DE102008030816A1 - Organic light emitting component, has two substrates mechanically connected with each other by insulating region of connecting unit, and electrically connected with each other by conducting region of connecting unit - Google Patents
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Abstract
Description
Es wird ein Bauteil mit mindestens einem organischen Material sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung angegeben.It becomes a component with at least one organic material as well a process for its preparation indicated.
Die
Druckschrift
Die
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Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Bauteil mit mindestens einem organischen Material anzugeben, das eine gute Verkapselung aufweist und gut elektrisch zu kontaktieren ist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur effizienten Herstellung eines solchen Bauteils anzugeben.A to be solved task is a component with at least indicate an organic material that has a good encapsulation has and is good to contact electrically. Another to be solved The object is a process for efficient production specify such a component.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst dieses ein erstes Substrat und ein zweites Substrat. Als Materialien für die Substrate können Metalle, Metalllegierungen, Kunststoffe, Halbleitermaterialien, Keramiken oder Gläser dienen. Das Substrat kann mechanisch starr oder mechanisch flexibel ausgestaltet sein. Bevorzugt weist zumindest das erste Substrat eine glatte Oberfläche auf. Glatt bedeutet hierbei, dass die Oberfläche dazu geeignet ist, darauf dünne Schichten, die zum Beispiel bei organischen Leuchtdioden, kurz OLEDs, erforderlich sind, aufzubringen. Die Dicke des ersten und des zweiten Substrats liegt jeweils bevorzugt im Bereich zwischen 0,2 mm und 3 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1,5 mm.At least an embodiment of the component comprises a first Substrate and a second substrate. As materials for the substrates may be metals, metal alloys, plastics, semiconductor materials, Ceramics or glasses serve. The substrate can be mechanical be configured rigid or mechanically flexible. Preferably At least the first substrate has a smooth surface. Smooth means that the surface is suitable for this purpose is, on it thin layers, which are organic, for example Light-emitting diodes, short OLEDs, are required to apply. The fat each of the first and second substrates is preferably within the range between 0.2 mm and 3 mm, more preferably between 0.5 mm and 1.5 mm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist auf dem ersten Substrat mindestens ein strahlungsemittierendes oder empfangendes Bauelement angeordnet, das mindestens ein organisches Material enthält. Das Bauelement kann beispielsweise als organische Leuchtdiode, kurz OLED, als Detektordiode oder als Solarzelle ausgestaltet sein.At least an embodiment of the component is on the first substrate at least one radiation-emitting or receiving component arranged containing at least one organic material. The device can, for example, as an organic light emitting diode, short OLED, be configured as a detector diode or as a solar cell.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind erstes und zweites Substrat relativ zueinander derart angeordnet, dass das Bauelement mit dem mindestens einen organischen Material zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat angeordnet ist. Bevorzugt sind erstes und zweites Substrat als flächige Plättchen oder Platten mit jeweils einander gegenüberliegenden Hauptseiten ausgestaltet. Erstes und zweites Substrat sind bevorzugt derart angeordnet beziehungsweise ausgestaltet, dass die einander zugewandten Hauptseiten parallel zueinander ausgerichtet sind.At least an embodiment of the component are first and second Substrate relative to each other arranged such that the device with the at least one organic material between the first and the second substrate is arranged. Preferred are first and second Substrate as flat platelets or plates with each opposite main sides configured. First and second substrate are preferably arranged or designed so that the facing main sides parallel aligned with each other.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist dieses ein Verbindungsmittel auf, das zwischen erstem und zweitem Substrat angeordnet ist. Über das Verbindungsmittel sind erstes und zweites Substrat mechanisch miteinander verbunden. Bevorzugt ist das Verbindungsmittel in einer Bahn angeordnet, die das organische Material enthaltende Bauelement rahmenförmig umschließt. Die Breite der Bahn liegt bevorzugt im Bereich zwischen 0,3 mm und 3 mm, insbesondere zwischen 0,5 mm und 1 mm. Die rahmenförmige Bahn kann ähnlich einem Rechteck geformt sein. Abhängig von den konkreten Anforderungen sind aber auch anders geformte Bahnen möglich, zum Beispiel mit L-förmigem Umriss oder mit rundem oder ovalem Verlauf.At least an embodiment of the component, this has a connecting means on, which is arranged between the first and second substrate. about the connecting means are first and second substrates mechanical connected with each other. Preferably, the connecting means is in a web arranged, the organic material-containing component frame-shaped encloses. The width of the web is preferably in the range between 0.3 mm and 3 mm, in particular between 0.5 mm and 1 mm. The frame-shaped path can be similar to a rectangle be shaped. Depending on the specific requirements but also differently shaped tracks are possible, for example with an L-shaped outline or with a round or oval shape.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist das Verbindungsmittel mindestens einen Isolatorbereich, der ein Glas enthält, und mindestens einen Leiterbereich auf. Der Leiterbereich kann mit einem elektrisch leitfähigen Material, zum Beispiel mit einem metallischen Lot, gestaltet sein. Der Isolatorbereich des Verbindungsmittels kann insbesondere als Glaslot oder in Form von Glasfritten ausgestaltet sein. Der Isolatorbereich kann auch Beimengungen enthalten. Die Beimengung ist beispielsweise ein Bindemittel oder kann den Schmelzpunkt des Materials des Isolatorbereichs herabsetzen. Auch ist über die Beimengung eine Anpassung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Isolatorbereichs an die thermischen Ausdehnungskoeffizienten von erstem und zweitem Substrat möglich. Ebenso kann die Beimengung als Abstandselement fungieren, über die ein gewünschter Abstand zwischen erstem und zweitem Substrat eingestellt wird, so dass das Bauelement mit dem organischen Material einen ausreichenden Abstand zum zweiten Substrat aufweist. Außerdem kann der Isolatorbereich Stoffe oder Stoffgemische beinhalten, wie beispielsweise Metalle oder Oxide, die in elementarer Form, ionischer Form oder auch als Partikel vorliegen können, die ein Aufschmelzen oder Aushärten des Verbindungsmittels etwa über elektromagnetische Strahlung aus dem ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich ermöglichen. Entsprechende Beimengung kann auch das Material des Leiterbereichs aufweisen. Es ist nicht notwendig, dass alle Isolator- und/oder Leiterbereiche aus demselben Material bestehen oder dieselbe Beimengung aufweisen.At least an embodiment of the component, the connecting means at least one insulator area containing a glass, and at least one ladder area. The ladder area can with an electrically conductive material, for example with a metallic solder, be designed. The insulator area of the Lanyard may in particular as a glass solder or in the form of Glass frits be designed. The insulator area can also admixtures contain. The admixture is for example a binder or may lower the melting point of the material of the insulator area. Also is about the addition of an adjustment of the thermal Expansion coefficients of the insulator region to the thermal Expansion coefficients of first and second substrate possible. Likewise, the admixture can act as a spacer over which is a desired distance between first and second Substrate is adjusted so that the device with the organic Material has a sufficient distance from the second substrate. In addition, the insulator area substances or mixtures include, for example, metals or oxides that are more elemental Form, ionic form or may be present as particles, the a melting or curing of the bonding agent about electromagnetic radiation from the ultraviolet, allow visible or infrared spectral range. Corresponding admixture can also be the material of the conductor area exhibit. It is not necessary that all isolator and / or Ladder areas consist of the same material or the same admixture exhibit.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst mindestens eine der Komponenten erstes Substrat, zweites Substrat oder Verbindungsmittel mindestens eine Beimengung. Die Beimengung kann zum Beispiel als ein Reflexions-, Konversions-, Filter-, Absorptions- oder Streumittel ausgestaltet sein.At least an embodiment of the component comprises at least one the components first substrate, second substrate or connecting means at least one admixture. The admixture can be for example as a reflection, conversion, filter, absorption or scattering means designed be.
In mindestens einer Ausführungsform des Bauteils umfasst dieses zumindest ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, wobei auf dem mindestens einen ersten Substrat mindestens ein optoelektronisches Bauelement angeordnet ist, das zumindest ein organisches Material enthält. Das erste Substrat und das zweite Substrat sind relativ zueinander derart angeordnet, dass das Bauelement zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist. Weiterhin umfasst das Bauteil ein Verbindungsmittel mit mindestens einem Isolatorbereich, der ein Glas enthält, und mindestens einen Leiterbereich. Das Verbindungsmittel ist in mindestens einer Bahn zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet, wobei die Bahn des Verbindungsmittels das Bauelement rahmenförmig umschließt und erstes und zweites Substrat über den Isolatorbereich mechanisch und über den Leiterbereich elektrisch und/oder mechanisch miteinander verbunden sind.In at least one embodiment of the Component includes this at least a first substrate and a second substrate, wherein on the at least one first substrate at least one optoelectronic device is arranged, which contains at least one organic material. The first substrate and the second substrate are arranged relative to one another such that the component is arranged between the first substrate and the second substrate. Furthermore, the component comprises a connection means with at least one insulator region which contains a glass, and at least one conductor region. The connection means is arranged in at least one path between the first substrate and the second substrate, wherein the path of the connection means surrounds the component like a frame and the first and second substrate are mechanically and / or mechanically interconnected via the insulator region and via the conductor region.
Eine derartige Anordnung schützt das Bauelement mit dem mindestens einen organischen Material gut gegenüber äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit und Sauerstoff und gewährleistet hierdurch eine erhöhte Lebensdauer des Bauteils. Über die Leiterbereiche des Verbindungsmittels ist eine effiziente elektrische Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements möglich.A Such arrangement protects the device with the at least an organic material well opposite outer Influences such as moisture and oxygen and guaranteed This increases the life of the component. about the conductor areas of the connecting means is an efficient electrical Contacting of the optoelectronic component possible.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist auf dem zweiten Substrat eine Vielzahl von ersten Substraten angeordnet. Die ersten Substrate umfassen bevorzugt jeweils mindestens ein optoelektronisches Bauelement mit mindestens einem organischen Material. Die unterschiedlichen, auf dem zweiten Substrat angeordneten ersten Substrate können auch verschiedene optoelektronische Bauelemente aufweisen. So können lichtemittierende mit lichtempfangenden, beispielsweise als Detektor ausgestalteten Bauelementen kombiniert werden.At least an embodiment of the component is on the second Substrate arranged a plurality of first substrates. The first substrates each preferably comprise at least one optoelectronic component with at least one organic material. The different, up The first substrate can be arranged on the second substrate also have different optoelectronic components. So can light-emitting with light-receiving, for example as a detector designed components are combined.
Die ersten Substrate können matrixartig, in Form von Spalten und Reihen, auf dem zweiten Substrat platziert sein und eine Art Display ausbilden. Ebenso ist es unter anderem möglich, dass piktogrammartige Anordnungen von ersten Substraten auf einem zweiten Substrat Verwendung finden, so dass durch Bauelemente auf den ersten Substraten Muster, Zeichen oder Schriftzüge gebildet sind. Von den ersten Substraten können beispielsweise verschiedenfarbig abstrahlende Bereiche einer Anzeigeeinrichtung gebildet sein. Durch die Verwendung einer Vielzahl von ersten Substraten auf einem zweiten Substrat erhöhen sich die Ausgestaltungsmöglichkeiten des Bauteils und es kann auf effiziente Weise ein komplexes Bauteil auf einem einzigen Substrat realisiert werden.The first substrates can be like a matrix, in the form of columns and rows, placed on the second substrate and a kind Training display. Likewise, it is possible, among other things, that pictogram-like arrangements of first substrates on a second substrate use, so that through components on the first substrates patterns, signs or logos are formed. For example, of the first substrates different colored emitting areas of a display device be formed. By using a variety of first substrates on a second substrate, the design possibilities increase of the component and it can efficiently create a complex component be realized on a single substrate.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind auf mindestens einem ersten Substrat mindestens zwei elektrische Leitungen zur Kontaktierung des mindestens einen optoelektronischen Bauelements angebracht. Die Leitungen können sich in direktem Kontakt zum ersten Substrat befinden, oder auch stellenweise oder komplett über beispielsweise mindestens eine elektrisch isolierende Schicht von diesem separiert sein. Die elektrischen Leitungen können strukturiert sein, um die elektrische Beschaltung eines optoelektronischen Bauelements zu ermöglichen. Über solche elektrische Leitungen ist ein effizientes Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements gewährleistet.At least an embodiment of the component are at least a first substrate at least two electrical lines to Contacting the at least one optoelectronic component appropriate. The cables can be in direct contact to the first substrate, or in places or completely over For example, at least one electrically insulating layer of be separated from this. The electrical lines can be structured be to the electrical wiring of an optoelectronic device to enable. About such electrical lines is an efficient contacting of the optoelectronic component guaranteed.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist das zweite Substrat mindestens zwei elektrische Leiterbahnen auf. Die Leiterbahnen können so strukturiert sein, dass eine Vielzahl von ersten Substraten auf dem zweiten Substrat elektrisch kontaktierbar ist. Die Leiterbahnen können sich in direktem Kontakt zum zweiten Substrat befinden, oder auch stellenweise oder komplett über beispielsweise mindestens eine elektrisch isolierende Schicht von diesem separiert sein. Insbesondere durch die Kombination von elektrischen Leitungen auf dem ersten Substrat und elektrischen Leiterbahnen auf dem zweiten Substrat können auch komplexe elektrische Schaltungen mit einer Vielzahl an Komponenten in das Bauteil integriert werden.At least an embodiment of the component, the second substrate at least two electrical conductors on. The tracks can be structured so that a plurality of first substrates on the second substrate is electrically contacted. The tracks may be in direct contact with the second substrate, or also in places or completely over, for example, at least an electrically insulating layer separated from this. Especially by the combination of electrical wires on the first Substrate and electrical traces on the second substrate can also handle complex electrical circuits with one Variety of components are integrated into the component.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind elektrische Leitungen und Leiterbahnen mit einem Metall, einer Metalllegierung oder einem transparenten, leitfähigen Oxid, kurz TCO, gestaltet. Mögliche Materialien sind insbesondere Aluminium, Chrom, Molybdän, Kupfer und/oder Indiumzinnoxid. Leitungen und Leiterbahnen können aus einem einzigen Material bestehen, oder auch aus mehreren Schichten, die unterschiedliche Materialien aufweisen können. Es ist möglich, Leitungen und Leiterbahnen aufzudampfen oder aufzusputtern. Über die Verwendung metallischer Leitungen und/oder Leiterbahnen lassen sich diese effizient aufbringen. Metalle weisen zudem eine hohe elektrische Leitfähigkeit auf.At least An embodiment of the component are electrical lines and conductor tracks with a metal, a metal alloy or a transparent, conductive oxide, short TCO, designed. Possible Materials are in particular aluminum, chromium, molybdenum, Copper and / or indium tin oxide. Cables and tracks can consist of a single material or of several layers, which may have different materials. It is possible to vaporize or sputter on cables and conductors. About the Use of metallic lines and / or conductor tracks can be apply these efficiently. Metals also have a high electrical Conductivity on.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist mindestens eine Leitung auf einem ersten Substrat mit mindestens einer Leiterbahn auf dem zweiten Substrat über mindestens einen Leiterbereich des Verbindungsmittels elektrisch verbunden. Über den Leiterbereich des Verbindungsmittels lassen sich also erstes Substrat und zweites Substrat elektrisch miteinander verbinden. Bevorzugt steht der mindestens eine, elektrisch leitfähige Leiterbereich in direktem physischen Kontakt zu mindestens einer elektrischen Leitung und zu mindestens einer Leiterbahn. Über elektrische Verbindungen von Leitungen und Leiterbahnen erhöhen sich die Ausgestaltungsmöglichkeiten des Bauteils und eine kompakte elektrische Beschaltung des Bauelements ist ebenfalls möglich.In accordance with at least one embodiment of the component, at least one line on a first substrate is electrically connected to at least one conductor track on the second substrate via at least one conductor region of the connection means. Thus, the first substrate and the second substrate can be electrically connected to one another via the conductor region of the connection means. The at least one, electrically conductive conductor region is preferably in direct physical contact with at least one electrical line and at least one printed conductor. About electrical connections of cables and conductors increase the design options of the component and a compact electrical wiring of the device is also possible.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist das Material des mindestens einen Leiterbereichs benetzend. Das heißt, bei einem Aufschmelzen oder Aufweichen des Leiterbereichs benetzt dessen Material eine Fläche, zu der der Leiterbereich in Kontakt steht. Insbesondere kann das Material des Leiterbereichs benetzend bezüglich der elektrischen Leitungen und der Leiterbahnen sein, ebenso auch zu einem Isolatorbereich des Verbindungsmittels oder zu einem Substrat. Durch einen derartigen Leiterbereich ist eine elektrische Kontaktierung des mindestens einen optoelektronischen Bauelements vereinfacht.At least an embodiment of the component is the material of the wetting at least one conductor area. That is, at a melting or softening of the conductor area wets the Material an area to which the conductor area in contact stands. In particular, the material of the conductor region can be wetting with respect to the electrical wires and the tracks be, as well as to an insulator region of the connecting means or to a substrate. By such a conductor area is an electrical contacting of the at least one optoelectronic component simplified.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind Leitungen und Leiterbahnen so angeordnet, dass sich diese in Bereichen, in denen Leitungen und Leiterbahnen über einen Leiterbereich verbunden sind, mindestens stellenweise gegenüber liegen. In einer Richtung senkrecht zum zweiten Substrat und von diesem aus gesehen, ergibt sich also eine Abfolge von Leiterbahn, Leiterbereich elektrischer Leitung und erstem Substrat. Über solche Leiterbahnen und Leitungen ist eine effiziente elektrische Kontaktierung möglich.At least An embodiment of the component are lines and printed conductors arranged so that these are in areas where lines and interconnects are connected via a conductor area, at least in places. In one direction perpendicular to the second substrate and seen from this, results So a sequence of trace, conductor area electrical Lead and first substrate. About such traces and Lines is an efficient electrical contact possible.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist das zweite Substrat elektrische Anschlussbereiche auf. Über diese Anschlussbereiche kann das optoelektronische Bauelement mit einem externen Gerät elektrisch kontaktiert werden. Die Anschlussbereiche können beispielsweise flächig ausgestaltet sein. Eine Verbindung zwischen Bauteil und einem externen Gerät kann zum Beispiel über Kleben, über Klemmen oder über Löten erfolgen. Die elektrische Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements erfolgt also beispielsweise über eine elektrische Kontaktierung über einen Anschlussbereich, eine Leiterbahn auf dem zweiten Substrat, einem Leiterbereich des Verbindungsmittels und eine elektrische Leitung auf dem ersten Substrat. Über solche Anschlussbereiche ist das Bauteil und somit das mindestens eine optoelektronische Bauelement effizient und flexibel an einem externen Gerät anschließbar.At least an embodiment of the component, the second substrate electrical connection areas on. About these connection areas can the optoelectronic device with an external device be contacted electrically. The connection areas can be designed for example flat. A connection between component and an external device can, for example, over Glue, over terminals or over soldering respectively. The electrical contacting of the optoelectronic component Thus, for example, via an electrical contact via a connection region, a conductor on the second substrate, a Conduction region of the connecting means and an electrical line on the first substrate. About such connection areas is the component and thus the at least one optoelectronic Component efficient and flexible on an external device connected.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils sind mindestens zwei Leitungen auf einem ersten Substrat so angeordnet, dass über mindestens zwei Leiterbereiche des Verbindungsmittels in Richtung senkrecht zum ersten Substrat eine elektrische Verbindung zu mindestens zwei Leiterbahnen auf dem zweiten Substrat erfolgt. Bevorzugt sind mehr als zwei Drittel, insbesondere alle Leitungen über derart gestaltete Leiterbereiche mit Leiterbahnen auf dem zweiten Substrat elektrisch verbunden. Über eine solche Anordnung der Leitungen ist ein Platz sparendes elektrisches Kontaktieren der Bauelemente möglich.At least an embodiment of the component are at least two Lines on a first substrate so arranged over at least two conductor areas of the connecting means in the direction perpendicular to the first substrate an electrical connection to at least two tracks on the second substrate takes place. Preference is more as two-thirds, especially all lines over such designed conductor areas with tracks on the second substrate electrically connected. About such an arrangement of the lines is a space-saving electrical contacting of the components possible.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist der Isolatorbereich des Verbindungsmittels mit einem Glaslot oder mit Glasfritten, und der Leiterbereich mit einem metallischen, insbesondere einem silberhaltigen oder einem Silberlot gestaltet. Solche Lote beziehungsweise Fritten sind kostengünstige und gegenüber Diffusion beständige Materialien, die eine gute Verarbeitbarkeit aufweisen. Die Kombination von Isolatorbereichen und Leiterbereichen des Verbindungsmittels erlaubt es, die elektrischen Eigenschaften des Verbindungsmittels gezielt einzustellen. Insbesondere können über die Isolatorbereiche Kurzsschlüsse zwischen Leitungen und Leiterbahnen verhindert werden. Hierdurch ist es möglich, das Verbindungsmittel über ein Verkapseln des Elements hinaus zur elektrischen Schaltungsgestaltung zu benützen.At least An embodiment of the component is the insulator region the bonding agent with a glass solder or with glass frits, and the conductor region with a metallic, in particular a silver-containing or a silver solder. Such solders or frits are inexpensive and resistant to diffusion Materials that have good processability. The combination of insulator regions and conductor regions of the bonding agent allows the electrical properties of the bonding agent targeted. In particular, over the insulator areas short circuits between lines and Circuit traces are prevented. This makes it possible the connecting means via an encapsulation of the element in addition to the electrical circuit design to use.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist das optoelektronische Bauelement als organische Leuchtdiode gestaltet. Ebenso ist es möglich, dass das optoelektronische Bauelement als organische Solarzelle konzipiert ist. Auf organischen Materialien beruhende Leuchtdioden oder Solarzellen können insbesondere großflächig und somit, bezogen auf die Fläche des Bauelements, kosteneffizient hergestellt werden. Großflächig bedeutet, dass das Bauelement eine Größe von mehr als zehn Quadratzentimetern, bevorzugt von mehr als 100 Quadratzentimetern aufweisen kann. Über die Gestaltung des Bauelements als Leuchtdiode oder Solarzelle können großflächig, und somit über eine gute Flächenausnutzung sehr effiziente Bauteile realisiert werden.At least an embodiment of the component is the optoelectronic Component designed as an organic light emitting diode. It is also possible that the optoelectronic component as an organic solar cell is designed. On organic materials based light emitting diodes or solar cells can in particular a large area and thus, based on the area of the device, cost-effective getting produced. Large area means that Component of a size of more than ten square centimeters, may preferably have more than 100 square centimeters. about the design of the device as a light emitting diode or solar cell can large area, and thus over a good area utilization very efficient components are realized.
Es wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem optoelektronischen Bauelement mit mindestens einem organischen Material angegeben.It In addition, a method for producing a Component with an optoelectronic component with at least an organic material indicated.
Beispielsweise kann mittels des Verfahrens ein Bauteil hergestellt werden, wie es in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen beschrieben ist.For example can be made by the method, a component, such as it in conjunction with one or more of the above embodiments is described.
Das Verfahren weist gemäß zumindest einer Ausführungsform die folgenden Verfahrensschritte auf:
- – Aufbringen zumindest eines Bauelements auf mindestens einem ersten Substrat,
- – Aufbringen zumindest einer Bahn des Verbindungsmittels auf dem zweiten Substrat,
- – Positionieren von erstem und zweitem Substrat relativ zueinander, und
- – zumindest stellenweises Aufschmelzen oder Aushärten des Verbindungsmittels über elektromagnetische Strahlung.
- Applying at least one component to at least one first substrate,
- Applying at least one path of the bonding agent to the second substrate,
- Positioning the first and second substrates relative to one another, and
- - At least some melting or curing of the bonding agent via electromagnetic radiation.
Die Reihenfolge der Verfahrensschritte ist bevorzugt wie angegeben auszuführen. Einzelne Verfahrensschritte können jedoch auch, abhängig von den konkreten Anforderungen beziehungsweise Prozessbedingungen, in abweichender Reihenfolge durchgeführt werden.The Order of the method steps is preferably carried out as indicated. However, individual process steps can also, depending on the concrete requirements or process conditions, be carried out in a different order.
Das Aufbringen des Bauelements auf dem ersten Substrat kann dadurch erfolgen, dass das Bauelement separat gefertigt und anschließend auf dem Substrat platziert wird. Es ist ebenso möglich, dass das Bauelement auf dem ersten Substrat gefertigt wird, das heißt, es werden beispielsweise in aufeinander folgenden Verfahrensschritten alle notwendigen Schichten auf dem ersten Substrat aufgebracht, um das Bauelement etwa als organische Leuchtdiode oder Solarzelle zu gestalten.The Application of the device on the first substrate can thereby done that the component is manufactured separately and then placed on the substrate. It is also possible that the device is fabricated on the first substrate, that is, for example, in successive steps all necessary layers applied to the first substrate, to the device as an organic light emitting diode or solar cell to design.
Der Verfahrensschritt des Aufbringens des Verbindungsmittels kann dadurch erfolgen, dass pastenartige Glaslote oder Glasfritten für mindestens einen Isolatorbereich und/oder metallische Lote für mindestens einen Leiterbereich auf dem zweiten oder auch dem ersten Substrat aufgebracht werden. Beim Aufbringen ist insbesondere darauf zu achten, dass ein durchgängiger Rahmen ohne Lücken entsteht, um zu gewährleisten, dass sich das später im Inneren des bahnartig aufgebrachten Verbindungsmittels und zwischen den beiden Substraten befindliche Bauelement mit dem organischen Material gut abgedichtet wird. Bevorzugt wird das Verbindungsmittel vor dem Positionieren der Substrate auf dem zweiten Substrat aufgebracht, beispielsweise über Sintern, so dass zwischen Verbindungsmittel und zweitem Substrat bereits eine mechanisch stabile Verbindung resultiert.Of the Process step of applying the bonding agent can thereby done that paste-like glass solders or glass frits for at least one insulator region and / or metallic solders for at least a conductor region on the second or the first substrate be applied. When applying, particular care must be taken to ensure that a continuous framework without gaps arises, to ensure that this is later inside the web-like bonding agent and between the Both substrates located component with the organic material is sealed well. Preferably, the connecting means before the Positioning the substrates applied to the second substrate, for example via sintering, so that between connecting means and second substrate already a mechanically stable connection results.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Aufschmelzen oder Aushärten des Verbindungsmittels über Laserstrahlung durchgeführt. Laserstrahlung, insbesondere im nahinfraroten Spektralbereich, kann mit hohen Lichtleistungen effizient erzeugt werden. Die Strahlqualität von Laserstrahlung ist zudem sehr hoch, so dass die Strahlung gut in Punkt- oder Linienform fokussierbar ist. Über die Verwendung von Lasern kann das Verbindungsmittel effizient aufgeschmolzen oder ausgehärtet werden.At least An embodiment of the method is the melting or curing the bonding agent carried out via laser radiation. Laser radiation, especially in the near-infrared spectral range, can efficiently generated with high light output. The beam quality of Laser radiation is also very high, so that the radiation is good in Point or line shape is focused. About the use of lasers, the bonding agent can be melted or melted efficiently be cured.
Der Verfahrensschritt des Verbindens von erstem und zweitem Substrat wird bevorzugt über ein Aufweichen und/oder Aushärten mindestens eines Bereichs des Verbindungsmittels vollzogen. Das Verbindungsmittel kann etwa über Absorption von Infrarot- oder UV-Strahlung aufgeheizt werden. Hierbei enthält das Verbindungsmittel beispielsweise Zusatzstoffe, die die entsprechende elektromagnetische Strahlung absorbieren. Das Verbindungsmittel kann auch Beimengungen enthalten, die etwa über Absorption von UV-Strahlung ein Aushärten des Verbindungsmittels ermöglichen. Bevorzugt wird das Aufweichen des Verbindungsmittels über eine Strahlung vollzogen, die von erstem und zweitem Substrat nicht oder nicht wesentlich absorbiert wird. „Nicht wesentlich” bedeutet hierbei, dass die Absorption durch das beziehungsweise die Substrate weniger als 20%, bevorzugt weniger als 10%, besonders bevorzugt weniger als 5% beträgt.Of the Method step of connecting first and second substrate is preferred via softening and / or curing completed at least a portion of the connecting means. The Connecting agent can be about absorption of infrared or UV radiation to be heated. This contains the Connecting agents, for example, additives, the corresponding absorb electromagnetic radiation. The connecting means may also contain admixtures that are about absorption Allow UV curing of the bonding agent. Preferably, the softening of the bonding agent over a radiation completed, the first and second substrate not or is not absorbed significantly. "Not essential" means In this case, that the absorption by the or the substrates less than 20%, preferably less than 10%, more preferably less than 5%.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens können sowohl mindestens ein Isolatorbereich als auch mindestens ein Leiterbereich des Verbindungsmittels über elektromagnetische Strahlung derselben Wellenlänge ausgehärtet oder aufgeschmolzen werden. Bevorzugt sind alle Bereiche des Verbindungsmittels über Strahlung einer Wellenlänge aushärtbar oder aufschmelzbar. Dies bedeutet, dass sowohl Leiterbereich als auch Isolatorbereich beispielsweise in einem Spektralbereich beziehungsweise bei einer Wellenlänge eine starke Absorption aufzeigen und daher elektromagnetische Strahlung dieser Wellenlänge vom Leiterbereich und vom Isolatorbereich absorbiert wird. Über diese Absorption kann ein Aufheizen und somit Aufschmelzen oder auch ein Aushärten erfolgen.At least an embodiment of the method can both at least one insulator region as well as at least one conductor region the connecting means via electromagnetic radiation the same wavelength cured or melted become. Preferably, all areas of the connecting means are over Radiation of a wavelength curable or fusible. This means that both conductor area and insulator area, for example in a spectral range or at a wavelength show a strong absorption and therefore electromagnetic radiation of this Wavelength absorbed by the conductor region and the insulator region becomes. About this absorption can be a heating and thus Melting or curing takes place.
Alternativ ist es auch möglich, dass beispielsweise die Isolatorbereiche stark Strahlung absorbieren und über Wärmetransport dann das Verbindungsmittel in den Leiterbereichen auf- beziehungsweise angeschmolzen oder ausgehärtet wird. In letzterem Fall ist der Schmelzpunkt des Materials der Leiterbereiche bevorzugt niedriger als der Schmelz- oder Weichpunkt des Materials der Isolatorbereiche. Im Falle der Verwendung eines Glaslots oder von Glasfritten für die Isolatorbereiche und eines metallischen Verbindungsmittels ist dies gut realisierbar. Da Metalle in der Regel eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, kann es ausreichend sein, falls ein Leiterbereich nur lokal Strahlung absorbiert und über Wärmeleitung der Leiterbereich vollständig oder auch nur an dessen Oberfläche erhitzt wird. Über das Aufschmelzen beziehungsweise Aushärten von Isolatorbereichen und Leiterbereichen über elektromagnetische Strahlung derselben Wellenlänge vereinfacht sich der Verkapselungsprozess des Bauelements.alternative it is also possible that, for example, the insulator areas strongly absorb radiation and heat transport then the connecting means in the conductor areas up or is melted or cured. In the latter case the melting point of the material of the conductor regions is preferred lower than the melting or softening point of the material of the insulator regions. In case of using a glass solder or glass frits for the insulator areas and a metallic connecting means this is easy to realize. Because metals usually have a high thermal conductivity it may be sufficient if a conductor area only locally absorbs radiation and via heat conduction the ladder area completely or even at its surface is heated. About the melting or curing of Insulator areas and conductor areas via electromagnetic Radiation of the same wavelength simplifies the encapsulation process of the component.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens geschieht das Aufschmelzen oder Aushärten der Bahn des Verbindungsmittels durch Abfahren mit einer Strahlungsquelle. „Abfahren” bedeutet hierbei, dass das Bauteil mit dem Verbindungsmittel relativ gegenüber einer Strahlungsquelle verfahren wird. Es kann also das Bauteil gegenüber der Strahlungsquelle verfahren werden, oder auch umgekehrt. Über ein solches Abfahren können präzise auch komplexere ausgestaltete Bahnen des Verbindungsmittels aufgeschmolzen oder ausgehärtet werden.At least In one embodiment of the method, the melting takes place or curing the web of the bonding agent by moving off with a radiation source. "Departure" means Here, that the component with the connecting means relative to a radiation source is moved. So it can be the component are moved relative to the radiation source, or vice versa. about such a departure can be precise even more complex configured webs of the bonding agent melted or be cured.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die elektrische Kontaktierung zwischen optoelektronischem Bauelement auf dem ersten Substrat und den Anschlussbereichen auf dem zweiten Substrat durch Aufschmelzen oder Aushärten mindestens eines Leiterbereichs. Das heißt, dass das erste Substrat mit dem optoelektronischen Bauelement sowie mit den Leitungen separat vom zweiten Substrat mit dem Verbindungsmittel, den Leiterbahnen und den Anschlussbereichen gefertigt wird. Anschließend werden erstes und zweites Substrat relativ zueinander positioniert. Daraufhin wird die Bahn des Verbindungsmittels beispielsweise mit einem Laser abgefahren, wodurch sowohl Leiterbereiche als auch Isolatorbereiche des Verbindungsmittels aufschmelzen und hierdurch einerseits die mechanische Verbindung zwischen erstem und zweitem Substrat erfolgt und andererseits gleichzeitig die elektrischen Kontaktierungen zwischen Leiterbahnen und Leitungen, und somit erstes und zweites Substrat elektrisch miteinander verbunden werden. Bevorzugt benetzen die Materialien von Isolator- und Leiterbereichen zu kontaktierende Oberflächen beim Aufschmelzen. Durch die elektrische Kontaktierung über das Aufschmelzen beziehungsweise Aushärten des Verbindungsmittels entfallen Arbeitsschritte für ein separates elektrisches Kontaktieren des optoelektronischen Bauelements.At least an embodiment of the method, the electrical Contacting between optoelectronic component on the first Substrate and the connection areas on the second substrate by Melting or curing at least one conductor area. That is, the first substrate with the optoelectronic component and with the leads separate from the second substrate with the connecting means, the conductor tracks and the connection areas is manufactured. Subsequently The first and second substrates are positioned relative to one another. Then, the path of the connecting means, for example, with a Laser traversed, creating both conductor areas and insulator areas melt the connecting agent and thereby on the one hand the mechanical connection between the first and second substrate takes place and on the other hand at the same time the electrical contacts between Conductor tracks and lines, and thus first and second substrate electrically connected to each other. Preferably, the wet Materials of insulator and conductor areas to be contacted Surfaces during melting. By the electrical contact via the melting or curing of the bonding agent eliminates steps for a separate electrical Contacting the optoelectronic component.
Im Folgenden wird das hier beschriebene Bauteil mit mindestens einem organischen Material anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.in the Below is the component described here with at least one organic material based on embodiments and the accompanying figures explained in more detail. The same reference numerals indicate the same elements in the individual figures at. However, they are not true to scale rather, individual elements can do better Understanding shown exaggeratedly large be.
Es zeigen:It demonstrate:
In
Auf
einer Montageseite
Auf
dem ersten Substrat
Beim
Zusammenfügen von erstem Substrat
Beim
Ausführungsbeispiel gemäß
In
Es
ist möglich, auf dem zweiten Substrat
In
den
In
einem Verfahrensschritt, gezeigt in
In
einem anderen Verfahrensschritt, dargestellt in
In
einem weiteren Verfahrenschritt, gezeigt in der Seitenansicht gemäß
Im
Verfahrensschritt gemäß
Beim
Verfahrensschritt gemäß
Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die Beschreibungen anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The The invention described herein is not by the descriptions limited to the embodiments. Much more For example, the invention includes every novel feature as well as every combination of features, in particular any combination of features in the patent claims, even if this feature or this combination itself is not explicitly stated in the claims or embodiments is given.
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