WO2018060258A1 - Kontaktierung von optoelektronischen bauelementen - Google Patents

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WO2018060258A1
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electrodes
oled
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Patrick Barkowski
Marcin Ratajczak
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Inuru Gmbh
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Definitions

  • the invention describes a method for contacting electrodes with
  • Conductor tracks by means of a conductive paste and / or adhesives coated conductive fiber composites. Furthermore, the invention relates to an electronic component whose electrodes have been connected by means of a conductive paste and / or adhesives coated conductive fiber composites.
  • the invention relates to the field of electronic components.
  • electronic components which have optoelectronic components.
  • Optoelectronic components for example on an organic basis, or as hybrid components of organic and inorganic layers, are used in many technological fields.
  • OLEDs Organic light-emitting diodes usually consist of a sandwich structure, wherein there are usually several layers of organic semiconducting materials between two electrodes.
  • an OLED comprises one or more emitter layers EL, in which or in which electromagnetic radiation, preferably in the visible range, through a
  • the electrons and electron holes are provided by a respective cathode or anode, wherein preferably so-called injection layers, by lowering the
  • OLEDs therefore usually have electron or hole injection layers. Furthermore, OLEDs usually have hole transport layer (HTL) or electron transport layer (ETL), which promote the diffusion direction of the electrons and holes to the emitter layer. In OLEDs, these layers are composed of organic materials; in hybrid optoelectronic devices, the layers can be partly made of organic, partly inorganic, materials consist. For the purposes of the invention, the term OLED is preferably understood as meaning hybrid LEDs.
  • OLEDs are characterized by a thin and flexible layer structure. For this reason, OLEDs are much more versatile than classic inorganic LEDs. Due to the
  • organic solar cells are also characterized by a thin layer structure, which the
  • an emitter layer there are one or more absorber layers as the photoactive layer.
  • the absorber layer electron-hole pairs are generated as free charge carriers due to incident electromagnetic radiation.
  • the further layers include electron and hole transport layers as well as electron extraction and hole extraction layers. These consist of organic materials or in the case of hybrids of organic and inorganic
  • organic solar cells is also understood as meaning hybrid solar cells.
  • organic solar cells Due to the thin layer structure, organic solar cells can be produced inexpensively and can be applied over a wide area to buildings as a film coating.
  • the anode and cathode are connected via tracks or cables to a voltage source which supplies the electrical energy for the luminous power of the OLEDs provides.
  • the electrodes are galvanically connected to a power consumer, such as a rechargeable battery, or just to an OLED.
  • temperatures can cause damage to the optoelectronic components, that is to say the OLED or the organic solar cell. This is particularly the case when it comes to printed OLEDs or organic solar cells, as these are particularly sensitive to heat. Even printed conductors can be destroyed or dissolved by conventional soldering.
  • An object of the invention was to provide a method and an apparatus which overcome the disadvantages of the prior art.
  • the invention relates to an electronic component comprising at least one electrode and at least one printed conductor, wherein on the electrode there is a layer of a paste having a paste, by means of which a contacting to the printed conductor takes place.
  • the electronic component preferably designates a
  • the electronic component may include both optoelectronic thin-film components such as OLEDs or organic solar cells. But it may also be preferred that the electronic component other
  • the electrode is preferably understood as meaning a conductive material which has to be connected to a conductor track for startup.
  • the electrodes are preferably the anode or cathode.
  • the cathode serves as an electron supplier in this preferred embodiment.
  • the cathode preferably has a low surface resistance, in order to allow the most uniform possible injection or extraction of the electrons across the surface of the OLED or of the organic solar cell.
  • the anode is preferably the
  • Electron hole supplier and therefore preferably has a significantly higher work function than the cathode. Furthermore, it is preferred that the anode has a high
  • the electrodes are preferably those leidayen contacts which are connected to the conductor tracks.
  • conductor tracks are preferably strips produced from a conductive material, which preferably have a greater length than width and to
  • Tracks have a small thickness of significantly less than 0.5 mm and can be produced for example by means of printing processes. But it may also be preferred that the contacting according to the invention takes place directly between two electrodes, wherein no additional conductor track is necessary or one
  • Electrode of the conductor corresponds. It was completely surprising that with the aid of a conductive paste, preferably a silver paste, a copper paste, a carbon paste or a graphite paste, a stable and effective contacting of electrodes to the conductor tracks can be achieved.
  • a paste is primarily a moldable, soft mass, a solid-liquid mixture (suspension), which has a high content of solids and is more impact resistant than flowable.
  • the electrodes of the prior art have a too smooth surface structure to allow direct contact with printed conductors. Above all, a contacting means making an electrical contact or an electrical connection between the contacted elements so that electrons and / or electron holes can move between these elements and an electric current can flow.
  • Surface preferably has an extent not only along two dimensions, as in a plane, but in three mutually orthogonal directions in space to provide a partially planar surface whose surface is enlarged and which has structures.
  • bumps figuratively speaking, hills, valleys, peaks or other types of bumps on the electrode. This effectively increases the effective potential contact area of the electrode.
  • the irregularities cause it to be strong when it comes into contact with a printed conductor, in particular with a printed printed circuit
  • the electronic component is thus characterized by a simple construction with a low susceptibility to interference and increased stability. It is particularly robust, reliable and maintenance-free, mistakes can be eliminated, the quality can be raised. In addition, the effectiveness of the contact is increased, so that less energy must be used to move the carrier. While the contacting between electrodes and interconnects mediated by the paste capable of conducting paste can be used in a large number of different electronic circuits, the form of the contacting is particularly advantageous for sensitive optoelectronic components, such as, in particular, OLEDs or organic solar cells, since these are particularly sensitive to supplied heat and / or or pressures inherent in other contacting methods.
  • the electronic component is characterized in that the electronic component is an organic light-emitting diode (OLED), comprising an anode, a cathode and a layer structure between the electrodes with at least one light-generating layer, and a
  • OLED organic light-emitting diode
  • Voltage source for operating the OLED comprises, wherein at the voltage source at least two tracks are connected, wherein the layer of conductive paste is present at the electrodes of the OLED and a contact to the
  • the term OLED preferably includes the organic light-emitting diodes sufficiently known from the prior art, which are characterized by a layer structure comprising a light-generating layer between an anode and an electrode. To operate the OLED, it is necessary to connect them to a voltage source, with tracks as
  • the charge carriers can be fed into the photoactive layer to produce visible light.
  • Batteries, capacitors or even solar cells, preferably organic solar cells, can preferably be used as voltage sources.
  • the invention preferably relates to an electronic component, wherein the electronic component comprises an organic solar cell, comprising an anode, a cathode and a layer structure between the electrodes with at least one light-absorbing layer and a power pickup, wherein at least two conductor tracks are connected to the power pickup, wherein the Layer of the conductive paste is present at the electrodes of the organic solar cell and provides a contact with the conductor tracks.
  • the electronic component comprises an organic solar cell, comprising an anode, a cathode and a layer structure between the electrodes with at least one light-absorbing layer and a power pickup, wherein at least two conductor tracks are connected to the power pickup, wherein the Layer of the conductive paste is present at the electrodes of the organic solar cell and provides a contact with the conductor tracks.
  • organic solar cell preferably includes the solar cells sufficiently known from the prior art, which are characterized by a layer structure of at least partially semiconducting organic materials and in particular an absorbing layer between an anode and an electrode.
  • the term organic solar cell it is necessary to apply this to a power consumer, preferably with the aid of conductor tracks,
  • Capacitors or batteries Components for storing the electrical energy, such as Capacitors or batteries are suitable, as well as electronic components that use the electrical energy directly for processes, such as OLEDs to generate light signals.
  • Such an electronic component comprising an organic solar cell has a particularly high robustness and freedom from maintenance. This is especially true for solar cells that are exposed to wind and weather and in the
  • the electronic component is an optoelectronic
  • Component preferably an OLED or an organic solar cell comprises, which is connected via conductor tracks to a voltage source or a power consumer.
  • the electronic component may preferably have additional electronic components such as switches, sensors and / or
  • Control electronics have, whereby in this case an inventive
  • the electronic component is characterized by a flat construction. That is, the thickness of the component is preferably significantly less than its length and / or width.
  • the electronic component may have a thickness of less than 1 mm.
  • An electronic component of such thickness can be produced particularly reliably and thus favorably.
  • the component has a thickness of less than 0.3 mm, during which its length and width is several centimeters, so that a ratio of the thickness to the length or width of the component of more is given as 1: 10, more than 1: 50 or more than 1: 100 is preferred.
  • Such a component contributes to the miniaturization of optoelectronic components. Due to the exceptional thinness, a special aesthetic effect can be achieved.
  • the term optoelectronic component is preferably used to designate an OLED and / or an organic solar cell.
  • the contacting of the electrodes of the optoelectronic component takes place with the aid of the conductive paste.
  • this constitutes a particularly stable contacting, which is particularly well suited for pressure and temperature-sensitive optoelectronic components. While known contacts in the prior art high temperatures, as in
  • Soldering, or long drying times, as required for FPC cables, can be dispensed with these disadvantages by contacting the invention with the help of conductive pastes.
  • the preferred electronic components are thus characterized by a particularly low error rate.
  • the contacting with the aid of the conductive pastes ensures a long-lasting and stable connection, so that the optoelectronic components in the circuit have a long service life and also withstand high loads, such as, for example, by bending of the component.
  • the electronic component is characterized in that the conductive paste is selected from a group comprising silver pastes, carbon pastes and / or graphite pastes. These materials are particularly suitable for effecting stable adhesion between the electrodes and the tracks. Furthermore, the properties of the conductive paste is selected from a group comprising silver pastes, carbon pastes and / or graphite pastes. These materials are particularly suitable for effecting stable adhesion between the electrodes and the tracks. Furthermore, the properties of the conductive paste is selected from a group comprising silver pastes, carbon pastes and / or graphite pastes. These materials are particularly suitable for effecting stable adhesion between the electrodes and the tracks. Furthermore, the properties of the conductive paste is selected from a group comprising silver pastes, carbon pastes and / or graphite pastes. These materials are particularly suitable for effecting stable adhesion between the electrodes and the tracks. Furthermore, the properties of the conductive paste is selected from a group comprising silver pastes, carbon pastes and / or graphite pastes. These
  • the aforementioned materials can be processed reliably and thus ensure a saving of time and work steps.
  • the raw materials required for the materials are relatively easy to procure or can be recycled.
  • the conductor tracks should comprise silver, for example, it is possible to realize a particularly effective contact with silver paste as a conductive paste.
  • the energy levels of the contacting are made to match those of the thin film devices, thereby increasing the efficiency.
  • a higher yield for example, of generated light in the case of OLEDs, or of electricity in the case of organic solar cells, can be achieved
  • the electronic component is characterized in that a layer comprising conductive fiber composites is present between the conductive paste and the electrodes.
  • Conductive fiber composites preferably denote composites comprising a metal and / or a
  • a fiber composite primarily comprises two major components, a bedding matrix and reinforcing fibers. By mutual interactions of the two components of this material receives higher quality properties than each of the two individually involved components alone, in particular with respect to the mechanical properties.
  • Both the matrix and the fibers may be made of conductive materials, for example metals or graphitic carbons.
  • the stability of the contact between the electrodes and the conductor tracks can be significantly increased.
  • the fiber composites can compensate excellent shear and compressive forces due to their structuring. Thus, it is ensured that the contacting of the electronic component is not damaged even with very high mechanical stresses. This is of particular importance when using the electronic components, for example, for products that are worn by consumers on the body and in the
  • the contact area between the electrode and fiber composites can be increased. This results in a synergistic effect, the electrical conductivity is increased to an extent which is stronger than by the electrical properties of the paste and the
  • Fiber composite was expected in itself. Likewise, the
  • the electronic component is characterized in that the fiber composites are selected from a group comprising nickel-copper (Ni-Cu) and / or silver-nickel-copper (Ag-Ni-Cu).
  • Ni-Cu nickel-copper
  • Ag-Ni-Cu silver-nickel-copper
  • Fiber composites of these materials have energy levels that are particularly well matched to a typically thin film device to be contacted (eg, an OLED). Thus, a particularly good conductivity over the contacting is guaranteed away and the contact contributes to
  • the electronic component is characterized in that the fiber composites are coated with conductive adhesives.
  • conductive adhesives are preferably materials which in particular have high adhesiveness to materials comprising metals and, on the other hand, have sufficient conductivity for electrical current.
  • the person skilled in the art is familiar with a series of conductive adhesives which are preferably usable. These include adhesives and resins, especially those based on acrylic, to which electrically conductive inorganic or organic particles, such as, for example, silver, gold, palladium, nickel, graphite, copper, have been added.
  • these adhesives are conductive in all three dimensions (XYZ) or only along the Thickness of the adhesive tape (z) conductive.
  • XYZ all three dimensions
  • z Thickness of the adhesive tape
  • conductive adhesive tapes are used, which are designed for the grounding of electronic components. These are, for example, conductive adhesive tapes of the manufacturer TESA with the product numbers 60260, 60262, 60272, 60252, 60251, 60234, 60233, 8455, 8456, 60255, 60256, 60257, 60253, 60254, 60274, 60258, 60214, 60246, 60215, 60248 , 60249, 60216, 60217 and 60218 or conductive tapes of the manufacturer 3M with the
  • the application of the conductive paste surprisingly increases the conductivity of the conductive adhesive-coated conductive fiber composites, preferably the conductive adhesive tapes, and thus improves the electrical performance
  • the fiber composites coated with conductive adhesives can mediate stable contact even without the use of a conductive paste.
  • conductive adhesive tapes for the contacting of electrodes with printed conductors, in particular of optoelectronic components is a surprising finding.
  • the conductive adhesive tapes are used only for grounding electronic components or circuit boards. The possibility of a sophisticated contacting, in particular of optoelectronic components, has not been suggested.
  • the invention relates to an electronic component comprising at least one electrode and at least one printed conductor, wherein a contacting takes place between the at least one electrode and the at least one printed conductor by means of a layer of conductive fiber composites which are coated with conductive adhesives.
  • a component is particularly simple, on the one hand with regard to the manufacturing process, which saves costs, on the other hand in the structure, whereby the reliability and maintenance-free is increased.
  • Such a component is also very versatile.
  • the invention also relates to an electronic component, wherein the electronic component comprises an organic light-emitting diode (OLED), which comprises an anode, a cathode and a layer structure between the electrodes with at least one light-generating layer, and a voltage source for operating the OLED wherein at least two conductor tracks are connected to the voltage source, wherein a contacting between the electrodes of the OLED and the conductor tracks takes place by means of a layer of conductive fiber composites, which is coated with conductive adhesives.
  • OLED organic light-emitting diode
  • the electronic component comprises an organic light-emitting diode (OLED), which comprises an anode, a cathode and a layer structure between the electrodes with at least one light-generating layer, and a voltage source for operating the OLED wherein at least two conductor tracks are connected to the voltage source, wherein a contacting between the electrodes of the OLED and the conductor tracks takes place by means of a layer of conductive fiber composites, which is
  • the invention also relates to an electronic component, wherein the electronic component comprises an organic solar cell, comprising an anode, a cathode and a layer structure between the
  • Power pickup comprises, wherein at least two tracks are connected to the power consumer, wherein a contacting between the electrodes of the organic solar cell and the tracks is carried out by means of a layer of conductive fiber composites, which is coated with conductive adhesives.
  • a contacting between the electrodes of the organic solar cell and the tracks is carried out by means of a layer of conductive fiber composites, which is coated with conductive adhesives.
  • the invention relates to an electronic component comprising at least two electrodes, wherein a contacting between the two electrodes by means of a layer of conductive fiber composites, which is coated with conductive adhesives.
  • the layer of conductive fiber composites, which is coated with conductive adhesive acts as a conductive bridging, so that a separate trace is not necessary.
  • This embodiment can be advantageously used, for example, in the optoelectronic components, such as e.g.
  • OLEDs are placed side by side and contacted directly via conductive adhesive tapes.
  • one electrode of a first OLED is preferably galvanically connected to one electrode of a second by a conductive adhesive tape.
  • the fiber composites include e.g. preferably nickel-copper (Ni-Cu) and / or silver-nickel-copper (Ag-Ni-Cu). These have a particularly high conductivity and thus increase the performance of the component.
  • the commercially available conductive adhesive tapes can be used. As a result, the production can be cheapened.
  • the invention further relates to a method for contacting an electrode with a conductor track
  • This method allows a stable contacting of an electrode with a
  • the method can advantageously be used preferably for contacting sensitive optoelectronic components, such as an OLED and / or an organic solar cell.
  • sensitive optoelectronic components such as an OLED and / or an organic solar cell.
  • the process results in a particularly simple and robust
  • the invention thus relates to a
  • an OLED comprising an anode, a cathode and a
  • the invention relates to a method for contacting an organic solar cell
  • an organic solar cell comprising an anode, a cathode and a layer structure between the electrodes with an absorbing layer
  • a contact can also be made without the conductive paste, i. only with the help of the adhesives coated fiber composites.
  • Such a structure is particularly simple and saves material and work stages, thus costs in the production.
  • the invention relates to a method for contacting an electrode with a conductor track
  • Adhesives coated allows the construction of a stable galvanic connection and is preferably used for optoelectronic devices.
  • the contacts with fiber composites have proven to be surprisingly robust. Even high mechanical loads can be caused by the
  • the invention relates to a method for contacting an OLED
  • an OLED comprising an anode, a cathode and a
  • the process has a particularly powerful OLED result. This can be explained in particular by the high-performance, large-area contact, which utilizes the surface of the contacting particularly effectively and therefore increases the conductivity.
  • the invention relates to a method for contacting an organic solar cell
  • an organic solar cell comprising an anode, a cathode and a layer structure between the electrodes with an absorbing layer
  • the invention therefore relates to a
  • the element of a circuit thus produced which consists of an electrode and a conductor, which are contacted with each other, through the
  • the invention relates to a method for contacting an OLED
  • an OLED comprising an anode, a cathode and a Layer structure between the electrodes with a light-generating layer
  • the invention relates to a method for contacting an organic solar cell
  • an organic solar cell comprising an anode, a cathode and a layer structure between the electrodes with an absorbing layer
  • Conductors are applied to the layer of fiber composites. This can have procedural reasons and, for example, for the elimination of
  • Manufacturing errors and quality assessment are used. It may also be preferred to carry out further method steps before, after or in between
  • the method is characterized in that the application of the conductive paste takes place by means of a screen-printing method, a stencil printing method, a dispenser and / or manually with the aid of a spade.
  • the method is characterized in that, after the application of the conductive paste, it is smoothed with the aid of a saddle.
  • a saddle is in this context
  • an element which is particularly suitable due to its surface for smoothing the paste in particular, an element which is particularly suitable due to its surface for smoothing the paste.
  • a particularly adhesive connection can be achieved by means of the conductor tracks or with the layer of fiber composites, since the paste adapts optimally to these materials.
  • visible to the naked eye recognizable supernatants of the paste can be avoided and the aesthetic effect of the contacted device can be improved.
  • the electrically conductive paste is dried at room temperature, so that advantageously no heating is necessary. So can
  • the method is characterized in that the application of the adhesives coated fiber composites by means of a manual positioning and / or with the aid of an automated positioning system.
  • these simple method steps are sufficient to connect the electrodes or the printed conductors to the layer of fiber composites and adhesives.
  • Particularly high pressures and / or temperature ranges are preferably not necessary.
  • Adhesives coated fiber composites on the conductive paste be applied, as long as it has not dried yet. This can be achieved on a penetration of the paste in the layer of adhesives and fiber composites, which allows excellent conductivity and an electrical interface, in particular for injecting or extracting charge carriers from optoelectronic devices. Similarly, a resulting compound is particularly robust and reliable.
  • the provision of the OLED and the organic solar cell can preferably be achieved by acquiring OLEDs or organic solar cells known from the prior art in order to contact them in accordance with the mentioned method steps.
  • the contacting preferably designates the mediation of a stable, electrically conductive connection between the electrodes and the conductor tracks.
  • the method according to the invention is therefore also preferably referred to as a contacting method. Such a method introduces a second way of contacting and offers an alternative by which an improvement of the prior art can be brought about.
  • the OLED and the organic solar cell can also be provided by known production methods, the steps for contacting the process steps for producing the OLED and / or the organic solar cell being connected. It was surprising that the method steps for contacting can be connected without any effort to the known production methods.
  • the method is characterized in that the OLED and / or the organic solar cell a
  • Thin-film construction comprises and the provision of these by wet-chemical process and / or a thermal vapor deposition process takes place. These methods are on the one hand particularly reliable, on the other hand very well rationalisierbar. It is particularly preferred that the layers are applied by screen printing, spin-coating, offset printing, and / or gravure printing. These processes mean savings in time, material, labor hours and costs. It is very particularly preferred that the layers are applied by means of an inkjet printing method and the cathode and anode are particularly preferably applied by a spraying method. This method is particularly robust against slight deviations of the parameters to be set and represents a quality improvement
  • the use of light pressure or a short-term temperature of 120 ° C. may also be preferred. This makes it possible to provide particularly conductive and robust contacts.
  • wet-chemical processes are understood to mean production processes in which the materials for the individual layers, e.g. the organic semiconducting polymers are present in solutions and a coating is carried out with the aid of these solutions.
  • suitable solvents as carriers for the respective components.
  • Thermal vapor deposition is understood to mean preferred vacuum-based coating processes in which the materials for the layers are heated to a boiling point and are thus vapor-deposited onto the respective substrates.
  • the method is characterized in that the provision of the printed conductors is effected by a printing process selected from a group comprising inkjet, screen printing, flexographic printing, offset printing. Preference is given to using silver and / or graphite as printing materials.
  • the printing methods mentioned make it possible to produce particularly thin, flexible and cost-effective conductor tracks.
  • electronic circuits can be realized, which are characterized by a high flexibility and extremely small thickness.
  • the fact that both the OLED and / or the organic solar cell and the printed conductors can be produced by printing processes considerably simplifies and rationalizes the production process.
  • Conductor tracks and / or with electrodes, in particular of printed OLEDs and / or organic solar cells to connect are provided.
  • this allows inventive method using a contact in which even highly sensitive interconnects and / or optoelectronic components can be galvanically coupled together safely and stably.
  • the application of the conductive paste in particular can be excellently combined with the process steps for printing on the electronic components.
  • FIG. 1 Schematic representation of a preferred contacting an OLED
  • FIG. 2 Schematic representation of a preferred contacting of a
  • Fig. 1 a, b shows a schematic representation of a preferred contacting of an OLED 1 .1.
  • the OLED 1.1 comprises a thin-film structure having at least one optically active emitter layer, which is arranged between two electrodes, an anode 1.5 and a cathode 1.6.
  • the OLED 1 .1 is contacted. with printed conductors 1 .2, which are connected to a voltage source (not shown).
  • fiber composites 1.3 which are coated on both sides with adhesives 1 .4, brought between the electrodes (1 .5 and 1.6) and the conductor tracks 1.2.
  • Preferred conductive fiber composites 1.3 are, for example, Ni-Cu or Ag-Ni-Cu fiber composites.
  • the electrodes (1.5 and 1.6) are roughened.
  • this surface modification can be carried out during the printing of the electrodes (1 .5 and 1.6) by applying a conductive paste 1 .7.
  • the OLEDs 1 .1. after being placed with the conductive paste 1.7 to coat.
  • conductive paste 1.7 are preferably copper pastes, silver pastes and / or
  • Graphite pastes are used, which preferably with a screen printing process be applied.
  • the conductive paste 1.7 as illustrated in FIG. 1b, is preferably present between the electrodes (1.5 and 1.6) and the fiber composites 1.3 coated with adhesives 1.4.
  • Fiber composites 1.3 and the printed conductors 1.2 is preferred by
  • FIG. 1 b shows a sectional view of the preferred OLED 1.1, whose electrodes (1.5 and 1.6) have been connected to the printed conductors 1.2.
  • Fig. 1 a shows a
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a further preferred contacting of an OLED 1.1.
  • the optoelectronic device i. the OLED 1 .1
  • the electrodes 1.5 and 1.6 up, i. preferably to the side facing away from the substrate, before.
  • Fig. 2a shows a contacting of an electrode (1.5 or 1.6) of the OLED 1.1 by means of adhesives 1.4 coated fiber composites 1.3 to a
  • Conductor 1.2 wherein the conductor 1.2 and the electrode (1.5 or 1.6) are coated with a conductive paste 1 .7.
  • 2b shows a contacting of an electrode (1.5 or 1.6) of the OLED 1.1 with the aid of adhesives 1.4 coated fiber composites 1.3 to a
  • Conductor 1.2 wherein the electrode (1.5 or 1.6) is coated with a conductive paste 1.7, the contact on the conductor track 1.2, however, without the application of a conductive paste 1.7 is carried out.
  • FIG. 2c shows a contacting of an electrode (1 .5 or 1.6) of a first OLED 1.1 by means of fiber composites 1 .3 coated with adhesives 1 .4 to an electrode (1 .5 or 1 .6) of a second OLED 1.1. It is preferred that the electrodes (1.5 or 1.6) of the OLEDs each have a layer of conductive pastes 1 .7.
  • Inventive electronic component and the method for contacting an electrode, preferably an OLED and / or an organic solar cell, with interconnects are thus not limited in their embodiments to the above preferred embodiments. Rather, a variety of

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Kontaktierung von Elektroden (1.5, 1.6) mit Leiterbahnen (1.2) mit Hilfe einer leitfähigen Paste (1.7) und/oder mit Adhäsionsmitteln (1.4) beschichteten leitfähigen Faserverbundstoffen (1.3). Weiterhin betrifft die Erfindung ein elektronisches Bauteil dessen Elektroden (1.5, 1.6) mit Hilfe einer leitfähigen Paste (1.7) und/oder mit Adhäsionsmitteln (1.4) beschichteten leitfähigen Faserverbundstoffen (1.3) angeschlossen wurden.

Description

KONTAKTIERUNG VON OPTOELEKTRONISCHEN
BAUELEMENTEN
BESCHREIBUNG
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Kontaktierung von Elektroden mit
Leiterbahnen mit Hilfe einer leitfähigen Paste und/oder mit Adhäsionsmitteln beschichteten leitfähigen Faserverbundstoffen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein elektronisches Bauteil dessen Elektroden mit Hilfe einer leitfähigen Paste und/oder mit Adhäsionsmitteln beschichteten leitfähigen Faserverbundstoffen angeschlossen wurden.
Hintergrund und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft das Gebiet von elektronischen Bauteilen. Bevorzugt von elektronischen Bauteilen, welche optoelektronische Bauelemente aufweisen.
Optoelektronische Bauelemente, beispielsweise auf organischer Basis, oder aber als hybride Bauelemente aus organischen und anorganischen Schichten, werden in vielen technologischen Bereichen eingesetzt.
Organische Leuchtdioden (OLEDs) bestehen zumeist aus einem Sandwich-Aufbau, wobei sich zwischen zwei Elektroden zumeist mehrere Schichten organischer, halbleitender Materialien befinden. Insbesondere umfasst eine OLED eine oder mehrere emittierende Schichten (engl, emitter layer EL), in welcher oder in welchen elektromagnetische Strahlung, bevorzugt im sichtbaren Bereich, durch eine
Rekombination von Elektronen mit Elektronenlöchern erzeugt wird. Die Elektronen und Elektronenlöcher werden durch jeweils eine Kathode bzw. Anode bereitgestellt, wobei bevorzugt sogenannte Injektionsschichten, durch eine Absenkung der
Injektionsbarriere, den Prozess erleichtern. OLEDs verfügen daher zumeist über Elektronen- bzw. Lochinjektionsschichten. Des Weiteren verfügen OLEDs in der Regel über Elektronen- und Lochtransportschichten (engl, hole transport layer (HTL) oder electron transport layer (ETL)), welche die Diffusionsrichtung der Elektronen und Löcher zur Emitterschicht unterstützen. Bei OLEDs sind diese Schichten aus organischen Materialien aufgebaut, bei hybriden optoelektronischen Bauteilen können die Schichten teilweise aus organischen teilweise auch aus anorganischem Materialien bestehen. Im Sinne der Erfindung werden unter dem Begriff OLED bevorzugt auch hybride LEDs verstanden.
Im Vergleich zu herkömmlichen anorganischen LEDs zeichnen sich OLEDs durch einen dünnen und flexiblen Schichtaufbau aus. Aus diesem Grunde lassen sich OLEDs deutlich vielfältiger als klassische anorganische LEDs einsetzen. Aufgrund der
Biegsamkeit sind OLEDs beispielsweise für Bildschirme oder elektronisches Papier hervorragend einsetzbar.
Die vorteilhaften Eigenschaften optoelektronischer Bauelemente umfassend organische halbleitende Materialien zur Lichterzeugung bei OLEDs lassen sich ebenso auf die Erzeugung von elektrischem Strom übertragen. So zeichnen sich organische Solarzellen gleichfalls durch einen dünnen Schichtaufbau aus, welcher die
Einsatzmöglichkeiten gegenüber klassischen anorganischen Solarzellen deutlich erhöht. Der Aufbau von organischen Solarzellen oder hybriden Solarzellen weist Ähnlichkeiten mit OLEDs auf.
Anstatt einer Emitterschicht liegen als photoaktive Schicht jedoch eine oder mehrere Absorberschichten vor. In der Absorberschicht werden aufgrund einfallender elektromagnetischer Strahlung Elektronen-Loch-Paare als freie Ladungsträger erzeugt. Die weiteren Schichten umfassen Elektronen- und Lochtransportschichten sowie Elektronenextraktions- und Lochextraktionsschichten. Diese bestehen aus organischen Materialien oder im Falle von hybriden aus organischen und anorganischen
Materialien, deren elektrochemischen Potentiale derart als Donator- und
Akzeptorschichten verschoben sind, dass diese in der Solarzelle ein internes Feld erzeugen, welches die freien Ladungsträger zu den Elektroden abführt. Durch den Einfall der elektromagnetischen Strahlung werden dadurch an der Kathode Elektronen und an der Anode Elektronenlöcher zur Erzeugung einer Spannung bzw. eines
Stromes bereitgestellt. Im Sinne der Erfindung werden unter dem Begriff organische Solarzellen auch bevorzugt hybride Solarzellen verstanden.
Aufgrund des dünnen Schichtaufbaus lassen sich organische Solarzellen günstig herstellen und können als Folienbeschichtung weitflächig an Gebäuden angebracht werden.
Zur Inbetriebnahme, sowohl von OLEDs als auch organischen Solarzellen, ist es notwendig, deren Elektroden mit Leiterbahnen oder Kabeln zu kontaktieren. Im Falle der OLEDs werden die Anode und Kathode über Leiterbahnen oder Kabel mit einer Spannungsquelle verbunden, welche die elektrische Energie für die Leuchtleistung der OLEDs bereitstellt. Bei organischen Solarzellen werden die Elektroden galvanisch an einen Leistungsabnehmer, wie zum Beispiel eine aufladbare Batterie, oder eben auch an eine OLED angeschlossen.
Im Stand der Technik ist es hierzu bekannt, durch konventionelles Löten die
Elektroden mit Kabeln oder Leiterbahnen zu verbinden. Aufgrund der hohen
Temperaturen kann es dabei jedoch zu einer Beschädigung der optoelektronischen Bauelemente, also der OLED oder der organischen Solarzelle, kommen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn es sich um gedruckte OLEDs oder organische Solarzellen handelt, da diese besonders hitzeempfindlich sind. Auch gedruckte Leiterbahnen können durch konventionelle Lötverfahren zerstört oder aufgelöst werden.
Im Stand der Technik ist es darüber hinaus bekannt, flexible Kontaktierungsmethoden einzusetzen, welche ohne konventionelle Lötmethoden auskommen. Hierbei werden die elektronischen Komponenten zumeist auf flexiblen Kunststoffsubstraten, wie z.B. Polyimidfolien, aufgebracht und verbunden. Im Englischen ist die Technologie unter flexible electronic circuits (FPC) bekannt. Zur Kontaktierung von OLEDs oder organischen Solarzellen an Leiterbahnen werden daher auch FPC-Kabel eingesetzt. Hierbei werden leitfähige Klebstoffe zum Verbinden der Elektroden mit den FPC- Kabeln verwendet. Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch der hohe Zeitaufwand, welcher durch das Trocknen der Klebstoffe bedingt ist. Zudem werden hohe
Temperaturen und teils hoher Druck benötigt, welche das Bauelement zerstören können.
Aufgabe der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung war es ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik beseitigen. Insbesondere war es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Kontaktierung von Elektroden, bevorzugt von OLEDs oder organischen Solarzellen, bereitzustellen, welches eine stabile Verbindung sicherstellt, sich schnell und kostengünstig umsetzen lässt und sensitive elektronische Komponenten schont. Weiterhin war es eine Aufgabe der Erfindung ein entsprechendes elektronisches Bauteil, bevorzugt umfassend eine OLED oder eine organische Solarzelle bereitzustellen, bei welchem eine stabile und kostengünstige Kontaktierung der Elektroden mit den Leiterbahnen vorliegt.
Zusammenfassung der Erfindung Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche für ein elektronisches Bauteil sowie für Verfahren zur Kontaktierung von Elektroden mit Leiterbahnen gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein elektronisches Bauteil umfassend mindestens eine Elektrode und mindestens eine Leiterbahn, wobei an der Elektrode eine Schicht einer leifähigen Paste vorliegt, mittels derer eine Kontaktierung zur Leiterbahn erfolgt.
Im Sinne der Erfindung bezeichnet das elektronische Bauteil bevorzugt eine
Anordnung von elektronischen Komponenten umfassend mindestens eine Elektrode und einer Leiterbahn. Das elektronische Bauteil kann sowohl optoelektronische Dünnschichtbauteile wie zum Beispiel OLEDs oder organische Solarzellen umfassen. Es kann aber auch bevorzugt sein, dass das elektronische Bauteil andere
konventionelle Bauteile, wie beispielsweise Mikrochips, Leiterplatten, bevorzugt bestückt mit einer elektronischen Schaltung, etc. umfasst. Im Sinne der Erfindung wird unter der Elektrode bevorzugt eine leitfähiges Material verstanden, welches zur Inbetriebnahme mit einer Leiterbahn verbunden werden muss. Im Falle von OLEDs oder organischen Solarzellen sind die Elektroden bevorzugte die Anode bzw. Kathode. Die Kathode dient in dieser bevorzugten Ausführungsform als Elektronenlieferant. Bevorzugt weist die Kathode einen geringen Flächenwiderstand auf, um eine möglichst gleichmäßige Injektion bzw. Extraktion der Elektronen über die Fläche der OLED oder der organischen Solarzelle zu ermöglichen. Die Anode ist bevorzugt der
Elektronenlochlieferant und weist daher bevorzugt eine deutlich höhere Austrittsarbeit als die Kathode auf. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Anode eine hohe
Flächenleitfähigkeit für Löcher aufweist. Im Falle anderer konventioneller Bauteile wie beispielsweise einem Mikrochip oder eine Leiterplatte sind die Elektroden bevorzugt jene leifähigen Kontakte, welche mit den Leiterbahnen verbunden werden. Im Sinne der Erfindung sind Leiterbahnen bevorzugt aus einem leitfähigen Material hergestellte Streifen, welche bevorzugt eine höhere Länge als Breite aufweisen und zur
Verbindung von elektronischen Komponenten dienen. Bevorzugt weisen die
Leiterbahnen eine geringe Dicke von deutlich weniger als 0,5 mm auf und können beispielsweise mit Hilfe von Druckverfahren erzeugt werden. Es kann aber auch bevorzugt sein, dass die erfindungsgemäße Kontaktierung direkt zwischen zwei Elektroden erfolgt, wobei keine zusätzliche Leiterbahn notwendig ist bzw. eine
Elektrode der Leiterbahn entspricht. Es war völlig überraschend, dass mit Hilfe einer leitfähigen Paste, bevorzugt einer Silberpaste, einer Kupferpaste, eine Kohlenstoffpaste oder einer Graphitpaste, eine stabile und wirksame Kontaktierung von Elektroden zu den Leiterbahnen erreicht werden kann. Eine Paste ist in erster Linie eine formbare, weiche Masse, ein Feststoff- Flüssigkeitsgemisch (Suspension), welches einen hohen Gehalt an Festkörpern aufweist und eher streichfest als fließfähig ist. Die Elektroden des Standes der Technik weisen eine zu glatte Oberflächenstruktur auf, um direkt eine Kontaktierung mit Leiterbahnen zu ermöglichen. Eine Kontaktierung meint vor allem das Herstellen eines elektrischen Kontakts bzw. einer elektrischen Verbindung zwischen den kontaktierten Elementen, sodass Elektronen und/oder Elektronenlöcher sich zwischen diesen Elementen bewegen können und ein elektrischer Strom fließen kann. Es wurde erkannt, dass mit Hilfe einer leitfähigen Paste auf besonders einfache Art und Weise eine Oberflächenmodifikation, d.h. eine Aufrauung erzielt werden kann, welche zu einem stabilen Kontakt führt. Durch die zusätzliche Auftragung der leitfähigen Paste auf die Elektrode wird die Oberfläche der Elektroden rau. Das heißt, dass die
Oberfläche bevorzugt eine Ausdehnung nicht nur entlang zweier Dimensionen, wie in einer Ebene, sondern in drei zueinander orthogonalen Raumrichtungen aufweist, um eine nur zum Teil ebene Fläche zu schaffen, deren Oberfläche vergrößert ist und welche Strukturen aufweist. Es befinden sich Unebenheiten, bildlich gesprochen Hügel, Täler, Spitzen oder andere Arten von Unebenheiten auf der Elektrode. Dadurch wird die effektive potentielle Kontaktfläche der Elektrode auf wirksame Weise vergrößert. Insbesondere führen die Unebenheiten dazu, dass es bei Kontakt mit einer Leiterbahn, insbesondere mit einer gedruckten Leiterbahn, zu starken
Oberflächenbindungen kommt, ähnlich einem Verhaken oder einem Klettverschluss auf mesoskopischer Ebene. Überraschenderweise ist für diese Form der Kontaktierung weder ein hoher Druck, noch eine erhöhte Temperatur notwendig. Hierdurch kann ein besonders schonendes Verfahren zur Kontaktierung von Elektroden mit Leiterbahnen erhalten werden, wobei eine lange Lebensdauer der Kontakte gewährleistet wird. Es wird somit bei der Herstellung eine Ersparnis an Zeit, Material, Arbeitsstufen und Kosten erzielt.
Das elektronische Bauteil zeichnet sich somit durch eine einfache Konstruktionsweise mit einer geringen Störanfälligkeit und erhöhten Stabilität aus. Es ist besonders robust, zuverlässig und wartungsfrei, Fehler können beseitigt, die Qualität gehoben werden. Außerdem wird die Effektivität der Kontaktierung erhöht, sodass zur Bewegung der Ladungsträger weniger Energie aufgewendet werden muss. Während die durch die leifähige Paste vermittelte Kontaktierung zwischen Elektroden und Leiterbahnen in einer Vielzahl von verschiedenen elektronischen Schaltungen eingesetzt werden können, ist die Form der Kontaktierung besonders vorteilhaft für sensitive optoelektronische Bauelement wie insbesondere OLEDs oder organische Solarzellen, da diese besonders empfindlich auf zugeführte Wärme und/oder Drücke, welche anderen Kontaktierungsverfahren inhärent sind, reagieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das elektronisches Bauteil dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Bauteil eine organische Leuchtdiode (OLED), aufweisend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit mindestens einer lichterzeugenden Schicht, sowie eine
Spannungsquelle zum Betrieb der OLED, umfasst, wobei an der Spannungsquelle mindestens zwei Leiterbahnen angeschlossen sind, wobei die Schicht der leitfähigen Paste an den Elektroden der OLED vorliegt und eine Kontaktierung zu den
Leiterbahnen vermittelt.
Im Sinne der Erfindung umfasst der Begriff OLED bevorzugt die aus dem Stand der Technik hinreichend bekannten organischen Leuchtdioden, welche durch einen Schichtaufbau, umfassend eine lichterzeugende Schicht zwischen einer Anode und eine Elektrode, gekennzeichnet sind. Zum Betreiben der OLED ist es erforderlich, diese an eine Spannungsquelle anzuschließen, wobei Leiterbahnen als
Verbindungselemente zum Tragen kommen. Durch den Anschluss an die
Spannungsquelle können die Ladungsträger in die photoaktive Schicht eingespeist werden, um sichtbares Licht zu erzeugen. Als Spannungsquellen können bevorzugt Batterien, Kondensatoren oder auch Solarzellen, bevorzugt organische Solarzellen, verwandt werden.
Ein solches elektronisches Bauteil weist, insbesondere aufgrund der Kontaktierung, eine deutliche Verbesserung und Leistungssteigerung gegenüber ähnlichen Bauteilen aus dem Stand der Technik auf. Der dadurch greifbare technische Fortschritt wurde durch das Beschreiten eines neuen Weges erreicht.
Weiterhin betrifft die Erfindung bevorzugt ein elektronisches Bauteil, wobei das elektronische Bauteil eine organische Solarzelle, aufweisend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit mindestens einer lichtabsorbierenden Schicht sowie einen Leistungsabnehmer umfasst, wobei an dem Leistungsabnehmer mindestens zwei Leiterbahnen angeschlossen sind, wobei die Schicht der leitfähigen Paste an den Elektroden der organischen Solarzelle vorliegt und eine Kontaktierung zu den Leiterbahnen vermittelt.
Im Sinne der Erfindung umfasst der Begriff organische Solarzelle bevorzugt die aus dem Stand der Technik hinreichend bekannten Solarzellen, welche durch einen Schichtaufbau aus mindestens teilweise halbleitenden organischen Materialien und insbesondere einer absorbierenden Schicht zwischen einer Anode und eine Elektrode gekennzeichnet sind. Zum Betreiben einer organischen Solarzelle ist es notwendig, diese an einen Leistungsabnehmer, bevorzugt mit Hilfe von Leiterbahnen,
anzuschließen. Fällt sichtbares Licht auf die Solarzelle, so werden freie Ladungsträger als Elektronen-Elektronenloch-Paare erzeugt. Durch den Anschluss eines
Leistungsabnehmers kann die bereitgestellte elektrische Energie abgenommen werden. Als Leistungsabnehmer sind somit bevorzugt sowohl elektronische
Komponenten zur Speicherung der elektrischen Energie, wie z.B. Kondensatoren oder Batterien geeignet, als auch elektronische Komponenten, welche die elektrische Energie für Prozesse direkt nutzen, wie beispielsweise OLEDs zur Erzeugung von Leuchtsignalen. Ein solches elektronisches Bauteil umfassend eine organische Solarzelle weist eine besonders hohe Robustheit und Wartungsfreiheit auf. Dies ist insbesondere bei Solarzellen, welche Wind und Wetter ausgesetzt sind und im
Dauerbetrieb Strom erzeugen, von großer Bedeutung. Des Weiteren weisen
Solarzellen, deren Elektroden auf die beschriebene Weise kontaktiert sind, eine hohe Effizienz auf.
Es ist somit bevorzugt, dass das elektronische Bauteil ein optoelektronisches
Bauelement, bevorzugt eine OLED oder eine organische Solarzelle, umfasst, welches über Leiterbahnen an eine Spannungsquelle oder einen Leistungsabnehmer angeschlossen ist. Das elektronische Bauteil kann darüber hinaus bevorzugt über weitere elektronische Komponenten wie Schalter, Sensoren und/oder
Steuerungselektronik verfügen, wobei auch hierbei eine erfindungsgemäße
Kontaktierung vorteilhaft eingesetzt werden kann. Bevorzugt zeichnet sich das elektronische Bauteil durch einen flächigen Aufbau aus. D.h., die Dicke des Bauteiles ist bevorzugt deutlich geringer ist als dessen Länge und/oder Breite. Beispielsweise kann das elektronische Bauteil eine Dicke von weniger als 1 mm aufweisen. Ein elektronisches Bauteil von solch Dicke lässt sich besonders zuverlässig und somit günstig herstellen. Es kann ebenso bevorzugt sein, dass das Bauteil eine Dicke von weniger als 0,3 mm aufweist, während dessen Länge und Breite mehrere Zentimeter beträgt, sodass ein Verhältnis der Dicke zur Länge bzw. Breite des Bauteiles von mehr als 1 :10, mehr als 1 :50 oder mehr als 1 :100 bevorzugt gegeben ist. Ein solches Bauteil trägt zur Miniaturisierung von optoelektronischen Bauelementen bei. Aufgrund der außergewöhnlichen Dünnheit kann eine besondere ästhetische Wirkung erzielt werden.
Im Sinne der Erfindung wird bevorzugt auch der Begriff optoelektronisches Bauelement verwandt, um eine OLED und/oder eine organische Solarzelle zu bezeichnen.
In diesen bevorzugten Ausführungsformen erfolgt die Kontaktierung der Elektroden des optoelektronischen Bauelementes mit Hilfe der leitfähigen Paste. Diese stellt wie obig ausgeführt eine besonders stabile Kontaktierung dar, welche besonders gut für druck- und temperatursensitive optoelektronische Bauelemente geeignet ist. Während bekannte Kontaktierungen im Stand der Technik hohe Temperaturen, wie bei
Lötverfahren, oder lange Trocknungszeiten, wie bei FPC-Kabeln, benötigen, kann durch die erfindungsgemäße Kontaktierung mit Hilfe der leitfähigen Pasten auf diese Nachteile verzichtet werden. Hierdurch können Störungen an den optoelektronischen Bauelementen wirksam vermieden werden. Die bevorzugten elektronischen Bauteile zeichnen sich somit durch eine besonders niedrige Fehlerrate aus. Weiterhin gewährleistet die Kontaktierung mit Hilfe der leitfähigen Pasten eine langanhaltende und stabile Verbindung, sodass die optoelektronischen Bauelemente in der Schaltung eine lange Lebensdauer aufweisen und auch hohen Belastungen, wie beispielsweise durch Biegen des Bauteils, standhalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das elektronische Bauteil dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Paste ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Silberpasten, Kohlenstoffpasten und/oder Graphitpasten. Diese Materialien sind besonders geeignet, um eine stabile Haftvermittlung zwischen den Elektroden und den Leiterbahnen zu bewirken. Weiterhin bewirken die Eigenschaften der
vorgenannten Materialien die Herausbildung von besonders vorteilhaften elektrischen Interfaces, d.h. Grenzschichten. So wird durch die vorgenannten leitfähigen Pasten ein optimiertes elektrisches Interface an den Elektroden generiert, sodass die
Ladungsträger im Falle einer OLED leichter in die Elektrode injiziert werden können bzw. im Falle eine Solarzelle mit einer höheren Effizienz extrahiert werden können. Dies führt zu ausgezeichneten Wirkungskoeffizienten der optoelektronischen
Bauelemente. Des Weiteren lassen sich die vorgenannten Materialien zuverlässig verarbeiten und sorgen so für eine Ersparnis an Zeit und Arbeitsstufen. Außerdem sind die für die Materialien benötigten Rohstoffe relativ leicht zu beschaffen bzw. können recycelt werden. Weiterhin hat es sich als besonders bevorzugt erwiesen, für die leitfähige Paste dasselbe Material wie für die zu kontaktierende Leiterbahn zu wählen. D.h. sollten die Leiterbahnen z.B. Silber umfassen, so lässt sich eine besonders wirkungseffiziente Kontaktierung mit einer Silberpaste als leitfähiger Paste realisieren. Somit wird bewirkt, dass die Energieniveaus der Kontaktierung zu denen der Dünnschichtbauelemente passen, wodurch die Effektivität erhöht wird. So kann bei gleicher zugeführter Energie eine höhere Ausbeute, beispielsweise von erzeugtem Licht im Falle der OLEDs, bzw. von Strom im Falle der organischen Solarzellen, erzielt werden
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das elektronische Bauteil dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der leitfähigen Paste und den Elektroden eine Schicht umfassend leitfähige Faserverbundstoffe vorliegt. Leitfähige Faserverbundstoffe bezeichnen bevorzugt Verbundstoffe umfassend ein Metall und/oder eine
Metalllegierung, welche zum Beispiel durch die faserähnliche Strukturierung der leitfähigen Materialien eine besonders stabile Verbindung herstellen können. Ein Faserverbundwerkstoff umfasst in erster Linie zwei Hauptkomponenten, eine bettende Matrix sowie verstärkende Fasern. Durch gegenseitige Wechselwirkungen der beiden Komponenten erhält dieser Werkstoff höherwertige Eigenschaften als jede der beiden einzeln beteiligten Komponenten alleine aufweist, insbesondere bezüglich der mechanischen Eigenschaften. Sowohl die Matrix als auch die Fasern können aus leitfähigen Materialien, beispielsweis aus Metallen oder graphitartigen Kohlenstoffen bestehen. Hierdurch kann die Stabilität des Kontaktes zwischen den Elektroden und den Leiterbahnen deutlich erhöht werden. So können die Faserverbundstoffe aufgrund ihrer Strukturierung Scher- und Druckkräfte ausgezeichnet kompensieren. Mithin wird gewährleistet, dass die Kontaktierung des elektronischen Bauteiles auch bei sehr hohen mechanischen Beanspruchungen nicht zu Schaden kommt. Dies ist von besonderer Bedeutung bei Verwendung der elektronischen Bauteile beispielsweise für Produkte, welche von den Verbrauchern am Körper getragen werden und im
Englischen als wearables bezeichnet werden. Hierunter können Uhren, Kleidungstücke und viele andere Produkte fallen. Bei einer Integration der elektronischen Bauteile in derartige Produkte sind diese besonderes hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt, sodass eine stabile Kontaktierung mit Hilfe von Faserverbundstoffen eine besondere Bedeutung zukommt. Das Bauteil ist besonders zuverlässig und
wartungsfrei.
Es kann ebenfalls bevorzugt sein, dass das elektronische Bauteil dadurch
gekennzeichnet ist, dass zwischen der Elektrode und einer Schicht umfassend leitfähige Faserverbundstoffe eine leitfähige Paste vorliegt. So kann die Kontaktfläche zwischen Elektrode und Faserverbundstoffen erhöht werden. Dadurch entsteht ein synergistischer Effekt, die elektrische Leitfähigkeit wird in einem Maße erhöht, welches stärker ist, als durch die elektrischen Eigenschaften der Paste und des
Faserverbundstoffes für sich genommen zu erwarten war. Ebenso wird die
mechanische Robustheit der Kontaktierung verbessert.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das elektronische Bauteil dadurch gekennzeichnet, dass die Faserverbundstoffe ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend Nickel-Kupfer (Ni-Cu) und/oder Silber-Nickel-Kupfer (Ag-Ni-Cu). Die Leitfähigkeit und mechanische Stabilität dieser Materialien erlauben eine besonders robuste und effiziente Kontaktierung der Elektroden mit den Leiterbahnen.
Faserverbundstoffe aus diesen Materialien weisen Energieniveaus auf, welche besonders gut an ein typischerweise zu kontaktierendes Dünnschichtbauelement (beispielsweise eine OLED) angepasst sind. So ist eine besonders gute Leitfähigkeit über die Kontaktierung hinweg gewährleistet und die Kontaktierung trägt zur
Energieeffizienz bei. Es wird ein synergistischer Effekt erzielt, da sowohl die elektrischen Eigenschaften (Leitfähigkeit) als auch die mechanischen Eigenschaften (Wiederstand bezüglich Druck-, Zug- und Scherkräften) besser sind, als es die alleinigen Eigenschaften der beteiligten Komponenten erwarten ließen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das elektronische Bauteil dadurch gekennzeichnet, dass die Faserverbundstoffe mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichtet sind. Im Sinne der Erfindung bezeichnen leitfähige Adhäsionsmittel bevorzugt Materialien, welche insbesondere ein hohes Adhäsionsvermögen zu Materialien, umfassend Metalle, aufweisen und zum anderen eine hinreichende Leitfähigkeit für elektrischen Strom besitzen. Dem Fachmann ist eine Reihe von leitfähigen Adhäsionsmitteln bekannt, welche bevorzugt einsetzbar sind. Dies sind unter anderem Klebemittel und Harze insbesondere auf Acrylbasis, denen elektrisch leitfähige anorganische oder organische Partikel wie z.B. Silber, Gold, Palladium, Nickel, Graphit, Kupfer zugesetzt wurden. In Abhängigkeit der Beschaffenheit der Partikel, insbesondere deren Form und Symmetrie, also ob es sich um Kugeln oder längliche bzw. flächige Stücke handelt, sowie deren Anteil % in der Lösung sind diese Klebstoffe entweder in allen drei Dimensionen leitfähig (XYZ) oder nur entlang der Dicke des Klebebandes (z) leitend. Die Verwendung von Faserverbundstoffen umfassend solch leitfähige Adhäsionsmittel haben einen synergistischen Effekt, in dem sie zum einen den die mechanische Robustheit der Kontaktierung verbessern, zum anderen die elektrische Leitfähigkeit der Kontaktierung erhöhen.
In dieser bevorzugten Ausführungsform kommt es zudem zu einer besonderen stabilen Verbindung aus der leitfähigen Paste mit den Adhäsionsmitteln, welche auf dem Faserverbundstoff vorliegen.
Besonders bevorzugt können als Faserverbundstoffe, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, kommerziell erhältliche leitfähige Klebebänder verwandt werden, welche für die Erdung von elektronischen Komponenten konzipiert sind. Diese sind beispielsweise leitfähige Klebebänder des Herstellers TESA mit den Produktnummern 60260, 60262, 60272, 60252, 60251 , 60234, 60233, 8455, 8456, 60255, 60256, 60257, 60253, 60254, 60274, 60258, 60214, 60246, 60215, 60248, 60249, 60216, 60217 und 60218 oder leitfähige Klebebänder des Herstellers 3M mit den
Produktnummern ECATT 7772, eCAP 7805, eCAP 7850, ECATT 9703, ECATT 9704, ECATT 9705, ECATT 9707, ECATT 9712, ECATT 9713, ECATT 9719, ECATT 9720, ECATT 9723, ECATT 9725, ECATT 9732, ECATT 9760, ECATT 9764, ECATT 9780, ECATT 9709S, ECATT 9722S, und ECATT 971 1 S geeignet, um die Kontaktierung zu ermöglichen. Die Verwendung solch leitfähiger Klebebänder hat einen besonders einfachen Aufbau bezüglich der Kontaktierung zur Folge. Sie sind zuverlässig und es können Kosten durch Vermeidung aufwendiger Kontaktierungsverfahren gespart werden.
Die Applikation der leitfähigen Paste erhöht auf überraschende Weise die Leitfähigkeit der mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichteten leitfähigen Faserverbundstoffe, bevorzugt den leitfähigen Klebebändern, und verbessert somit die elektrische
Kontaktierung zwischen den Elektroden und den Leiterbahnen. Dies liegt unter anderem daran, dass die leitfähige Paste in die Schicht der Adhäsionsmittel und Faserverbundstoffe einzieht und diese durchdringt. Der insbesondere mechanisch und elektrisch stabile Kontakt, der so entsteht, weist eine überraschende, synergistische Wirkung durch die Kombination dieser beiden Bestandteile auf, welche über die erwartbaren Vorteile der jeweils einzelnen Bestandteile zusammengenommen deutlich hinausgeht.
Überraschenderweise können die mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichteten Faserverbundstoffe, bevorzugt sogenannte leitfähige Klebebänder, auch ohne den Einsatz einer leitfähigen Paste einen stabilen Kontakt vermitteln. Die Möglichkeit einer solcher Anwendung der leitfähigen Klebebänder für die Kontaktierung von Elektroden mit Leiterbahnen insbesondere von optoelektronischen Bauelementen ist eine überraschende Erkenntnis. Im Stand der Technik werden die leitfähigen Klebebänder nur zur Erdung von elektronischen Komponenten oder Leiterplatten verwandt. Die Möglichkeit einer anspruchsvollen Kontaktierung, insbesondere von optoelektronischen Bauelemente, wurde nicht nahelegt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein elektronisches Bauteil umfassend mindestens eine Elektrode und mindestens eine Leiterbahn, wobei eine Kontaktierung zwischen der mindestens einen Elektrode und der mindestens einen Leiterbahn mit Hilfe einer Schicht von leitfähigen Faserverbundstoffen erfolgt, welche mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichtet sind. Solch ein Bauteil ist besonders einfach, zum einen bezüglich des Herstellungsprozesses, was für eine Kostenersparnis sorgt, zum anderen im Aufbau, wodurch die Zuverlässigkeit und Wartungsfreiheit erhöht wird. Ein solches Bauteil ist außerdem besonders vielseitig verwendbar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung zudem ein elektronisches Bauteil, wobei das elektronische Bauteil eine organische Leuchtdiode (OLED), welche eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit mindestens einer lichterzeugenden Schicht umfasst, sowie eine Spannungsquelle zum Betrieb der OLED aufweist, wobei an der Spannungsquelle mindestens zwei Leiterbahnen angeschlossen sind, wobei eine Kontaktierung zwischen den Elektroden der OLED und den Leiterbahnen mit Hilfe einer Schicht von leitfähigen Faserverbundstoffen erfolgt, welche mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichtet ist. Die Herstellung eines solchen Aufbaus kann besonders gut
rationalisiert werden und Kosten können gespart werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung zudem ein elektronisches Bauteil wobei das elektronische Bauteil eine organische Solarzelle, aufweisend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den
Elektroden mit mindestens einer lichtabsorbierenden Schicht, sowie einen
Leistungsabnehmer umfasst, wobei an dem Leistungsabnehmer mindestens zwei Leiterbahnen angeschlossen sind, wobei eine Kontaktierung zwischen den Elektroden der organischen Solarzelle und den Leiterbahnen mit Hilfe einer Schicht von leitfähigen Faserverbundstoffen erfolgt, welche mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichtet ist. Solch ein Aufbau hat den Vorteil großer Zuverlässigkeit und Wartungsfreiheit, was insbesondere bei einer Dauerbenutzung von Solarzellen, welche Wind und Wetter ausgesetzt sind, eine große Rolle spielt. Überraschenderweise lässt sich auch mit Hilfe von leitfähigen Faserverbundstoffen, welche mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichtet sind, eine stabile Kontaktierung, selbst ohne eine leitfähige Paste herstellen. Auch diese Kontaktierung erlaubt einen Verzicht auf hohe Temperaturen wie bei Lötverfahren oder lange Trocknungszeiten wie bei FPC-Kabeln. Dadurch können die Kosten zur Herstellung des Bauteiles reduziert werden. Die Herstellung eines solchen Bauteils kann besonders gut rationalisiert werden. Gleichzeitig weist das elektronische Bauteil eine deutlich verlängerte
Lebensdauer auf, da die Faserverbundstoffe eine gute Haftung vermitteln und zum anderen auch mechanischen Kräften Stand halten. Die Zuverlässigkeit steigt enorm.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein elektronisches Bauteil umfassend mindestens zwei Elektroden, wobei eine Kontaktierung zwischen den beiden Elektroden mit Hilfe einer Schicht von leitfähigen Faserverbundstoffen erfolgt, welche mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichtet ist. In dieser
Ausführungsform fungiert die Schicht von leitfähigen Faserverbundstoffen, welche mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichtet ist, als leitende Überbrückung, sodass eine separate Leiterbahn nicht notwendig ist. Diese Ausführungsform kann beispielsweise vorteilhaft eingesetzt werden, in dem optoelektronischen Bauelemente, wie z.B.
OLEDs, nebeneinander platziert werden und direkt über leitfähige Klebebänder kontaktiert werden. Hierbei werden bevorzugt jeweils eine Elektrode einer ersten OLED mit einer Elektrode einer zweiten durch ein leitfähiges Klebeband galvanisch verbunden. Hierdurch lässt sich eine besonders hohe Dichte von optoelektronischen Bauelemente in dem elektronischen Bauteil realisieren. Des Weiteren kann Material bei der Herstellung eingespart werden. Zeit und Kosten werden ebenfalls gespart. Ein solcher Aufbau ist besonders einfach, zuverlässig und wartungsfrei. Er stellt eine weitere Alternative zu bekannten Kontaktierungsmethoden dar.
Die offenbarten bevorzugten Ausführungsformen der Faserverbundstoffe gelten auch für diese Ausführungsformen. So umfassen die Faserverbundstoffe z.B. bevorzugt Nickel-Kupfer (Ni-Cu) und/oder Silber-Nickel-Kupfer (Ag-Ni-Cu). Diese weisen eine besonders hohe Leitfähigkeit auf und erhöhen so die Leistungsfähigkeit des Bauteils. Insbesondere können auch die kommerziell erhältlichen leitfähigen Klebebänder verwandt werden. Dadurch kann die Herstellung verbilligt werden.
Während die leitfähigen Faserverbundstoffen bereits eine gute leitfähige Verbindung gewährleisten, haben Tests gezeigt, dass in Kombination mit der leitfähigen Paste der Widerstand am Interface, d.h. der Grenzfläche, zwischen der Elektrode und den Adhäsionsmitteln deutlich abgesenkt werden konnte, sodass ein erhöhter Stromfluss zu verzeichnen ist. Hierdurch kann z.B. die Leuchtleistung von OLEDs deutlich erhöht werden. Durch die Kombination von Paste und Faserverbundstoff können
überraschenderweise zweierlei synergistische Effekte erzielt werden: zum einen erhöht sich die elektrische Leitfähigkeit stärker als durch die elektrischen Eigenschaften der einzelnen Komponenten zu vermuten wäre, zum anderen wird durch die Kombination von Paste und Faserverbundstoff bei gleichzeitiger mechanischer Stabilität eine hohe Flexibilität erreicht. Diese Effekte addieren sich nicht einfach, sondern sind stärker, als es die mechanischen Eigenschaften der einzelnen Komponenten suggerieren.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Kontaktierung einer Elektrode mit einer Leiterbahn
umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen einer Elektrode
- Aufbringen von einer Schicht von einer leitfähigen Paste auf die Elektrode
- Aufbringen der Leiterbahn auf die leitfähige Paste zur Herstellung des Kontaktes.
Dieses Verfahren erlaubt, eine stabile Kontaktierung einer Elektrode mit einer
Leiterbahn auf Basis einer leitfähigen Paste herzustellen. Das Verfahren kann vorteilhafterweise bevorzugt zur Kontaktierung von sensitiven optoelektronischen Bauelementen, wie einer OLED und/oder einer organischen Solarzelle eingesetzt werden. Das Verfahren resultiert in einer besonders einfachen und robusten
Kontaktierung. Gleichzeitig stellt es gegenüber anderen, aufwändigeren Verfahren eine Verbilligung dar. Da das Verfahren die bevorzugten optoelektronischen Bauelemente schont, ist die produzierte Ausschussrate geringer und das Verfahren ist zuverlässiger.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung somit ein
Verfahren zur Kontaktierung einer OLED
umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen einer OLED umfassend eine Anode, eine Kathode und einen
Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit einer lichterzeugenden Schicht
- Bereitstellen einer Spannungsquelle zum Betrieb der OLED
- Aufbringen von der Schicht der leitfähigen Paste auf die Elektroden der OLED
- Herstellung einer Kontaktierung durch Aufbringen von Leiterbahnen, welche mit der Spannungsquelle verbunden sind und/oder verbunden werden, auf die leitfähige Paste. Auf diese Weise kann eine besonders einfache Schaltung zum Betrieb einer OLED zur Verfügung gestellt werden. Die Einfachheit zeigt sich nicht nur durch die erzielte Kostenersparnis, sondern auch durch die Materialersparnis, die Reduzierung der Arbeitsstufen und die hohe Zuverlässigkeit, welche durch den wenig komplexen Aufbau begünstigt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kontaktierung einer organischen Solarzelle
umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen einer organischen Solarzelle umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit einer absorbierenden Schicht
- Bereitstellen eines Leistungsabnehmers zur Nutzung der durch die organischen Solarzelle bereitgestellten elektrischen Energie,
- Aufbringen von der Schicht der leitfähigen Paste auf die Elektroden der organischen Solarzelle
- Herstellung einer Kontaktierung durch Aufbringen von Leiterbahnen, welche mit dem Leistungsabnehmer verbunden sind und/oder verbunden werden, auf die leitfähige Paste. Eine über dieses Verfahren kontaktierte organische Solarzelle ist besonders robust und mechanisch flexibel. Daher kann eine solche Solarzelle besonders vielseitig verwendet werden. Die Lebensdauer wird aufgrund der hohen Zuverlässigkeit erhöht.
Überraschendweise kann eine Kontaktierung aber auch ohne die leitfähige Paste, d.h. nur mit Hilfe von den mit Adhäsionsmitteln beschichteten Faserverbundstoffen erfolgen. Ein solcher Aufbaus ist besonders einfach und spart Material und Arbeitsstufen, mithin Kosten bei der Herstellung.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kontaktierung einer Elektrode mit einer Leiterbahn
umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen einer Elektrode
- Aufbringen von einer Schicht von Faserverbundstoffen, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, auf die Elektroden
- Aufbringen der Leiterbahn auf die Faserverbundstoffe, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, zur Herstellung des Kontaktes.
Auch diese Kontaktierungen mit Hilfe von Faserverbundstoffen, welche mit
Adhäsionsmitteln beschichtet sind, erlaubt den Aufbau einer stabilen galvanischen Verbindung und ist bevorzugt für optoelektronische Bauelemente einsetzbar. Die Kontaktierungen mit Faserverbundstoffen haben sich als überraschend robust herausgestellt. Selbst hohe mechanische Belastungen können von den
Kontaktierungen toleriert werden. Somit ist ein auf diese Weise mit Kontaktierungen versehenes Bauteil besonders wartungsfrei. Das vorgestellte Verfahren ist außerdem besonders vielseitig verwendbar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kontaktierung einer OLED
umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen einer OLED umfassend eine Anode, eine Kathode und einen
Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit einer lichterzeugenden Schicht
- Bereitstellen einer Spannungsquelle zum Betrieb der OLED
- Aufbringen von Faserverbundstoffen, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, auf die Elektroden der OLED
- Herstellung einer Kontaktierung durch Aufbringen von Leiterbahnen, welche mit der Spannungsquelle verbunden sind und/oder verbunden werden, auf die Schicht der Faserverbundstoffe. Überraschenderweise hat sich insbesondere bei der
Kontaktierung von OLEDs durch das vorgestellte Verfahren eine enorme
Verbesserung des so hergestellten Bauelements gezeigt. Neben der hohen Stabilität des Schaltkreises hat das Verfahren eine besonders leistungsstarke OLED zur Folge. Dies kann insbesondere durch den leistungsstarken, großflächigen Kontakt, welcher die Fläche der Kontaktierung besonders effektiv ausnutzt und daher die Leitfähigkeit erhöht, erklärt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kontaktierung einer organischen Solarzelle
umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen einer organischen Solarzelle umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit einer absorbierenden Schicht
- Bereitstellen eines Leistungsabnehmers zur Nutzung der durch die organischen Solarzelle bereitgestellten elektrischen Energie,
- Aufbringen von Faserverbundstoffen, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, auf die Elektroden der organischen Solarzelle
- Herstellung einer Kontaktierung durch Aufbringen von Leiterbahnen, welche mit dem Leistungsabnehmer verbunden sind und/oder verbunden werden, auf die Schicht der Faserverbundstoffe. Auch hier sorgt die flächige und leistungsstarke Kontaktierung für eine verbesserte, effektivere Solarzelle aufgrund der hohen Leitfähigkeit dieser Kontaktierung. Ebenso ist die Kontaktierung besonders robust und mechanisch belastbar, mithin der gesamte so hergestellte Schaltkreis besonders zuverlässig und langlebig. Dieser Aspekt spielt insbesondere bei der Verwendung von Solarzellen eine große Rolle.
Es ist jedoch ganz besonders bevorzugt die vorteilhaften Eigenschaften der leitfähigen Paste mit denen der mit Adhäsionsmitteln beschichteten Faserverbundstoffe zur Herstellung eines Kontaktes zu verbinden. Die Leistungsstärke und Effizienz kann so überraschend verbessert werden. Ebenso steigt die Zuverlässigkeit des gesamten Bauteils.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung daher ein
Verfahren zur Kontaktierung einer Elektrode mit einer Leiterbahn
umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen einer Elektrode
- Aufbringen von einer Schicht von einer leitfähigen Paste auf die Elektrode
- Aufbringen von Faserverbundstoffen, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, auf die leitfähige Paste
- Aufbringen der Leiterbahn auf die Faserverbundstoffe, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, zur Herstellung des Kontaktes.
Das so hergestellte Element eines Schaltkreises, welches aus einer Elektrode und einer Leiterbahn, welche miteinander kontaktiert sind, besteht, weist durch die
Kombinationen der leitfähigen Paste und des selbstklebenden Faserverbundstoffes, welcher ebenfalls leitfähig ist, überraschende, synergistische Effekte auf. Diese sind zweierlei Natur: als Erstes werden die elektrischen Eigenschaften, hiermit ist insbesondere die Leitfähigkeit gemeint, stärker verbessert, als sich durch die
Summation der Eigenschaften der einzelnen Elemente vermuten ließe. Zweitens ergibt sich eine für viele Anwendungen ideale Kombination von mechanischer
Widerstandskraft gegen Zerstörung bei anliegenden Druck-, Zug- und/oder
Scherkräften und gleichzeitiger hoher Flexibilität, sodass das Element vielerlei
Verformungen unterzogen werden kann, ohne beschädigt zu werden. Diese
mechanischen Eigenschaften verbessern sich ebenfalls stärker, als es durch die Kombinationen der bekannten Eigenschaften der einzelnen Elemente zu vermuten wäre.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kontaktierung einer OLED
umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen einer OLED umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit einer lichterzeugenden Schicht
- Bereitstellen einer Spannungsquelle zum Betrieb der OLED
- Aufbringen von der Schicht der leitfähigen Paste auf die Elektroden der OLED
- Aufbringen von Faserverbundstoffen, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, auf die Schicht der leitfähigen Paste
- Herstellung einer Kontaktierung durch Aufbringen von Leiterbahnen, welche mit der Spannungsquelle verbunden sind und/oder verbunden werden, auf die Schicht der Faserverbundstoffe. Ein so hergestellter Schaltkreis umfassend ein OLED ist besonders leistungsstark. Insbesondere fällt hier die energetische Effizienz, welche durch den besonders leitfähigen Kontakt erhöht wird, ins Gewicht. Es kann eine höhere Ausbeute des erzeugten Lichts bei unveränderter abgegebener elektrischer Leistung erzielt werden. Es wird außerdem gegenüber dem Stand der Technik ein weiteres Mittel zur Kontaktierung bereitgestellt, welches eigene Vorteile aufweist, welche neben der Leistungsstärke in der Robustheit, Zuverlässigkeit und Wartungsfreiheit liegen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kontaktierung einer organischen Solarzelle
umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen einer organischen Solarzelle umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit einer absorbierenden Schicht
- Bereitstellen eines Leistungsabnehmers zur Nutzung der durch die organischen Solarzelle bereitgestellten elektrischen Energie,
- Aufbringen von der Schicht der leitfähigen Paste auf die Elektroden der organischen Solarzelle
- Aufbringen von Faserverbundstoffen, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, auf die Schicht der leitfähigen Paste
- Herstellung einer Kontaktierung durch Aufbringen von Leiterbahnen, welche mit dem Leistungsabnehmer verbunden sind und/oder verbunden werden, auf die Schicht der Faserverbundstoffe.
Gegenüber anders kontaktierter Solarzellen können Fehler beseitigt werden und die Qualität gehoben werden. Dies wird insbesondere durch die Zuverlässigkeit der so erzielten Kontaktierung erreicht. Eine solche Kontaktierung ist zum einen mechanisch stabil zum andern zeichnet sie sich durch verbesserte elektrische Eigenschaften aus. Die Leitfähigkeit wird gesteigert und die Ausbeute der aus Sonnenlicht erzeugten Energie ist höher. In den vorgenannten Verfahren ist es besonders bevorzugt, dass die Schritte entsprechend der genannten Reihenfolge ausgeführt werden. So kann besonders gut eine Rationalisierung des Verfahrens erzielt werden, wodurch Zeit und Kosten gespart werden. Ein Fachmann weiß jedoch, dass einige der Schritte auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden können. So können beispielsweise zuerst die
Leiterbahnen auf die Schicht der Faserverbundstoffe aufgebracht werden. Dies kann verfahrenstechnische Gründe haben und beispielsweise zur Beseitigung von
Herstellungsfehlern und zur Qualitätshebung eingesetzt werden. Auch kann es bevorzugt sein, weitere Verfahrensschritte davor, danach oder dazwischen
vorzunehmen, um die im Sinne der Erfindung bevorzugten Verfahren auszuführen, um beispielsweise das Verfahren zu verbessern.
Wie für den Fachmann ersichtlich können die vorgenannten Verfahren bevorzugt verwandt werden, um ein erfindungsgemäßes elektronischen Bauteil oder bevorzugte Ausführungsformen von diesem herzustellen. Die erfindungsgemäßen Verfahren und die erfindungsgemäßen Bauteile sind somit durch die Idee der neuartigen
Kontaktierungen von Elektroden mit Leiterbahnen verbunden.
Der Fachmann erkennt weiterhin, dass die bevorzugten Ausführungsformen und Vorteile dieser, welche für das elektronische Bauteil offenbart wurden, ebenfalls für die Verfahren gelten. So wurde zum Beispiel für das elektrische Bauteil offenbart, dass bevorzugte Faserverbundstoffe Nickel-Kupfer (Ni-Cu) und/oder Silber-Nickel-Kupfer (Ag-Ni-Cu) sind, wobei diese bevorzugt mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichtet werden. Der Fachmann erkennt somit, dass in dem erfindungsgemäßen Verfahren es ebenfalls bevorzugt ist, diese mit Adhäsionsmitteln beschichteten Faserverbundstoffe zu verwenden, wobei besonders bevorzugt leitfähige Klebebänder zum Einsatz kommen. Neben der bereits für das Bauteil offenbarten Vorteile ergeben sich weitere Vorteile, welche insbesondere in der besonders guten Verarbeitbarkeit dieser Stoffe liegen, wodurch bei der Herstellung eine Zeitersparnis erzielt wird. Weiterhin erkennt der Fachmann ebenso, dass die bevorzugten leitfähigen Pasten wie Kupferpasten, Silberpasten, Kohlenstoffpasten und/oder Graphitpasten, welche für das elektronische Bauteil offenbart wurden, ebenso in den Verfahren vorteilhafterweise eine Verwendung finden. Dadurch ergibt sich beim Verfahren zusätzlich der Vorteil, dass eine
Kontaktierung mithilfe dieser Pasten besonders gut rationalisiert und automatisiert werden kann. Die Paste kann besonders gut dosiert werden, was neben einer Materialersparnis eine Verbesserung der ästhetischen Wirkung des so kontaktierten Bauelements zur Folge hat. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der leitfähigen Paste mit Hilfe eines Siebdruck- Verfahrens, eines Schablonen-Druckverfahrens, eines Dispensers und/oder manuell mit Hilfe eines Spatens erfolgt. Diese Verfahren erlauben eine besonders präzise Dimensionierung der Schicht der leitfähigen Paste und sind zudem kostengünstig und einfach zu realisieren. Weiterhin sind diese Schritte besonders schonend für eventuell vorhandene sensitive elektronische Komponenten. Außerdem sind sie besonders gut rationalisierbar und automatisierbar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der leitfähigen Paste diese mit Hilfe eines Sattels geglättet wird. Ein Sattel ist in diesem Zusammenhang
insbesondere ein aufgrund seiner Oberfläche zum Glätten der Paste besonders geeignetes Element. Hierdurch kann eine besonders haftende Verbindung mit Hilfe der Leiterbahnen oder mit der Schicht der Faserverbundstoffe erzielt werden, da die Paste sich optimal an diese Materialien anpasst. Außerdem können so für das bloße Auge erkennbare Überstände der Paste vermieden und die ästhetische Wirkung des kontaktierten Bauelements verbessert werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die elektrisch leitfähige Paste bei Zimmertemperatur austrocknet, sodass vorteilhafterweise kein Erhitzen notwendig ist. So können
Arbeitsstufen bei der Kontaktierung eingespart werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der mit Adhäsionsmitteln beschichteten Faserverbundstoffe mit Hilfe eines manuellen Positionierens und/oder mit Hilfe eines automatisierten Positioniersystems erfolgt. Überraschenderweise reichen diese einfachen Verfahrensschritte aus, um die Elektroden bzw. die Leiterbahnen mit der Schicht aus Faserverbundstoffen und Adhäsionsmitteln zu verbinden. Besonders hohe Drücke und/oder Temperaturbereiche sind bevorzugt nicht notwendig. Das
automatisierte Positioniersystem gewährleistet hierbei besonders gute Ergebnisse und hohe Stückzahlen. Im Englischen wird diese Ausführungsform auch als pick & place bezeichnet. Dieser Verfahrensschritt kann ebenso besonders gut rationalisiert und gegebenenfalls automatisiert werden.
Bei einer kombinierten Anwendung der leitfähigen Paste mit den mit Adhäsionsmitteln beschichteten Faserverbundstoffen ist es weiterhin bevorzugt, dass die mit
Adhäsionsmitteln beschichteten Faserverbundstoffen auf die leitfähige Paste aufgebracht werden, solange diese noch nicht getrocknet ist. Hierdurch kann auf eine Durchdringung der Paste in die Schicht aus Adhäsionsmitteln und Faserverbundstoffen erreicht werden, welche eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und ein elektrisches Interface insbesondere zum Injizieren oder Extrahieren von Ladungsträgern aus optoelektronischen Bauelementen erlaubt. Ebenso ist eine sich hieraus ergebende Verbindung besonders robust und zuverlässig.
Das Bereitstellen der OLED und der organischen Solarzelle kann bevorzugt dadurch erreicht werden, dass aus dem Stand der Technik bekannte OLEDs oder organische Solarzellen erworben werden, um diese gemäß den genannten Verfahrensschritten zu kontaktieren. Im Sinne der Erfindung bezeichnet das Kontaktieren bevorzugt die Vermittlung einer stabilen, elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Elektroden und den Leiterbahnen. Das erfindungsgemäße Verfahren wird daher auch bevorzugt als Kontaktierverfahren bezeichnet. Ein solches Verfahren stellt eine Eröffnung eines zweiten Weges zu Kontaktierung da und bietet eine Alternative, durch welche eine Verbesserung des Standes der Technik herbeigeführt werden kann.
Die Bereitstellung der OLED und der organischen Solarzelle kann aber auch durch bekannte Herstellungsverfahren erfolgen, wobei die Schritte zur Kontaktierung an die Verfahrensschritte zur Herstellung der OLED und/oder der organischen Solarzelle angeschlossen werden. Es war überraschend, dass die Verfahrensschritte zur Kontaktierung ohne Aufwand den bekannten Herstellungsverfahren angeschlossen werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die OLED und/oder die organische Solarzelle einen
Dünnschichtaufbau umfasst und die Bereitstellung dieser durch nasschemische Verfahren und/oder ein thermisches Auf dampf verfahren erfolgt. Diese Verfahren sind zum einen besonders zuverlässig, zum anderen sehr gut rationalisierbar. Es ist besonders bevorzugt, dass die Schichten durch Siebdruck, Aufschleudern, Offset- Druck, und/oder Gravurdruck aufgebracht werden. Diese Verfahren bedeuten ein Ersparnis an Zeit, Material, Arbeitsstunden und Kosten. Ganz besonders bevorzugt ist, dass die Schichten mit Hilfe von einem Tintenstrahldruck-Verfahren und die Kathode und Anode besonders bevorzugt mit einem Aufsprühverfahren aufgebracht werden. Dieses Verfahren ist besonders robust gegenüber leichten Abweichungen der einzustellenden Parameter und bedeutet eine Qualitätshebung gegenüber
herkömmlichen Verfahren. Bei diesem Verfahren ist es vorteilhaft, auf noch mit Silber befeuchtete Elektroden vor der Trocknung leitfähige Tinten aufzubringen. So kann die Leitfähigkeit der Elektroden und die Kontaktierbarkeit dieser erhöht werden.
Soll eine Kontaktierung dieser Elektroden vorgenommen werden, kann auch die Verwendung von leichtem Druck oder einer kurzfristigen Temperatur von 120 °C bevorzugt sein. So können besonders leitfähige und robuste Kontaktierungen bereitgestellt werden.
Bevorzugt werden unter den nasschemischen Verfahren Herstellungsverfahren verstanden, bei welchen die Materialien für die einzelnen Schichten, z.B. die organisch halbleitenden Polymere, in Lösungen vorliegen und eine Beschichtung mit Hilfe dieser Lösungen erfolgt. Dem Fachmann sind geeignete Lösungsmittel als Träger für die jeweiligen Komponenten bekannt. Unter dem thermischen Aufdampfen werden bevorzugte vakuumbasierte Beschichtungsverfahren verstanden, wobei die Materialien für die Schichten zu einem Siedepunkt erhitzt werden und so auf die jeweiligen Substrate aufgedampft werden. Durch die genannten Verfahren lassen sich besonders homogene, reine Schichten mit wohldefinierten Ausdehnungen applizieren. Das Tintenstrahldruckverfahren für die Schichten zwischen den Elektroden und das Aufsprühverfahren für die Elektroden zeichnen sich zudem durch besonders geringere Herstellungskosten und eine breite Anwendbarkeit auf verschiedenen Substraten aus. Durch diese Verfahrensschritte kann auf flexible Weise eine dünne, kostengünstige und effiziente OLED bzw. organische Solarzelle bereitgestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellung der Leiterbahnen durch ein Druckverfahren ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Inkjet, Siebdruck, Flexodruck, Offset-Druck erfolgt. Bevorzugt werden als Druckmaterialien Silber und/oder Graphit verwandt. Durch die genannten Druckverfahren lassen sich besonders dünne, flexible und kostengünstige Leiterbahnen herstellen. Hierdurch können elektronische Schaltungen realisiert werden, welche sich durch eine hohe Biegsamkeit und äußerst geringe Dicke auszeichnen. Dadurch, dass sowohl die OLED und/oder die organische Solarzelle als auch die Leiterbahnen über Druckverfahren hergestellt werden können, wird das Herstellungsverfahren erheblich vereinfacht und rationalisiert.
Mit konventionellen Kontaktiermethoden ist es schwierig, derart gedruckte
Leiterbahnen und/oder mit Elektroden, insbesondere von gedruckten OLEDs und/oder organischen Solarzellen, zu verbinden. Vorteilhafterweise erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren unter Nutzung eine Kontaktierung bei welcher selbst hochsensitive Leiterbahnen und/oder optoelektronische Komponenten miteinander sicher und stabil galvanisch gekoppelt werden können. Zudem lässt sich insbesondere das Aufbringen der leitfähigen Paste mit den Verfahrensschritten zum Aufdrucken der elektronischen Komponenten hervorragend kombinieren.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Kurzbeschreibung der Figuren
Fig. 1 Schematische Darstellung einer bevorzugten Kontaktierung einer OLED
Fig. 2 Schematische Darstellung einer bevorzugten Kontaktierung von einer
OLED
Detaillierte Beschreibung der Figuren
Fig. 1 a, b zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Kontaktierung einer OLED 1 .1.
Die OLED 1.1. umfasst einen Dünnschichtaufbau mit mindestens einer optisch aktiven Emitterschicht, welche zwischen zwei Elektroden, einer Anode 1.5 und einer Kathode 1.6 angeordnet ist. Zur Inbetriebnahme der OLED 1.1 erfolgt eine Kontaktierung der OLED 1 .1. mit Leiterbahnen 1 .2, welche mit einer Spannungsquelle (nicht gezeigt) verbunden sind. Zu diesem Zweck werden Faserverbundstoffe 1.3, welche beidseitig mit Adhäsionsmitteln 1 .4 beschichtet sind, zwischen die Elektroden (1 .5 und 1.6) und die Leiterbahnen 1.2 gebracht. Bevorzugt geeignete leitfähige Faserverbundstoffe 1.3 sind beispielsweise Ni-Cu oder Ag-Ni-Cu Faserverbundstoffe. Diese erlauben es, einen besonders stabilen und leitfähigen Kontakt zwischen den Leiterbahnen 1.2 und den Elektroden (1.5 und 1.6) herzustellen. Zur verbesserten Haftung und Herausbildung von elektrischen Interfaces, welche die Ladungsträgerinjektion begünstigen, werden die Elektroden (1.5 und 1.6) aufgeraut. Im Falle von gedruckten OLEDs 1 .1 kann diese Oberflächenmodifikation während des Druckens der Elektroden (1 .5 und 1.6) durch Aufbringen einer leitfähigen Paste 1 .7 vorgenommen werden. Es kann aber auch bevorzugt sein, die OLEDs 1 .1. nach einem Platzieren mit der leitfähigen Paste 1.7 zu beschichten. Hierbei kommen bevorzugt Kupferpasten, Silberpasten und/oder
Graphitpasten zum Einsatz, welche bevorzugt mit einem Siebdruck-Verfahren aufgebracht werden. Die leitfähige Paste 1.7 liegt, wie in Fig. 1 b illustriert, bevorzugt zwischen den Elektroden (1.5 und 1.6) und den mit Adhäsionsmitteln 1.4 beschichteten Faserverbundstoffen 1.3 vor. Der galvanische Kontakt zwischen den
Faserverbundstoffen 1.3 und den Leiterbahnen 1.2 wird bevorzugt durch
Adhäsionsmittel 1.4 vermittelt.
Fig. 1 b zeigt eine Schnittdarstellung der bevorzugten OLED 1.1 , deren Elektroden (1.5 und 1.6) mit den Leiterbahnen 1.2 verbunden wurden. Fig. 1 a zeigt eine
Schnittdarstellung der mit Adhäsionsmitteln 1.4 beschichteten Faserverbundstoffen 1 .3.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugten Kontaktierung von einer OLED 1.1. In der dargestellten Ausführungsform liegt das optoelektronische Bauelement, d.h. die OLED 1 .1 , mit den Elektroden (1.5 und 1.6) nach oben, d.h. bevorzugt zu der vom Substrat abgewandten Seite hin, vor. In diesem Fall ist es bevorzugt die Kontaktierung, wie gezeigt, durch eine mit Adhäsionsmitteln 1.4 beschichteten Faserverbundstoffen 1.3, bevorzugt einem leitfähigen Klebeband, durch eine Überbrückung zur realisieren.
Fig. 2a zeigt eine Kontaktierung einer Elektrode (1.5 oder 1.6) der OLED 1.1 mit Hilfe von mit Adhäsionsmitteln 1.4 beschichteten Faserverbundstoffen 1.3 zu einer
Leiterbahn 1.2, wobei die Leiterbahn 1.2 und die Elektrode (1.5 oder 1.6) mit einer leitfähigen Paste 1 .7 beschichtet sind.
Fig. 2b zeigt eine Kontaktierung einer Elektrode (1.5 oder 1.6) der OLED 1.1 mit Hilfe von mit Adhäsionsmitteln 1.4 beschichteten Faserverbundstoffen 1.3 zu einer
Leiterbahn 1.2, wobei die Elektrode (1.5 oder 1.6) mit einer leitfähigen Paste 1.7 beschichtet ist, der Kontakt an der Leiterbahn 1.2 jedoch ohne das Aufbringen eine leitfähige Paste 1.7 erfolgt.
Fig. 2c zeigt eine Kontaktierung einer Elektrode (1 .5 oder 1.6) einer ersten OLED 1.1 mit Hilfe von mit Adhäsionsmitteln 1 .4 beschichteten Faserverbundstoffen 1 .3 zu einer Elektrode (1 .5 oder 1 .6) einer zweiten OLED 1.1. Es ist bevorzugt, dass die Elektroden (1.5 oder 1.6) der OLEDs jeweils eine Schicht leitfähige Pasten 1 .7 aufweisen.
Es wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Alternativen zu den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden können, um die Erfindung auszuführen und zu der erfindungsgemäßen Lösung zu gelangen. Das
erfindungsgemäße elektronische Bauteil sowie die Verfahren zur Kontaktierung von einer Elektrode, bevorzugt einer OLED und/oder einer organischen Solarzelle, mit Leiterbahnen sind in ihren Ausführungen somit nicht auf die vorstehenden bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von
Ausgestaltungsvarianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung abweichen können. Ziel der Ansprüche ist es, den Schutzumfang der Erfindung zu definieren. Der Schutzumfang der Ansprüche ist darauf gerichtet, das erfindungsgemäße
elektronische Bauteil und das erfindungsgemäße Kontaktierungsverfahren sowie äquivalente Ausführungsformen von diesen abzudecken.
Bezuaszeichenliste
1.1 OLED
1.2 Leiterbahnen
1.3 leitfähige Faserverbundstoffe
1.4 Adhäsionsmittel
1.5 Anode
.6 Kathode
1.7 leitfähige Paste

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Elektronisches Bauteil umfassend mindestens eine Elektrode und mindestens eine Leiterbahn
dadurch gekennzeichnet, dass
an der Elektrode eine Schicht einer leifähigen Paste vorliegt mittels derer eine Kontaktierung zu der Leiterbahn erfolgt.
Elektronisches Bauteil gemäß dem vorherigen Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
das elektronische Bauteil eine organische Leuchtdiode (OLED), umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit mindestens einer lichterzeugenden Schicht, sowie eine Spannungsquelle zum Betrieb der OLED umfasst, an der Spannungsquelle mindestens zwei Leiterbahnen angeschlossen sind, wobei die Schicht der leifähige Paste an den Elektroden der OLED vorliegt und eine Kontaktierung zu den Leiterbahnen vermittelt.
3. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das elektronische Bauteil eine organische Solarzelle umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit mindestens einer lichtabsorbierenden Schicht, sowie einen Leistungsabnehmer umfasst, an dem Leistungsabnehmer mindestens zwei Leiterbahnen angeschlossen sind, wobei die Schicht der leifähige Paste an den Elektroden der organischen Solarzelle vorliegt und eine Kontaktierung zu den Leiterbahnen vermittelt.
4. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die leitfähige Paste ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Kupferpasten, Silberpasten, Kohlenstoffpasten und/oder Graphitpasten.
5. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der leitfähigen Paste und den Elektroden eine Schicht umfassend einen leitfähigen Faserverbundstoff vorliegt.
6. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Faserverbundstoff ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Nickel- Kupfer (Ni-Cu) und/oder Silber-Nickel-Kupfer (Ag-Ni-Cu).
7. Elektronisches Bauteil gemäß einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Faserverbundstoffe mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichtet sind.
8. Elektronisches Bauteil umfassend mindestens eine Elektrode und mindestens eine Leiterbahn
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Kontaktierung zwischen den Elektroden und den Leiterbahnen mit Hilfe einer Schicht von leitfähigen Faserverbundstoffen erfolgt, welche mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichtet ist.
9. Elektronisches Bauteil gemäß dem vorherigen Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
das elektronische Bauteil eine organische Leuchtdiode (OLED), umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit mindestens einer lichterzeugenden Schicht, sowie eine Spannungsquelle zum Betrieb der OLED umfasst, an der Spannungsquelle mindestens zwei Leiterbahnen angeschlossen sind, wobei eine Kontaktierung zwischen den Elektroden der OLED und den Leiterbahnen mit Hilfe einer Schicht von leitfähigen Faserverbundstoffen erfolgt, welche mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichtet ist.
10. Elektronisches Bauteil gemäß Anspruch 8
dadurch gekennzeichnet, dass
das elektronische Bauteil eine organische Solarzelle umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit mindestens einer lichtabsorbierenden Schicht, sowie einen Leistungsabnehmer umfasst, an dem Leistungsabnehmer mindestens zwei Leiterbahnen angeschlossen sind, wobei eine Kontaktierung zwischen den Elektroden der organischen Solarzelle und den Leiterbahnen mit Hilfe einer Schicht von leitfähigen Faserverbundstoffen erfolgt, welche mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichtet ist.
1 1. Elektronisches Bauteil umfassend mindestens zwei Elektroden
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Kontaktierung zwischen den beiden Elektroden mit Hilfe einer Schicht von leitfähigen Faserverbundstoffen erfolgt, welche mit leitfähigen Adhäsionsmitteln beschichtet ist.
12. Verfahren zur Kontaktierung einer Elektrode mit einer Leiterbahn
umfassend die folgenden Schritte
- Bereitstellen einer Elektrode
- Aufbringen von einer Schicht von einer leitfähigen Paste auf die Elektrode
- Aufbringen der Leiterbahn auf die leitfähige Paste zur Herstellung des Kontaktes.
13. Verfahren zur Kontaktierung einer OLED gemäß dem vorherigen Anspruch umfassend die folgenden Schritte
- Bereitstellen einer OLED umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit einer lichterzeugenden Schicht
- Bereitstellen einer Spannungsquelle zum Betrieb der OLED
- Aufbringen von der Schicht der leitfähigen Paste auf die Elektroden der OLED
- Herstellung einer Kontaktierung durch Aufbringen von Leiterbahnen, welche mit der Spannungsquelle verbunden sind und/oder verbunden werden, auf die leitfähige Paste.
14. Verfahren zur Kontaktierung einer organischen Solarzelle gemäß Anspruch 12 umfassend die folgenden Schritte
- Bereitstellen einer organischen Solarzelle umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit einer absorbierenden Schicht
- Bereitstellen eines Leistungsabnehmers zur Nutzung der durch die organischen Solarzelle bereitgestellten elektrischen Energie,
- Aufbringen von der Schicht der leitfähigen Paste auf die Elektroden der organischen Solarzelle
- Herstellung einer Kontaktierung durch Aufbringen von Leiterbahnen, welche mit dem Leistungsabnehmer verbunden sind und/oder verbunden werden, auf die leitfähige Paste.
15. Verfahren zur Kontaktierung einer Elektrode mit einer Leiterbahn
umfassend die folgenden Schritte - Bereitstellen einer Elektrode
- Aufbringen von einer Schicht von Faserverbundstoffen, welche mit
Adhäsionsmitteln beschichtet ist auf die Elektroden
- Aufbringen der Leiterbahn auf die Faserverbundstoffen, welche mit
Adhäsionsmitteln beschichtet sind, zur Herstellung des Kontaktes.
16. Verfahren zur Kontaktierung einer OLED gemäß dem vorherigen Anspruch umfassend die folgenden Schritte
- Bereitstellen einer OLED umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit einer lichterzeugenden Schicht
- Bereitstellen einer Spannungsquelle zum Betrieb der OLED
- Aufbringen von Faserverbundstoffen, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, auf die Elektroden der OLED
- Herstellung einer Kontaktierung durch Aufbringen von Leiterbahnen, welche mit der Spannungsquelle verbunden sind und/oder verbunden werden, auf die Schicht der Faserverbundstoffe.
17. Verfahren zur Kontaktierung einer organischen Solarzelle gemäß Anspruch 15 umfassend die folgenden Schritte
- Bereitstellen einer organischen Solarzelle umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit einer absorbierenden Schicht
- Bereitstellen eines Leistungsabnehmers zur Nutzung der durch die
organischen Solarzelle bereitgestellten elektrischen Energie,
- Aufbringen von Faserverbundstoffen, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, auf die Elektroden der organischen Solarzelle
- Herstellung einer Kontaktierung durch Aufbringen von Leiterbahnen, welche mit dem Leistungsabnehmer verbunden sind und/oder verbunden werden, auf die Schicht der Faserverbundstoffe.
18. Verfahren zur Kontaktierung einer Elektrode mit einer Leiterbahn
umfassend die folgenden Schritte
- Bereitstellen einer Elektrode
- Aufbringen von einer Schicht von einer leitfähigen Paste auf die Elektrode
- Aufbringen von Faserverbundstoffen, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, auf die leitfähige Paste
- Aufbringen der Leiterbahn auf die Faserverbundstoffen, welche mit
Adhäsionsmitteln beschichtet sind, zur Herstellung des Kontaktes.
19. Verfahren zur Kontaktierung einer OLED gemäß dem vorherigen Anspruch umfassend die folgenden Schritte
- Bereitstellen einer OLED umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit einer lichterzeugenden Schicht
- Bereitstellen einer Spannungsquelle zum Betrieb der OLED
- Aufbringen von der Schicht der leitfähigen Paste auf die Elektroden der OLED
- Aufbringen von Faserverbundstoffen, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, auf die Schicht der leitfähigen Paste
- Herstellung einer Kontaktierung durch Aufbringen von Leiterbahnen, welche mit der Spannungsquelle verbunden sind und/oder verbunden werden, auf die Schicht der Faserverbundstoffe.
20. Verfahren zur Kontaktierung einer organischen Solarzelle Anspruch 18
umfassend die folgenden Schritte
- Bereitstellen einer organischen Solarzelle umfassend eine Anode, eine Kathode und einen Schichtaufbau zwischen den Elektroden mit einer absorbierenden Schicht
- Bereitstellen eines Leistungsabnehmers zur Nutzung der durch die
organischen Solarzelle bereitgestellten elektrischen Energie,
- Aufbringen von der Schicht der leitfähigen Paste auf die Elektroden der organischen Solarzelle
- Aufbringen von Faserverbundstoffen, welche mit Adhäsionsmitteln beschichtet sind, auf die Schicht der leitfähigen Paste
- Herstellung einer Kontaktierung durch Aufbringen von Leiterbahnen, welche mit dem Leistungsabnehmer verbunden sind und/oder verbunden werden, auf die Schicht der Faserverbundstoffe.
21. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 11 - 20
dadurch gekennzeichnet, dass
das Aufbringen der leitfähigen Paste mit Hilfe eines Siebdruck-Verfahrens, eines Schablonen-Druckverfahrens, eines Dispensers und/oder manuell mit Hilfe eines Spatens erfolgt.
22. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 11 - 21
dadurch gekennzeichnet, dass
nach dem Aufbringen der leitfähigen Paste diese mit Hilfe eines Sattels geglättet wird.
23. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 11 - 22
dadurch gekennzeichnet, dass
das Aufbringen der mit Adhäsionsmitteln beschichteten Faserverbundstoffe mit Hilfe eines manuellen Positionierens und/oder mit Hilfe eines automatisierten Positioniersystems erfolgt.
24. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 11 - 23
dadurch gekennzeichnet, dass
die OLED und/oder die organische Solarzelle einen Dünnschichtaufbau umfasst und die Bereitstellung dieser durch nasschemischen Verfahren und/oder ein thermischen Aufdampfverfahren erfolgt, wobei es besonders bevorzugt ist, dass die Schichten durch Siebdruck, Aufschleudern, Offset- Druck, und/oder Gravurdruck und ganz besonders bevorzugt mit Hilfe von einem Tintenstrahldruck-Verfahren und die Kathode und Anode besonders bevorzugt mit einem Aufsprühverfahren aufgebracht werden.
25. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 11 - 24
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bereitstellung der Leiterbahnen durch ein Druckverfahren ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Inkjet, Siebdruck, Flexodruck, Offset-Druck erfolgt.
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