204, 206, 208) oder mit dem zweiten Kontaktpad (202, 204, 206, 208)
gekoppelt ist, und
wobei das erste Kontaktpad (202, 204, 206, 208) und/oder das zweite Kontaktpad (202, 204, 206, 208) eine
Verkapselung {302) und einen elektrisch leitfähigen Bereich (304) aufweist, wobei die Verkapselung {302) den elektrisch leitfähigen Bereich (304) teilweise bedeckt derart, dass ein Teil des ersten Kontaktpads (202, 204, 206, 208) oder des zweiten Kontaktpads {202, 204, 206, 208) freigelegt ist, wobei der freigelegte Bereich {402, 404, 710, 712, 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916) vollständig lateral von Verkapselung (302) umgeben ist.
Elektronisches Bauelement (200) gemäß Anspruch 1, wobei das erste Kontaktpad {202 , 204 , 206 , 208) , die organische funktionelle Schichtenstruktur (100) und das zweite Kontaktpad (202 , 204, 206 , 208) flächig
übereinander angeordnet sind oder wobei das erste
Kontaktpad (202 , 204 , 206 , 208) , die organische
funktionelle Schichtenstruktur (100) und das zweite Kontaktpad (202 , 204 , 206, 208) flächig nebeneinander angeordnet sind.
Elektronisches Bauelement gemäß einem der
Ansprüche 1 oder 2 , wobei das erste Kontaktpad (202, 204, 206, 208) und/oder das zweite Kontaktpad {202, 204, 206, 208) die
organische funktionelle Schichtenstruktur (100)
wenigstens teilweise umgibt.
Elektronisches Bauelement (200} gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 3,
wobei zum Koppeln des elektrischen Anschlusses mit dem ersten Kontaktpad (202, 204, 206, 208) und/oder dem zweiten Kontaktpad (202, 204, 206, 208) der elektrische Anschluss im freigelegten Bereich (402, 404, 710, 712, 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916) des ersten
Kontaktpads (202, 204, 206, 208) und/oder des zweiten Kontaktpads (202, 204, 206, 208) eine körperliche und elektrische Verbindung oder nur eine elektrische
Verbindung mit dem ersten Kontaktpad (202, 204, 206, 208) und/oder mit dem zweiten Kontaktpad (202, 204, 206, 208) ausbildet.
Elektronisches Bauelement (200) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 4,
wobei der elektrische Anschluss (502, 702, 706) in körperlichem Kontakt mit der Verkapselung (304) keine elektrische Verbindung mit dem ersten Kontaktpad (202, 204, 206, 208) und/oder dem zweiten Kontaktpad (202, 204, 206, 208) aufweist oder ausbildet.
Elektronisches Bauelement (200) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 5,
wobei bei übereinstimmender Polarität des ersten
Kontaktpads (202, 204, 206, 208) und/oder des zweiten Kontaktpads (202, 204, 206, 208) und Anschlüsse (502, 702, 706) die Ausgestaltungen der freigelegten Bereiche (402, 404, 710, 712, 902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 916) der Verkapselung (302) komplementär zu der
Ausgestaltung der Anschlüsse (702 , 706 , 502) ausgebildet sind . Elektronisches Bauelement (200) gemäß Anspruch 6, wobei die komplementäre Ausgestaltung wenigstens einen komplementären Parameter aufweist aus der Gruppe der Parameter :
• Form;
• Topografie und
• chemische Beschaffenheit der Oberfläche.
Elektronisches Bauelement (200) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 7,
wobei das elektrische Bauelement (200) ein organisches optoelektronischen Bauelement {100) aufweist,
vorzugsweise eine organische Leuchtdiode (100) oder eine organische Solarzelle.
Verfahren zum Herstellen eines elektronischen
Bauelementes (200) , das Verfahren aufweisend:
Bilden eines elektrisch aktiven Bereiches, aufweisend:
• Bilden eines ersten Kontaktpads (202, 204, 206,
208) ;
• Bilden einer organischen funktionellen
Schichtenstruktur (100) ; und
• Bilden eines zweiten Kontaktpads (202 , 204 , 206 ,
208) ;
mindestens einen elektrischen Anschluss , der mit dem ersten Kontaktpad (202 , 204 , 206 , 208) oder mit dem zweiten Kontaktpad (202 , 204 , 206, 208) gekoppelt wird, und
wobei das erste Kontaktpad (202, 204 , 206 , 208) und/oder das zweite Kontaktpad (202, 20 , 206 , 208) mit einer Verkapselung (302 ) und einem elektrisch leitfähigen Bereich (304) ausgebildet werden/wird, wobei die
Verkapselung (302) , von dem ersten Kontaktpad (202 , 204 , 206, 208) oder von dem zweiten Kontaktpad (202 , 204 , 206 , 208 ) teilweise entfernt wird, dass ein Teil des ersten Kontaktpads (202 , 204 , 206 , 208 ) oder des zweiten Kontaktpad (202, 204, 206, 208) freigelegt ist derart, dass der freigelegte Bereich (402 , 40 , 710, 712, 902 , 904 , 906, 908, 910, 912, 914, 916) vollständig lateral von Verka seiung (302) umgeben is .
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