WO2015007657A1 - Organisches lichtemittierendes bauteil - Google Patents

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WO2015007657A1
WO2015007657A1 PCT/EP2014/064966 EP2014064966W WO2015007657A1 WO 2015007657 A1 WO2015007657 A1 WO 2015007657A1 EP 2014064966 W EP2014064966 W EP 2014064966W WO 2015007657 A1 WO2015007657 A1 WO 2015007657A1
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organic light
emitting diode
circuit board
printed circuit
light emitting
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PCT/EP2014/064966
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Andrew Ingle
Marc Philippens
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Osram Oled Gmbh
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Definitions

  • Organic Light-Emitting Component An organic light-emitting device is given.
  • the document WO 2012/097008 describes a light-emitting component.
  • An object to be solved is to provide an organic light-emitting component, which is particularly
  • the component comprises a
  • the organic light-emitting diode has at least one organic layer which is set up to generate light.
  • the organic light-emitting diode can have a plurality of organic layers in which light of different colors can also be produced. For example, colored or white light is emitted by the organic light emitting diode during operation.
  • the organic light emitting diode further comprises electrodes for contacting the organic layer and an encapsulation which protects the organic layer from mechanical and chemical stress.
  • light-emitting component comprises the organic
  • the printed circuit board has at least one electrical conductor track.
  • the printed circuit board has a plurality of electrical
  • the printed circuit board may further comprise electrical connection points on which components of the organic light-emitting component can be electrically connected.
  • the connection points are electrically conductively connected to at least some of the electrical conductor tracks.
  • the circuit board may be
  • PCB - printed circuit board
  • Circuit board to act on a multi-layer PCB, in which the electrical conductors in multiple layers
  • the circuit board is an integral part of the organic light emitting diode. That is, the
  • Printed circuit board and the organic light emitting diode are so connected, integral, that they are not
  • the printed circuit board and the organic light-emitting diode share at least one component that is part of both elements, ie the printed circuit board and the organic light-emitting diode.
  • This at least one component then performs a dual function in the organic light-emitting component: it is a functional component of the printed circuit board and of the organic light-emitting diode.
  • At least one electrical conductor of the circuit board is electrically connected to the organic layer of the organic light emitting diode.
  • connection between the printed circuit board and the organic layer can be indirect.
  • Conductor track is arranged.
  • electrical trace which is connected to the organic layer
  • the printed circuit board is electrically conductive from the side facing away from the organic light-emitting diode
  • the circuit board has
  • connection point on its side remote from the organic light emitting diode top over which the circuit board is electrically contacted.
  • Printed circuit board is thus contactable in particular from outside the organic light emitting diode.
  • the component comprises a
  • organic light emitting diode comprising at least one organic layer adapted to generate light.
  • the component comprises a printed circuit board with
  • the printed circuit board is an integral part of the organic light emitting diode. At least one of the electrical tracks of the circuit board is electrically conductive with the organic layer of
  • an organic light-emitting diode is not applied to a separate printed circuit board, but the printed circuit board with its electrical conductor tracks is more integral Part of the organic light emitting diode. In this way, the organic light-emitting component can be particularly
  • the circuit board is generated on the organic light emitting diode. That is, the circuit board is at no time as a separate component, but it is made directly on the organic light emitting diode.
  • At least one component of the organic light emitting diode forms an electrically insulating base body of the printed circuit board. That is, the printed circuit board and the organic light emitting diode have at least one component in common, which performs a function in both elements. In the case of the printed circuit board, this component assumes the function of an electrically insulating main body.
  • the electrically insulating base body can be, for example, the mechanically supporting and supporting component of the printed circuit board.
  • the base body may then be formed, for example, a metal layer which serves to ground the printed circuit board and to dissipate heat from the organic light emitting diode.
  • the electrically insulating base body of the printed circuit board is at least partially provided by a Thin film encapsulation of the organic light emitting diode formed.
  • the organic light-emitting diode has a substrate on whose upper side the organic layer is applied.
  • the organic layer may be completely covered by a thin-film encapsulation on its outer surface free of the substrate, which protects the organic layer against moisture and atmospheric gases.
  • the thin-film encapsulation can be, for example, one or more layers of a
  • electrically insulating material such as silicon nitride
  • the layers of the thin-film encapsulation may be applied at least partially by means of an ALD (atomic layer deposition).
  • ALD atomic layer deposition
  • the thin-film encapsulation is electrically insulating and can in this way at least a part of the electrically insulating base body of the printed circuit board
  • the entire organic light emitting diode prefferably be the electrically insulating one
  • Thin-film encapsulation forms the electrically insulating outer surface of this body.
  • the light-emitting component is the electrically insulating body by a cover body of the organic
  • the cover body may be, for example, a plate made of a glass, a
  • KunststoffStoffmaterial or a ceramic material act, which covers the organic light emitting diode on its side facing away from the substrate.
  • the organic light emitting diode on its side facing away from the substrate.
  • the means a mechanical protection, form for the Dünnfilmverkapselung.
  • the circuit board of the cover body then forms the electrically insulating body of the circuit board on which further layers of the circuit board are applied structured.
  • the printed circuit board comprises
  • each of the two layers at least one of the tracks of the
  • the printed circuit board is a multilayer printed circuit board. Conductor tracks are in the vertical direction one above the other and in places in
  • the lateral direction is a direction parallel to the
  • Main extension plane of the organic light emitting diode extends.
  • the conductor tracks adjoin electrically insulating material in the lateral direction.
  • Each layer of the circuit board is then in places by the electrically insulating
  • the electrically insulating material and the conductor tracks of the layers are applied to the organic light-emitting diode by printing processes.
  • a screen printing process can be used to apply the electrically insulating material.
  • an encapsulation for example, the thin-film encapsulation, the organic
  • the via can also extend at least in places through the circuit board.
  • the plated-through hole is preferably also in direct contact with at least one conductor track of the printed circuit board.
  • Control device can be controlled via the feedthrough.
  • an electronic component is arranged on the upper side of the printed circuit board facing away from the organic light-emitting diode, wherein the electronic component is electrically conductively connected to at least one of the conductor tracks of the printed circuit board.
  • the electronic component on the top of the circuit board mechanically attached and electrically connected.
  • the electronic component may be, for example, a drive device which has a
  • Microcontroller or similar electronic device includes. Furthermore, other electronic components such as ambient light sensors or temperature sensors on the
  • Circuit board be arranged. It is in an organic described here
  • electronic components may be connected to the organic layer via the printed circuit board integrally formed with the organic light emitting diode, thereby forming a compact organic light emitting device with the printed circuit board and the organic light emitting diode.
  • Component are manufactured so that all the features disclosed for the component are also disclosed for the process and vice versa.
  • the method comprises in particular the following steps:
  • the organic light-emitting diode is provided, wherein the organic light-emitting diode is locally limited by the thin-film encapsulation on its outer surface.
  • a metallic layer is applied to the thin-film encapsulation.
  • Thin film encapsulation can be applied so that the
  • Thin-film encapsulation is applied in a vacuum chamber and the metallic layer in the same vacuum chamber
  • a covering body for example laminated, onto the thin-film encapsulation, and for the metallic layer to be applied to the upper side of the
  • Cover body which faces away from the thin-film encapsulation is applied. In this case, however, it is not possible to produce the metallic layer in the same vacuum chamber as the thin-film encapsulation.
  • the electrically insulating material of one of the at least one layer is facing away from the upper side of the thin film encapsulation
  • the application takes place structured. That is, the underlying layer remains partially uncovered by the electrically insulating material. This creates areas that are free of electrically insulating material.
  • an electrically conductive material for example an electrically conductive paste, is applied to at least one region of the metallic layer applied, which is free from electrically insulating
  • FIGS. 1A to 1F An exemplary embodiment of a method described here is illustrated in greater detail on the basis of schematic sectional views with reference to FIGS. 1A to 1F.
  • the schematic sectional view of Figure 1A shows an organic light-emitting diode, as provided for a method described herein.
  • the organic light-emitting diode 1 comprises a substrate 12.
  • the substrate 12 is a light-transmitting substrate.
  • the substrate 12 may be formed, for example, with glass, a plastic material or a ceramic material.
  • the substrate 12 may be clear, transparent or milky, diffusely scattering.
  • a first electrode 13 is arranged, which is a light-transmitting electrode.
  • the electrode 13 may be formed, for example, with a thin metal layer and / or with a transparent conductive oxide (TCO) such as ITO.
  • TCO transparent conductive oxide
  • Electrode 13 at least one organic layer 11 is arranged.
  • the organic layer 11 comprises an organic material and is energized to produce colored or white light.
  • a second electrode 14 is disposed on the organic layer
  • the second electrode 14 is formed with a metal such as silver.
  • the stack formed by the electrodes 13, 14 and the organic layer is covered on its side facing away from the substrate 12 by a thin-film encapsulation 15, which, for example, several layers of an electrically
  • the metallic layer 4 may, for example, be applied in the same vacuum chamber as the thin-film encapsulation 15.
  • the organic light-emitting diode 1 with the thin-film encapsulation 15 on its upper side then forms an electrically insulating basic body for the subsequently formed printed circuit board 2.
  • Application of the electrically insulating material of the first layer 22 can be effected for example by a screen printing process.
  • a plated-through hole 5 can be produced, which extends into the organic light-emitting diode 1 and contacted there one of the electrodes 13, 14.
  • the component may comprise a further via (not shown) for contacting the other electrode.
  • the metallic layer 4 may also be exposed for contacting, for example for grounding.
  • circuit board 2 is an integral part of the organic light emitting diode 1.
  • Non-destructive, the circuit board 2 is not from the
  • the printed circuit board 2 is a multilayer printed circuit board in which different printed conductors 21 extend over layers
  • FIGS. 2A to 2F A further exemplary embodiment of the method described here is explained in connection with FIGS. 2A to 2F, in which the printed circuit board 2 is applied to the cover body 16 of the organic light-emitting diode.
  • the application of the printed circuit board 2 on the cover body can after
  • Thin-film encapsulation 15 is laminated, done. Furthermore, it is possible for the printed circuit board to be provided with the layers of the printed circuit board before the covering body 16 is applied to the organic light-emitting diode 1. In a first
  • the first layer 22 first by structured application of the electrically insulating Material generated. In this case, areas for the formation of the printed circuit board 21 are left free.
  • the electrically insulating material is applied, for example, via a screen printing process.
  • the uncovered areas are filled with a conductive metal paste, for example by screen printing, doctor blading, stencil printing.
  • a conductive metal paste for example by screen printing, doctor blading, stencil printing.
  • a further layer 23 of the conductor track is produced in the same way, which likewise comprises electrically insulating material and electrically conductive material. This can be electrical
  • a three-layer printed circuit board results with the layers 22, 23, 24, which form the
  • electrical body At the top of the printed circuit board 2 facing away from the organic light-emitting diode 1, further electrical components 16 are arranged, which are mechanically and electrically connected to the printed circuit board 2 and interconnected via the printed circuit board 2 with the organic light emitting diode and there in particular with the organic layer 1.
  • the electrical components may be, for example, a drive device, a temperature sensor, an ambient light sensor or similar components.
  • the invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses every new feature as well as every combination of features, which in particular includes any combination of features in the patent claims, even if this feature or combination itself is not explicitly described in the claims

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Abstract

Es wird ein organisches lichtemittierendes Bauteil angegeben, mit - einer organischen Leuchtdiode (1), die zumindest eine organische Schicht (11) aufweist, die zur Erzeugung von Licht eingerichtet ist, - einer Leiterplatte (2) mit elektrischen Leiterbahnen (21), wobei - die Leiterplatte (2) integraler Bestandteil der organischen Leuchtdiode ist, - zumindest eine der elektrischen Leiterbahnen (21) der Leiterplatte elektrisch leitend mit der organischen Schicht (11) der organischen Leuchtdiode verbunden ist, - die Leiterplatte (2) von der der organischen Leuchtdiode (1) abgewandten Seite elektrisch kontaktierbar ist.

Description

Beschreibung
Organisches lichtemittierendes Bauteil Es wird ein organisches lichtemittierendes Bauteil angegeben.
In der Druckschrift WO 2012/097008 ist ein lichtemittierendes Bauteil beschrieben. Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein organisches lichtemittierendes Bauteil anzugeben, das besonders
platzsparend und kostengünstig hergestellt werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des organischen
lichtemittierenden Bauteils umfasst das Bauteil eine
organische Leuchtdiode. Die organische Leuchtdiode weist zumindest eine organische Schicht auf, die zur Erzeugung von Licht eingerichtet ist. Die organische Leuchtdiode kann dabei mehrere organische Schichten aufweisen, in denen auch Licht unterschiedlicher Farbe erzeugt werden kann. Beispielsweise wird von der organischen Leuchtdiode im Betrieb farbiges oder weißes Licht abgestrahlt. Die organische Leuchtdiode umfasst weiter Elektroden zur Kontaktierung der organischen Schicht sowie eine Verkapselung, welche die organische Schicht vor mechanischer und chemischer Belastung schützt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des organischen
lichtemittierenden Bauteils umfasst das organische
lichtemittierende Bauteil eine Leiterplatte. Die Leiterplatte weist zumindest eine elektrische Leiterbahn auf. Insbesondere weist die Leiterplatte eine Vielzahl elektrischer
Leiterbahnen auf. Die Leiterplatte kann weiter elektrische Anschlussstellen aufweisen, an denen Komponenten des organischen lichtemittierenden Bauteils elektrisch leitend angeschlossen sein können. Die Anschlussstellen sind mit zumindest manchen der elektrischen Leiterbahnen elektrisch leitend verbunden. Bei der Leiterplatte kann es sich
insbesondere um eine gedruckte Leiterplatte (PCB - printed circuit board) handeln. Weiter kann es sich bei der
Leiterplatte um eine Mehrlagenleiterplatte handeln, in der die elektrischen Leiterbahnen in mehreren Schichten
übereinander angeordnet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des organischen
lichtemittierenden Bauteils ist die Leiterplatte integraler Bestandteil der organischen Leuchtdiode. Das heißt, die
Leiterplatte und die organische Leuchtdiode sind derart, integral, miteinander verbunden, dass sie nicht
zerstörungsfrei voneinander gelöst werden können. Mit anderen Worten würde ein Trennen der Leiterplatte von der organischen Leuchtdiode zur Zerstörung wenigstens eines der beiden
Elemente führen. Insbesondere teilen sich die Leiterplatte und die organische Leuchtdiode zumindest eine Komponente, die Bestandteil beider Elemente, also der Leiterplatte und der organischen Leuchtdiode, ist. Diese zumindest eine Komponente nimmt dann im organischen lichtemittierenden Bauteil eine Doppelfunktion wahr: sie ist funktionelle Komponente der Leiterplatte und der organischen Leuchtdiode.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des organischen
lichtemittierenden Bauteils ist zumindest eine elektrische Leiterbahn der Leiterplatte elektrisch leitend mit der organischen Schicht der organischen Leuchtdiode verbunden.
Die Verbindung zwischen der Leiterplatte und der organischen Schicht kann dabei mittelbar sein. Insbesondere ist es möglich, dass zumindest eine Elektrode der organischen Leuchtdiode zwischen der organischen Schicht und der
Leiterbahn angeordnet ist. Über die elektrische Leiterbahn, die mit der organischen Schicht verbunden ist, kann
beispielsweise ein Bestromen der organischen Schicht
erfolgen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des organischen lichtemittierenden Bauteils ist die Leiterplatte von der der organischen Leuchtdiode abgewandten Seite elektrisch
kontaktierbar . Das heißt, die Leiterplatte weist
beispielsweise zumindest eine Anschlussstelle an ihrer der organischen Leuchtdiode abgewandten Oberseite auf, über die die Leiterplatte elektrisch kontaktierbar ist. Die
Leiterplatte ist damit insbesondere von außerhalb der organischen Leuchtdiode kontaktierbar .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des organischen lichtemittierenden Bauteils umfasst das Bauteil eine
organische Leuchtdiode, die zumindest eine organische Schicht aufweist, die zur Erzeugung von Licht eingerichtet ist.
Weiter umfasst das Bauteil eines Leiterplatte mit
elektrischen Leiterbahnen. Die Leiterplatte ist dabei integraler Bestandteil der organischen Leuchtdiode. Zumindest eine der elektrischen Leiterbahnen der Leiterplatte ist elektrisch leitend mit der organischen Schicht der
organischen Leuchtdiode verbunden und die Leiterplatte ist von der der organischen Leuchtdiode abgewandten Seite her elektrisch kontaktierbar . Bei einem hier beschriebenen organischen lichtemittierenden Bauteil wird eine organische Leuchtdiode nicht auf eine separate Leiterplatte aufgebracht, sondern die Leiterplatte mit ihren elektrischen Leiterbahnen ist integraler Bestandteil der organischen Leuchtdiode. Auf diese Weise kann das organische lichtemittierende Bauteil besonders
platzsparend und kostengünstig ausgebildet werden. Ferner besteht die Möglichkeit, weitere elektronische Komponenten, beispielsweise zur Ansteuerung der organischen Leuchtdiode, auf die integral mit der organischen Leuchtdiode ausgebildete Leiterplatte aufzubringen und auf diese Weise ebenfalls eine besonders platzsparende und kostengünstige Anordnung
herzustellen. Zum integralen Verbinden von organischer
Leuchtdiode und Leiterplatte ist es insbesondere möglich, dass die Leiterplatte auf der organischen Leuchtdiode erzeugt wird. Das heißt, die Leiterplatte liegt zu keinem Zeitpunkt als separate Komponente vor, sondern sie wird direkt auf der organischen Leuchtdiode hergestellt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des organischen
lichtemittierenden Bauteils bildet zumindest eine Komponente der organischen Leuchtdiode einen elektrisch isolierenden Grundkörper der Leiterplatte. Das heißt, die Leiterplatte und die organische Leuchtdiode haben zumindest eine Komponente gemeinsam, die in beiden Elementen eine Funktion wahrnimmt. Bei der Leiterplatte übernimmt diese Komponente die Funktion eines elektrisch isolierenden Grundkörpers. Der elektrisch isolierende Grundkörper kann beispielsweise die mechanisch tragende und stützende Komponente der Leiterplatte sein. An der der organischen Leuchtdiode abgewandten Seite des
Grundkörpers kann dann beispielsweise eine Metallschicht ausgebildet sein, die zur Erdung der Leiterplatte und zur Abführung von Wärme von der organischen Leuchtdiode dient.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des organischen lichtemittierenden Bauteils ist der elektrisch isolierende Grundkörper der Leiterplatte zumindest teilweise durch eine Dünnfilmverkapselung der organischen Leuchtdiode gebildet. Beispielsweise weist die organische Leuchtdiode ein Substrat auf, an dessen Oberseite die organische Schicht aufgebracht ist. Die organische Schicht kann an ihrer vom Substrat freien Außenfläche vollständig von einer Dünnfilmverkapselung bedeckt sein, die die organische Schicht gegen Feuchtigkeit und atmosphärische Gase schützt. Die Dünnfilmverkapselung kann beispielsweise eine oder mehrere Schichten eines
elektrisch isolierenden Materials wie Siliziumnitrid,
Siliziumdioxid, Aluminiumoxid umfassen. Die Schichten der Dünnfilmverkapselung können zumindest teilweise mittels eines ALD (englisch: atomic layer deposition, Atomlagenabscheidung) aufgebracht sein. Die Dünnfilmverkapselung ist elektrisch isolierend und kann auf diese Weise zumindest einen Teil des elektrisch isolierenden Grundkörpers der Leiterplatte
ausbilden. Zum Beispiel ist es möglich, dass die gesamte organische Leuchtdiode den elektrisch isolierenden
Grundkörper, also das mechanisch stützende und tragende
Element der Leiterplatte, ausbildet, wobei die
Dünnfilmverkapselung die elektrisch isolierende Außenfläche dieses Grundkörpers bildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des organischen
lichtemittierenden Bauteils ist der elektrisch isolierende Grundkörper durch einen Abdeckkörper der organischen
Leuchtdiode gebildet. Bei dem Abdeckkörper kann es sich beispielsweise um eine Platte aus einem Glas, einem
KunstStoffmaterial oder einem keramischen Material handeln, welches die organische Leuchtdiode an ihrer dem Substrat abgewandten Seite bedeckt. Beispielsweise kann der
Abdeckkörper auch auf die Dünnfilmverkapselung der
organischen Leuchtdiode an der der organischen Schicht abgewandten Seite aufgebracht sein und einen Kratzschutz, das heißt einen mechanischen Schutz, für die Dünnfilmverkapselung bilden. In der Leiterplatte bildet der Abdeckkörper dann den elektrisch isolierenden Grundkörper der Leiterplatte, auf dem weitere Schichten der Leiterplatte strukturiert aufgebracht sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des organischen lichtemittierenden Bauteils umfasst die Leiterplatte
zumindest zwei Lagen, die ein elektrisch isolierendes
Material umfassen und in einer vertikalen Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene der organischen Leuchtdiode übereinander angeordnet sind. Dabei ist in zum Beispiel jeder der zwei Lagen zumindest eine der Leiterbahnen der
Leiterplatte angeordnet.
In diesem Fall handelt es sich bei der Leiterplatte um eine mehrschichtige Leiterplatte. Leiterbahnen sind dabei in vertikaler Richtung übereinander und stellenweise in
lateraler Richtung beabstandet zueinander angeordnet. Die laterale Richtung ist eine Richtung, die parallel zur
Haupterstreckungsebene der organischen Leuchtdiode verläuft. Die Leiterbahnen grenzen in der lateralen Richtung an elektrisch isolierendes Material. Jede Lage der Leiterplatte ist dann stellenweise durch das elektrisch isolierende
Material und stellenweise durch eine Leiterbahn der
Leiterplatte gebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des organischen lichtemittierenden Bauteils sind das elektrisch isolierende Material und die Leiterbahnen der Lagen durch Druckprozesse auf die organische Leuchtdiode aufgebracht. Beispielsweise kann zum Aufbringen des elektrisch isolierenden Materials ein Siebdruckprozess Verwendung finden. Dabei werden Bereiche vom elektrisch isolierenden Material freigelassen, die in einem nachfolgenden Druckprozess mit dem elektrisch leitenden
Material der Leiterbahn gefüllt werden. Ferner ist es möglich, dass eine Strukturierung des elektrisch isolierenden Materials in jeder Lage mittels einer Fototechnik erfolgt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des organischen
lichtemittierenden Bauteils ist die Leiterplatte über
zumindest eine Durchkontaktierung mit der organischen Schicht elektrisch leitend verbunden, wobei sich die
Durchkontaktierung bereichsweise in die organische
Leuchtdiode hinein erstreckt. Die Durchkontaktierung
durchstreckt sich beispielsweise durch eine Verkapselung, zum Beispiel die Dünnfilmverkapselung, der organischen
Leuchtdiode und kontaktiert eine Elektrode der organischen Leuchtdiode, die wiederum mit der organischen Schicht
elektrisch leitend verbunden ist. Die Durchkontaktierung kann sich zumindest stellenweise auch durch die Leiterplatte erstrecken. Die Durchkontaktierung befindet sich bevorzugt auch mit zumindest einer Leiterbahn der Leiterplatte in direktem Kontakt. Auf diese Weise ist es möglich, dass über die Leiterplatte beispielsweise eine Ansteuervorrichtung mit der organischen Schicht verbunden werden kann, sodass die Lichterzeugung in der organischen Schicht durch die
Ansteuervorrichtung über die Durchkontaktierung gesteuert werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des organischen lichtemittierenden Bauteils ist eine elektronische Komponente an der der organischen Leuchtdiode abgewandten Oberseite der Leiterplatte angeordnet, wobei die elektronische Komponente mit zumindest einem der Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden ist. Beispielsweise ist die elektronische Komponente an der Oberseite der Leiterplatte mechanisch befestigt und elektrisch leitend angeschlossen. Bei der elektronischen Komponente kann es sich beispielsweise um eine Ansteuervorrichtung handeln, die einen
MikroController oder ein ähnliches elektronisches Gerät umfasst. Ferner können weitere elektronische Komponenten wie UmgebungslichtSensoren oder Temperatursensoren auf der
Leiterplatte angeordnet sein. Es ist bei einem hier beschriebenen organischen
lichtemittierenden Bauteil also nicht notwendig,
elektronische Komponenten, die mit der organischen
Leuchtdiode elektrisch leitend verbunden werden sollen, auf separaten Leiterplatten zu befestigen, sondern die
elektronischen Komponenten können über die integral mit der organischen Leuchtdiode ausgebildete Leiterplatte mit der organischen Schicht verbunden werden und bilden auf diese Weise mit der Leiterplatte und der organischen Leuchtdiode ein kompaktes organisches lichtemittierendes Bauteil.
Es wird weiter ein Verfahren zur Herstellung eines
organischen lichtemittierenden Bauteils angegeben. Mittels dem Verfahren kann insbesondere ein hier beschriebenes
Bauteil hergestellt werden, sodass sämtliche für das Bauteil offenbarte Merkmale auch für das Verfahren offenbart sind und umgekehrt. Das Verfahren umfasst dabei insbesondere die folgenden Schritte:
Zunächst wird die organische Leuchtdiode bereitgestellt, wobei die organische Leuchtdiode an ihrer Außenfläche stellenweise von der Dünnfilmverkapselung begrenzt ist. In einem nächsten Verfahrensschritt wird eine metallische Schicht auf die Dünnfilmverkapselung aufgebracht. Die
metallische Schicht kann dabei unmittelbar auf die
Dünnfilmverkapselung aufgebracht werden, sodass die
metallische Schicht und die Dünnfilmverkapselung in direktem Kontakt zueinander stehen.
In diesem Fall ist es insbesondere möglich, dass die
Dünnfilmverkapselung in einer Vakuumkammer aufgebracht wird und die metallische Schicht in derselben Vakuumkammer
aufgebracht wird. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Herstellung .
Es ist jedoch auch möglich, dass auf die Dünnfilmverkapselung ein Abdeckkörper aufgebracht, zum Beispiel auflaminiert ist, und dass die metallische Schicht auf die Oberseite des
Abdeckkörpers, die der Dünnfilmverkapselung abgewandt liegt, aufgebracht wird. In diesem Fall ist es jedoch nicht möglich, die metallische Schicht in der gleichen Vakuumkammer wie die Dünnfilmverkapselung herzustellen.
In einem nächsten Verfahrensschritt wird das elektrisch isolierende Material einer der zumindest einen Lage auf die der Dünnfilmverkapselung abgewandte Oberseite der
metallischen Schicht aufgebracht. Das Aufbringen erfolgt dabei strukturiert. Das heißt, die darunterliegende Schicht bleibt stellenweise vom elektrisch isolierenden Material unbedeckt. Damit entstehen Bereiche, die frei sind vom elektrisch isolierenden Material.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein elektrisch leitendes Material, beispielsweise eine elektrisch leitende Paste, auf zumindest einen Bereich der metallischen Schicht aufgebracht, der frei ist vom elektrisch isolierenden
Material. Auf diese Weise wird eine der Leiterbahnen der Leiterplatte erzeugt. Dieses Verfahren kann zur Bildung weiterer Lagen beliebig wiederholt werden, wobei das strukturierte Aufbringen des elektrisch isolierenden Materials dann jeweils auf der darunterliegenden Lage aus elektrisch isolierendem Material und elektrisch leitendem Material erfolgt.
Im Folgenden werden das hier beschriebene organische optoelektronische Bauteil sowie das hier beschriebene
Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und den
zugehörigen Figuren näher erläutert.
Anhand der Figuren 1A bis 1F ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens anhand von schematischen Schnittdarstellungen näher dargestellt .
Anhand der Figuren 2A bis 2F ist ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
Verfahrens anhand von schematischen Darstellungen näher erläutert.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein. Die schematische Schnittdarstellung der Figur 1A zeigt eine organische Leuchtdiode, wie sie für ein hier beschriebenes Verfahren bereitgestellt wird. Die organische Leuchtdiode 1 umfasst ein Substrat 12. Bei dem Substrat 12 handelt es sich um ein lichtdurchlässiges Substrat. Das Substrat 12 kann beispielsweise mit Glas, einem KunstStoffmaterial oder einem keramischen Material gebildet sein. Das Substrat 12 kann klarsichtig transparent oder milchig, diffus streuend sein. An einer Oberseite des Substrats 12 ist eine erste Elektrode 13 angeordnet, bei der es sich um eine lichtdurchlässige Elektrode handelt. Die Elektrode 13 kann beispielsweise mit einer dünnen Metallschicht und/oder mit einem transparenten leitenden Oxid (TCO - transparent conductive oxide) wie ITO gebildet sein.
An der dem Substrat 12 abgewandten Oberseite der ersten
Elektrode 13 ist zumindest eine organische Schicht 11 angeordnet. Die organische Schicht 11 umfasst ein organisches Material und sie ist unter Bestromung dazu eingerichtet, farbiges oder weißes Licht zu erzeugen.
An ihrer der ersten Elektrode 13 abgewandten Oberseite ist auf die organische Schicht eine zweite Elektrode 14
angeordnet, bei der es sich beispielsweise um eine
reflektierende Elektrode handelt. Die zweite Elektrode 14 ist mit einem Metall wie beispielsweise Silber gebildet.
Der durch die Elektroden 13, 14 und die organische Schicht gebildete Stapel ist an seiner dem Substrat 12 abgewandten Seite von einer Dünnfilmverkapselung 15 überdeckt, die beispielsweise mehrere Schichten eines elektrisch
isolierenden Materials umfasst. Im nächsten Verfahrensschritt, Figur 1B, wird an der der organischen Leuchtdiode 1 abgewandten Seite der
Dünnfilmverkapselung 15 eine metallische Schicht 4
aufgebracht. Die metallische Schicht 4 kann beispielsweise in derselben Vakuumkammer wie die Dünnfilmverkapselung 15 aufgebracht werden. Die organische Leuchtdiode 1 mit der Dünnfilmverkapselung 15 an ihrer Oberseite bildet dann einen elektrisch isolierenden Grundkörper für die nachfolgend ausgebildete Leiterplatte 2.
Im nächsten Verfahrensschritt, Figur IC, wird auf die
metallische Schicht 4 das elektrisch isolierende Material einer ersten Lage 22 der Leiterplatte strukturiert
aufgebracht. Dabei bleiben Teile der metallischen Schicht 4 vom elektrisch isolierenden Material unbedeckt. Das
Aufbringen des elektrisch isolierenden Materials der ersten Lage 22 kann beispielsweise durch einen Siebdruckprozess erfolgen .
Im nächsten Verfahrensschritt, Figur 1D, wird in die
freigelassenen Bereiche ein elektrisch leitendes Material zur Bildung von Leiterbahnen 21 eingebracht. Im nachfolgenden Verfahrensschritt, Figur IE, wird eine zweite Lage 23, die ebenfalls elektrisch isolierendes
Material umfasst, auf die erste Lage 22 aufgebracht.
Freigelassene Bereiche werden mit elektrisch leitendem
Material zur Bildung weiterer Leiterbahnen 21 gefüllt, siehe Figur 1F.
Schließlich kann eine Durchkontaktierung 5 erzeugt werden, die sich bis in die organische Leuchtdiode 1 hineinerstreckt und dort eine der Elektroden 13, 14 kontaktiert. Das Bauteil kann eine weitere Durchkontaktierung (nicht gezeigt) zur Kontaktierung der anderen Elektrode umfassen. Die metallische Schicht 4 kann ebenfalls zur Kontaktierung, beispielsweise zur Erdung, freigelegt sein.
Insgesamt resultiert ein optoelektronisches Bauteil, bei dem die organische Leuchtdiode 1 und die Leiterplatte 2
miteinander integriert sind, sodass die Leiterplatte 2 integraler Bestandteil der organischen Leuchtdiode 1 ist. Zerstörungsfrei kann die Leiterplatte 2 nicht von der
organischen Leuchtdiode 1 gelöst werden. Bei der Leiterplatte 2 handelt es sich um eine mehrlagige Leiterplatte, bei der unterschiedliche Leiterbahnen 21 über Lagen hinweg
miteinander verbunden sein können.
In Verbindung mit den Figuren 2A bis 2F ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des hier beschriebenen Verfahrens erläutert, bei dem die Leiterplatte 2 auf den Abdeckkörper 16 der organischen Leuchtdiode aufgebracht wird. Das Aufbringen der Leiterplatte 2 auf den Abdeckkörper kann dabei nach
Fertigstellung der organischen Leuchtdiode 1, also wenn der Abdeckkörper 16 beispielsweise bereits auf die
Dünnfilmverkapselung 15 auflaminiert ist, erfolgen. Ferner ist es möglich, dass die Leiterplatte vor dem Aufbringen des Abdeckkörpers 16 auf die organische Leuchtdiode 1 mit den Lagen der Leiterplatte versehen wird. In einem ersten
Verfahrensschritt, Figur 2A, wird der Abdeckkörper 16, beispielsweise bestehend aus einem Glas, bereitgestellt.
Im nächsten Verfahrensschritt, Figur 2B, wird auf die
Oberseite des Abdeckkörpers 16 die erste Lage 22 zunächst durch strukturiertes Aufbringen des elektrisch isolierenden Materials erzeugt. Dabei werden Bereiche zur Ausbildung der Leiterplatte 21 freigelassen. Das elektrisch isolierende Material wird beispielsweise über einen Siebdruckprozess aufgebracht .
Im nächsten Verfahrensschritt werden die nicht bedeckten Bereiche mit einer leitenden Metallpaste beispielsweise durch Siebdruck, Doktorblading, Schablonendruck gefüllt. Auf diese Weise ist eine erste Lage 22 der Leiterplatte erzeugt, die sich in elektrisch isolierendes Material und elektrisch leitendes Material strukturiert.
In weiteren Verfahrensschritten, Figuren 2D und 2E, wird in gleicher Weise eine weitere Lage 23 der Leiterbahn erzeugt, die ebenfalls elektrisch isolierendes Material und elektrisch leitendes Material umfasst. Dabei können elektrische
Leiterbahnen 21 aus unterschiedlichen Lagen 22, 23
miteinander verbunden sein.
Wie die Figur 2F zeigt, resultiert beispielsweise eine dreilagige Leiterplatte mit den Lagen 22,23,24, die den
Abdeckkörper 16 der organischen Leuchtdiode 1 als
elektrischen Grundkörper umfasst. An der der organischen Leuchtdiode 1 abgewandten Oberseite der Leiterplatte 2 sind weitere elektrische Komponenten 16 angeordnet, die mechanisch und elektrisch mit der Leiterplatte 2 verbunden sind und über die Leiterplatte 2 mit der organischen Leuchtdiode und dort insbesondere mit der organischen Schicht 1 verschaltet sind. Bei den elektrischen Komponenten kann es sich beispielsweise um eine Ansteuervorrichtung, einen Temperatursensor, einen Umgebungslichtsensor oder ähnliche Bauteile handeln. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102013107467.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Claims

Patentansprüche
1. Organisches lichtemittierendes Bauteil mit
- einer organischen Leuchtdiode (1), die zumindest eine organische Schicht (11) aufweist, die zur Erzeugung von Licht eingerichtet ist,
- einer Leiterplatte (2) mit elektrischen Leiterbahnen (21), wobei
- die Leiterplatte (2) integraler Bestandteil der organischen Leuchtdiode ist,
- zumindest eine der elektrischen Leiterbahnen (21) der
Leiterplatte elektrisch leitend mit der organischen Schicht (11) der organischen Leuchtdiode verbunden ist,
- die Leiterplatte (2) von der der organischen Leuchtdiode (1) abgewandten Seite elektrisch kontaktierbar ist.
2. Organisches lichtemittierendes Bauteil nach dem
vorherigen Anspruch,
bei dem zumindest eine Komponente der organischen Leuchtdiode (1) einen elektrisch isolierenden Grundkörper der
Leiterplatte (2) bildet.
3. Organisches lichtemittierendes Bauteil nach dem
vorherigen Anspruch,
bei dem der elektrisch isolierende Grundkörper zumindest zum Teil durch eine Dünnfilmverkapselung (15) der organischen Leuchtdiode (1) gebildet ist.
4. Organisches lichtemittierendes Bauteil nach Anspruch 2, bei dem der elektrisch isolierende Grundkörper zumindest zum
Teil durch einen Abdeckkörper (16) der organischen
Leuchtdiode (1) gebildet ist.
5. Organisches lichtemittierendes Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Leiterplatte zumindest zwei Lagen (22,23,24) aufweist, die ein elektrisch isolierendes Material umfassen und in einer vertikalen Richtung senkrecht zur
Haupterstreckungsebene der organischen Leuchtdiode (1) übereinander angeordnet sind, wobei in jeder der zwei Lagen (22, 23, 24) zumindest eine der Leiterbahnen (21) angeordnet ist .
6. Organisches lichtemittierendes Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem das elektrisch isolierende Material der Lagen
(22,23,24) und die Leiterbahnen (21) durch Druckprozesse auf die organische Leuchtdiode aufgebracht sind.
7. Organisches lichtemittierendes Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Leiterplatte (21) über zumindest eine
Durchkontaktierung (5) mit der organischen Schicht (11) elektrisch leitend verbunden ist, wobei sich die
Durchkontaktierung (5) bereichsweise in die organische
Leuchtdiode (1) hinein erstreckt.
8. Organisches lichtemittierendes Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem eine elektronische Komponente (3) an der der
organischen Leuchtdiode (1) abgewandten Oberseite der
Leiterplatte (2) angeordnet ist, wobei die elektronische Komponente (3) mit zumindest einer der elektrischen
Leiterbahnen (21) der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines organischen lichtemittierenden Bauteils nach einem der vorherigen Ansprüche mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen der organischen Leuchtdiode (1), wobei die organische Leuchtdiode an ihrer Außenfläche stellenweise von der Dünnfilmverkapselung (15) begrenzt ist,
- Aufbringen einer metallischen Schicht (4) auf die
Dünnfilmverkapselung (15),
- strukturiertes Aufbringen des elektrisch isolierenden
Materials einer der zumindest einen Lage (22,23,24) auf die der Dünnfilmverkapselung (15) abgewandte Oberseite der metallischen Schicht (4), und
- Aufbringen von elektrisch leitendem Material auf zumindest einen Bereich der metallischen Schicht, der frei ist vom elektrisch isolierenden Material zur Erzeugung einer der Leiterbahnen (21) .
10. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
wobei die Dünnfilmverkapselung (15) in einer Vakuumkammer aufgebracht wird und die metallische Schicht (4) in derselben Vakuumkammer aufgebracht wird.
11. Verfahren zur Herstellung eines organischen
lichtemittierenden Bauteils mit
- einer organischen Leuchtdiode (1), die zumindest eine organische Schicht (11) aufweist, die zur Erzeugung von Licht eingerichtet ist,
- einer Leiterplatte (2) mit elektrischen Leiterbahnen (21), wobei
- die Leiterplatte (2) mit der organischen Leuchtdiode (1) integral verbunden wird, - zumindest eine der elektrischen Leiterbahnen (21) der
Leiterplatte elektrisch leitend mit der organischen Schicht (11) der organischen Leuchtdiode verbunden wird,
- die Leiterplatte (2) von der der organischen Leuchtdiode (1) abgewandten Seite elektrisch kontaktierbar ist, wobei
- zum integralen Verbinden von organischer Leuchtdiode (1) und Leiterplatte (2) die Leiterplatte (2) auf der organischen Leuchtdiode (1) erzeugt wird, wobei die Leiterplatte (2) zu keinem Zeitpunkt des Verfahrens als separate Komponente vorliegt, sondern direkt auf der organischen Leuchtdiode (1) hergestellt wird.
12. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
wobei ein organisches lichtemittierendes Bauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt wird.
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