DE102008049060B4

DE102008049060B4 - Organic, opto-electronic component and manufacturing method therefor

Info

Publication number: DE102008049060B4
Application number: DE102008049060.1A
Authority: DE
Inventors: Dr. Schlenker Tilman; Dr. Philippens Marc
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2018-11-22
Anticipated expiration: 2028-09-27
Also published as: DE102008049060A1

Abstract

Organisches, optoelektronisches Bauteil (2) mit- einem ersten Substrat (1), auf dem zumindest ein optoelektronisches Bauelement (2) angeordnet ist, das mindestens ein organisches Material enthält,- einem zweiten Substrat (4),- einem Verbindungsmaterial (5) zwischen dem ersten Substrat (1) und dem zweiten Substrat (4), welches das Bauelement rahmenförmig umschließt und erstes und zweites Substrat mechanisch miteinander verbindet, wobei ein Abstandshalter (6) mechanisch fest mit einer Oberfläche des zweiten Substrats (4) verbunden ist, welche dem optoelektronischen Bauelement (2) zugewandt ist, wobei das Material des Abstandshalters (6) und das Verbindungsmaterial (5) gleich sind, und wobei der Abstandshalter (6) zickzackförmig ausgebildet ist.Organic, optoelectronic component (2) with a first substrate (1) on which at least one optoelectronic component (2) is arranged which contains at least one organic material, - a second substrate (4), - a connecting material (5) between the first substrate (1) and the second substrate (4) surrounding the device in a frame shape and mechanically interconnecting first and second substrates, wherein a spacer (6) is mechanically fixedly connected to a surface of the second substrate (4) which conforms to Optoelectronic component (2) facing, wherein the material of the spacer (6) and the connecting material (5) are the same, and wherein the spacer (6) is formed zigzag.

Description

Es wird ein organisches, optoelektronisches Bauteil angegeben. Darüber hinaus wird ein Herstellungsverfahren für ein solches Bauteil angegeben.An organic, optoelectronic component is specified. In addition, a manufacturing method for such a component is specified.

Die Druckschrift US 6 936 936 B2 beschreibt ein organisches, strahlungsemittierendes Bauteil, das mittels eines Glaslots hermetisch versiegelt ist.The publication US Pat. No. 6,936,936 B2 describes an organic, radiation-emitting component which is hermetically sealed by means of a glass solder.

Die Druckschrift US 6 998 776 B2 beschreibt ein organisches, strahlungsemittierendes Bauteil, das mittels einer aufgeschmolzenen Glasfritte hermetisch versiegelt ist.The publication US Pat. No. 6,998,776 B2 describes an organic, radiation-emitting component which is hermetically sealed by means of a molten glass frit.

Aus der Druckschrift DE 699 36 072 T2 ist eine OLED bekannt, bei der eine organische Schichtenfolge mit einer Verkapselungskappe versehen ist, die mittels Abstandshalter von der organischen Schichtenfolge ferngehalten wird.From the publication DE 699 36 072 T2 an OLED is known in which an organic layer sequence is provided with an encapsulation cap which is kept away from the organic layer sequence by means of spacers.

In der Druckschrift EP 1 811 587 A2 findet sich eine OLED, bei der zwei Substrate für eine organische Schichtenfolge mit Glasfritten und mit einem Verstärkungsmaterial miteinander verbunden sind.In the publication EP 1 811 587 A2 There is an OLED in which two substrates for an organic layer sequence with glass frits and with a reinforcing material are interconnected.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein organisch optoelektronisches Bauteil anzugeben, das eine verbesserte mechanische Stabilität aufweist.An object to be solved is to provide an organic optoelectronic component which has improved mechanical stability.

Diese Aufgabe wird durch das organische optoelektronische Bauteil des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by the organic optoelectronic component of claim 1. Preferred developments are specified in the remaining claims.

Erfindungsgemäß umfasst das Bauteil ein erstes Substrat. Darüber hinaus umfasst das Bauteil ein zweites Substrat. Erstes und zweites Substrat können beispielsweise nach Art von Scheiben oder Platten ausgebildet sein. Das erste und zweite Substrat sind dann im Wesentlichen eben. „Im Wesentlichen“ eben heißt, dass erstes und zweites Substrat im Rahmen der Herstellungstoleranz glatt sind und keine Kavitäten aufweisen.According to the invention, the component comprises a first substrate. In addition, the component comprises a second substrate. First and second substrate may be formed, for example, in the manner of disks or plates. The first and second substrates are then substantially planar. "Essentially" means that the first and second substrates are smooth within the manufacturing tolerance and have no cavities.

Zumindest eines der beiden Substrate ist für elektromagnetische Strahlung, beispielsweise aus dem Wellenlängenbereich für sichtbares Licht, zumindest teildurchlässig. Erstes und zweites Substrat können dabei aus gleichen oder voneinander verschiedenen Materialien gebildet sein. Ist eines der beiden Substrate aus einem strahlungsundurchlässigen Material, wie beispielsweise Metall oder Keramik, gebildet, so ist das andere Substrat zumindest stellenweise strahlungsdurchlässig, beispielsweise mit einem Glas, gebildet.At least one of the two substrates is at least partially transparent to electromagnetic radiation, for example from the wavelength range for visible light. First and second substrate may be formed of the same or different materials. If one of the two substrates is formed of a radiopaque material, such as metal or ceramic, the other substrate is at least partially radiation-transmissive, for example, formed with a glass.

Erfindungsgemäß ist auf dem ersten Substrat zumindest ein optoelektronisches Bauelement angeordnet, das mindestens ein organisches Material enthält. Bei dem optoelektronischen Bauelement kann es sich beispielsweise um ein strahlungsemittierendes Bauelement wie eine organische Licht emittierende Diode (OLED) handeln. Ferner ist es möglich, dass es sich bei dem optoelektronischen Bauelement um eine organische Fotodiode oder um eine organische Solarzelle handelt.According to the invention, at least one optoelectronic component which contains at least one organic material is arranged on the first substrate. The optoelectronic component may, for example, be a radiation-emitting component such as an organic light-emitting diode (OLED). Furthermore, it is possible that the optoelectronic component is an organic photodiode or an organic solar cell.

Das optoelektronische Bauelement weist zumindest eine aktive Zone auf, welche zur Erzeugung oder Detektion von elektromagnetischer Strahlung oder zur Umwandlung von elektromagnetischer Strahlung in elektrischen Strom geeignet ist. Vorzugsweise enthält die aktive Zone ein organisches Material.The optoelectronic component has at least one active zone, which is suitable for generating or detecting electromagnetic radiation or for converting electromagnetic radiation into electrical current. Preferably, the active zone contains an organic material.

Erfindungsgemäß umfasst das Bauteil ein Verbindungsmaterial, das zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat angeordnet ist. Das Verbindungsmaterial umschließt das Bauelement rahmenförmig. „Rahmenförmig“ gibt dabei keinen Hinweis auf die Geometrie des Verlaufs des Verbindungsmaterials. Das Verbindungsmaterial kann beispielsweise rechteckförmig, rund, oval oder in einer anderen geometrischen Form als Band um das zumindest eine optoelektronische Bauelement herumgeführt sein. Das Verbindungsmaterial verläuft in einer geschlossenen Bahn um das optoelektronische Bauelement und umschließt dieses beispielsweise seitlich.According to the invention, the component comprises a connecting material which is arranged between the first substrate and the second substrate. The connecting material encloses the component frame-shaped. "Frame-shaped" gives no indication of the geometry of the course of the connecting material. The connecting material may be guided around the at least one optoelectronic component as a band, for example rectangular, round, oval or in another geometric shape. The connecting material extends in a closed path around the optoelectronic component and encloses this example laterally.

Darüber hinaus verbindet das Verbindungsmaterial das erste und das zweite Substrat mechanisch miteinander. Das Verbindungsmaterial kann beispielsweise direkt an die Oberflächen des ersten und des zweiten Substrats grenzen.In addition, the bonding material mechanically bonds the first and second substrates together. For example, the bonding material may directly adjoin the surfaces of the first and second substrates.

Erfindungsgemäß ist ein Abstandshalter mechanisch fest mit einer Oberfläche des zweiten Substrats verbunden, welche dem optoelektronischen Bauelement zugewandt ist, wobei das Material des Abstandshalters und das Verbindungsmaterial gleich sind. „Gleich“ heißt hierbei, dass das Material des Abstandshalters und das Material des Verbindungsmaterials identisch sind und somit aus gleichen Materialien oder Materialkombinationen aufgebaut sind. Das Verbindungsmaterial und der Abstandshalter können im gleichen Verfahrensschritt auf das zweite Substrat aufgebracht werden. Bevorzugt befindet sich der Abstandshalter auf derselben Seite des zweiten Substrats wie das Verbindungsmittel. Da der Abstandshalter zwischen dem zweiten Substrat und dem optoelektronischen Bauelement positioniert ist, verhindert er eine direkte Berührung von zweitem Substrat und organischem Material. Der Abstandshalter erstreckt sich beispielsweise stellenweise auf der dem optoelektronischen Bauelement zugewandten Seite. Der Abstandshalter kann dabei auch aus mehreren kleineren und einzelnen Abstandshaltern aufgebaut sein. Vorzugsweise ist er dünner als das Verbindungsmaterial, das heißt seine Ausdehnung quer zum zweiten Substrat ist geringer als die des Verbindungsmaterials. Vorzugsweise ist das Verbindungsmaterial so dick gewählt, dass nach dem Zusammenfügen von erstem und zweitem Substrat eine Kavität gebildet ist, in der Platz für das optoelektronische Bauelement und den Abstandshalter ist.According to the invention, a spacer is mechanically fixedly connected to a surface of the second substrate, which faces the optoelectronic component, wherein the material of the spacer and the connecting material are the same. "Equal" means in this case that the material of the spacer and the material of the connecting material are identical and are therefore constructed of the same materials or combinations of materials. The bonding material and the spacer may be applied to the second substrate in the same process step. Preferably, the spacer is on the same side of the second substrate as the connecting means. Since the spacer is positioned between the second substrate and the optoelectronic device, it prevents direct contact of the second substrate and organic material. The spacer extends, for example, in places on the side facing the optoelectronic component. The spacer can also consist of several smaller and individual spacers be constructed. Preferably, it is thinner than the bonding material, that is, its extension across the second substrate is less than that of the bonding material. Preferably, the bonding material is selected to be so thick that, after the joining of the first and second substrate, a cavity is formed in which there is space for the optoelectronic component and the spacer.

Erfindungsgemäß umfasst das Bauteil ein erstes Substrat, auf dem zumindest ein optoelektronisches Bauelement angeordnet ist, das mindestens ein organisches Material enthält, ein zweites Substrat, ein Verbindungsmaterial zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat, welches das Bauelement rahmenförmig umschließt und erstes und zweite Substrat mechanisch miteinander verbindet, wobei ein Abstandshalter mechanisch fest mit einer Oberfläche des zweiten Substrats verbunden ist, welche dem optoelektronischen Bauelement zugewandt ist, wobei das Material des Abstandshalters und das Verbindungsmaterial gleich sind.According to the invention, the component comprises a first substrate, on which at least one optoelectronic component is arranged, which contains at least one organic material, a second substrate, a bonding material between the first substrate and the second substrate, which surrounds the component in the form of a frame and mechanical first and second substrate connects to each other, wherein a spacer is mechanically fixedly connected to a surface of the second substrate, which faces the optoelectronic device, wherein the material of the spacer and the connecting material are the same.

Das hier beschriebene optoelektronische Bauteil beruht dabei unter anderem auf der Erkenntnis, dass bei großflächigen organischen, optoelektronischen Bauteilen die Gefahr besteht, dass erstes und zweites Substrat derart zusammengedrückt werden, dass es zu einer Beschädigung des optoelektronischen Bauelements kommen kann.The optoelectronic component described here is based, inter alia, on the recognition that, in the case of large-area organic, optoelectronic components, there is the risk that the first and second substrates are compressed in such a way that the optoelectronic component may be damaged.

Beispielsweise bei der Verkapselung von organischen Displays (Anzeigevorrichtungen) tritt dieses Problem nicht auf, da das Display in sehr kleine, lokale organische Lichtelemente (Pixel) unterteilt ist, die durch Lackringe, Lackbrücken oder andere Abstandshalter voneinander getrennt sind. Diese Abstandshalter sorgen für einen ständigen Abstand zwischen erstem und zweitem Substrat, so dass die Gefahr der Beschädigung des Bauelements durch ein Zusammendrücken von erstem und zweitem Substrat stark reduziert ist.For example, in the encapsulation of organic displays (display devices), this problem does not occur because the display is divided into very small, local organic light elements (pixels), which are separated by paint rings, paint bridges or other spacers. These spacers provide a constant distance between the first and second substrates, so that the risk of damage to the device by compressing first and second substrate is greatly reduced.

Um nun eine Beschädigung durch Zusammendrücken von erstem und zweitem Substrat auch für großflächige Bauteile, die beispielsweise zur Allgemeinbeleuchtung Verwendung finden oder als Solarzellen genutzt werden, sicherzustellen, macht das hier beschriebene Bauteil von der Tatsache Gebrauch, dass ein Abstandshalter mechanisch fest mit einer Oberfläche des zweiten Substrats verbunden ist, welche dem optoelektronischen Bauelement zugewandt ist. Beim Zusammendrücken von erstem und zweitem Substrat wird die Druckbelastung daher auf die Fläche des Abstandshalters des Bauteils verteilt. Auf diese Weise ist die Gefahr einer punktuellen Beschädigung des optoelektronischen Bauelements geringer.In order to ensure damage by compression of the first and second substrate even for large components that are used, for example, for general lighting or used as solar cells, make the component described here makes use of the fact that a spacer mechanically fixed to a surface of the second Substrate is connected, which faces the optoelectronic component. Upon compression of the first and second substrates, the pressure load is therefore distributed to the surface of the spacer of the component. In this way, the risk of punctual damage to the optoelectronic device is lower.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils handelt es sich beim Verbindungsmaterial und dem Material des Abstandshalters um ein glashaltiges Material. Das heißt das Verbindungsmaterial und das Material des Abstandshalters enthalten zumindest ein Glas. Beispielsweise kann es sich bei dem Verbindungsmaterial um ein Glaslot oder um Glasfrittenmaterial handeln. Das glashaltige Verbindungsmaterial und das Material des Abstandshalters können in einem Matrixmaterial vorliegen, das dem Verbindungsmaterial und dem Material des Abstandshalters eine zahnpastaähnliche Konsistenz beim Auftragen des Verbindungsmaterials, beispielsweise auf das zweite Substrat, verleiht. Das Verbindungsmaterial und das Material des Abstandshalters können mittels Siebdruck, Aufrakeln, Aufrieseln oder ähnlichen Methoden auf die Oberfläche eines der beiden Substrate aufgebracht und anschließend aufgesintert werden. Zum Verbinden von erstem und zweitem Substrat wird das Verbindungsmaterial dann lokal aufgeschmolzen, das beispielsweise mittels eines Laserstrahls erfolgen kann.In accordance with at least one embodiment of the component, the connection material and the material of the spacer are a glass-containing material. That is, the bonding material and the material of the spacer contain at least one glass. For example, the bonding material may be a glass solder or glass frit material. The glass-containing bonding material and the spacer material may be in a matrix material that imparts a toothpaste-like consistency to the bonding material and the spacer material upon application of the bonding material, for example, to the second substrate. The bonding material and the material of the spacer can be applied by screen printing, knife coating, trickling or similar methods on the surface of one of the two substrates and then sintered. For connecting first and second substrate, the bonding material is then locally melted, which can be done for example by means of a laser beam.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform berührt der Abstandshalter das optoelektronische Bauelement nach dem Zusammenfügen von erstem und zweitem Substrat nicht. Das heißt, dass nach dem Zusammenfügen ein Abstand zwischen Abstandshalter und optoelektronischem Bauelement herrscht. Vorzugsweise bildet sich ein Spalt aus, der beispielsweise mit einem Gas wie etwa Luft gefüllt ist. Beispielsweise senkt sich unter mechanischer Belastung das zweite Substrat mit dem Abstandshalter in Richtung des optoelektronischen Bauelements. Der Abstandshalter hingegen sorgt für einen Mindestabstand von zweitem Substrat und organischer Schicht.In accordance with at least one embodiment, the spacer does not touch the optoelectronic component after the first and second substrates have been joined together. This means that there is a distance between the spacer and the optoelectronic component after assembly. Preferably, a gap is formed which is filled, for example, with a gas such as air. For example, under mechanical stress, the second substrate with the spacer is lowered in the direction of the optoelectronic component. The spacer, however, ensures a minimum distance from the second substrate and organic layer.

Des Weiteren ist es ebenso möglich, dass nach Zusammenfügen von erstem und zweitem Substrat der Abstandshalter, ohne äußeren mechanischen Druck, das optoelektronische Bauelement berührt. Dies ist vor allem dann möglich, wenn die Dicke des Abstandshalters derart gewählt wird, dass er das optoelektronische Bauelement oder eine auf dem Bauelement angeordnete Komponente gerade berührt. Eine solche Bauweise ist zum Beispiel möglich, wenn das optoelektronische Bauteil Bereiche aufweist, die nicht leuchten und der Abstandshalter damit ohnehin keine elektromagnetische Strahlung verdeckt. Der Abstandshalter berührt dann bevorzugt Bereiche des optoelektronischen Bauelements, an denen keine elektromagnetische Strahlung emittiert wird.Furthermore, it is also possible that after joining the first and second substrate of the spacer, without external mechanical pressure, the optoelectronic device touches. This is especially possible if the thickness of the spacer is selected such that it just touches the optoelectronic component or a component arranged on the component. Such a construction is possible, for example, if the optoelectronic component has areas that do not shine and the spacer does not cover any electromagnetic radiation anyway. The spacer then preferably touches areas of the optoelectronic component at which no electromagnetic radiation is emitted.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils wird von Bereichen des oberflächenemittierenden Bauteils, welche mit einer Projektion des Abstandshalters auf das optoelektronische Bauelement zumindest stellenweise überlappen, im Wesentlichen keine oder gar keine elektromagnetische Strahlung emittiert. „Projektion“ bedeutet hierbei, die mathematische Abbildung des Abstandshalters auf das optoelektronische Bauelement. „Im Wesentlichen“ heißt dabei, dass diese Bereiche im Vergleich zu Bereichen, die nicht durch die Projektion des Abstandshalters auf das optoelektronische Bauelement überdeckt werden, nur vernachlässigbar Strahlung emittieren. Bevorzugt ist die Abstrahlung dort um 50 % verringert, besonders bevorzugt reduziert sich die Abstrahlleistung um bis zu 90 %.According to at least one embodiment of the component, areas of the surface-emitting component which overlap at least in places with a projection of the spacer onto the optoelectronic component substantially or none at all emitted electromagnetic radiation. "Projection" here means the mathematical mapping of the spacer to the optoelectronic component. "Substantially" means that these areas only emit negligible radiation in comparison to areas which are not covered by the projection of the spacer onto the optoelectronic component. Preferably, the radiation is reduced there by 50%, more preferably the radiation power is reduced by up to 90%.

Der Grund für die Abstrahlverringerung an Stellen der Projektion kann zum einen darin liegen, dass die aktive Zone an diesen Stellen überhaupt nicht bestromt wird, zum anderen kann die aktive Zone auch an Stellen der Projektion geschädigt sein und so grundsätzlich keine Strahlung emittieren. Mit anderen Worten ist der Abstandshalter dann direkt über Bereichen des Bauelements angeordnet, an denen keine Strahlung emittiert wird. Auf diese Weise verdeckt der Abstandshalter austretendes Licht nicht. Außerdem hat ein Berühren von Abstandshalter und Bauelement in diesem Bereich keine Auswirkungen auf die Abstrahlcharakteristik des optoelektronischen Bauelements.The reason for the radiation reduction at points of the projection may be that the active zone is not energized at these points at all, on the other hand, the active zone may also be damaged at points of the projection and thus basically emit no radiation. In other words, the spacer is then placed directly over areas of the device where no radiation is emitted. In this way, the spacer does not obscure leaking light. In addition, touching the spacer and the component in this area has no effect on the radiation characteristic of the optoelectronic component.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauteil zumindest eine elektrische Leiterbahn, welche sich unterhalb oder oberhalb des optoelektronischen Bauelements erstreckt, wobei zwischen Leiterbahn und optoelektronischem Bauelement eine elektrisch isolierende Schicht angebracht ist. Zwischen elektrischer Leiterbahn und optoelektronischem Bauelement wird also kein elektrischer Kontakt hergestellt. Beispielsweise kann sich die Leiterbahn oberhalb des optoelektronischen Bauelements befinden. Dann ist die Leiterbahn zwischen optoelektronischem Bauelement und dem Abstandshalter positioniert. Die isolierende Schicht befindet sich zwischen Leiterbahn und optoelektronischem Bauelement.In accordance with at least one embodiment, the optoelectronic component comprises at least one electrical conductor track, which extends below or above the optoelectronic component, wherein an electrically insulating layer is arranged between the conductor track and the optoelectronic component. Between electrical conductor and optoelectronic device so no electrical contact is made. For example, the conductor track can be located above the optoelectronic component. Then, the trace is positioned between the optoelectronic device and the spacer. The insulating layer is located between the conductor track and the optoelectronic component.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils überlappt eine Projektion des Abstandshalters auf das optoelektronische Bauelement mit den elektrischen Leiterbahnen zumindest stellenweise. Nach dem Zusammenfügen von erstem und zweitem Substrat befinden sich also die elektrischen Leiterbahnen direkt unterhalb der Position des Abstandshalters, welcher direkt mechanisch mit dem zweiten Substrat verbunden ist. Die Leiterbahnen und der Abstandshalter können sich berühren. Falls sich beispielsweise die Leiterbahnen oberhalb des Bauelements befinden, ist es möglich, dass sich Abstandshalter und Leiterbahn berühren.According to at least one embodiment of the component, a projection of the spacer on the optoelectronic component with the electrical conductor tracks overlaps at least in places. After assembling the first and second substrates, the electrical tracks are thus directly below the position of the spacer, which is directly mechanically connected to the second substrate. The tracks and the spacer may touch each other. For example, if the tracks are above the device, it is possible for the spacer and trace to contact.

An denjenigen Stellen des optoelektronischen Bauelements, an denen die elektrischen Leiterbahnen verlaufen, wird keine Strahlung emittiert. Dies kann daran liegen, dass zum Beispiel metallische Leiterbahnen eine Emission verhindern, da sie die austretende elektromagnetische Strahlung gleich wieder absorbieren. Es kann aber auch daran liegen, dass die aktive Zone des optoelektronischen Bauelements beispielsweise wegen der isolierenden Schicht nicht bestromt wird.At those points of the optoelectronic component on which the electrical conductor tracks run, no radiation is emitted. This may be due to the fact that, for example, metallic interconnects prevent emission since they immediately absorb the exiting electromagnetic radiation again. However, it can also be due to the fact that the active zone of the optoelectronic component is not energized, for example because of the insulating layer.

Erfindungsgemäß ist der Abstandshalter zickzackförmig ausgebildet, um Positionierungstoleranzen auf dem optoelektronischen Bauteil zu erhöhen. Das heißt, bei der zickzackförmigen Ausbildung des Abstandshalters wird die effektive Fläche des Abstandshalters vergrößert. Dies schafft eine größere Toleranz, wenn Abstandshalter und zum Beispiel Leiterbahn beim Zusammenbringen von erstem und zweitem Substrat zueinander justiert werden.According to the invention, the spacer is zigzag-shaped in order to increase positioning tolerances on the optoelectronic component. That is, in the zigzag formation of the spacer, the effective area of the spacer is increased. This provides greater tolerance when aligning spacers and, for example, traces in bringing first and second substrates together.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils befinden sich Abstandshalter und Leiterbahn zumindest stellenweise in Kontakt. In Kontakt heißt hierbei, dass sich Abstandshalter und Leiterbahn zumindest stellenweise berühren. Beispielsweise können sich Abstandshalter und Leiterbahnen auch vollständig über die gesamte Länge des Abstandshalters in Kontakt befinden. Damit ist sichergestellt, dass unter äußerer mechanischer Belastung der Abstandshalter das zweite Substrat fest von der organischen Schicht beabstandet und der Abstandshalter beispielsweise auf Stellen des optoelektronischen Bauelements drückt, auf denen die elektrischen Leiterbahnen liegen. Dies erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn ohnehin an den Stellen, an denen die Leiterbahnen verlaufen, keine Strahlung emittiert wird und es so zu keinen Strahlungsverlusten kommt.In accordance with at least one embodiment of the component, the spacers and the conductor track are in contact at least in places. In contact hereby means that spacers and conductor track touch at least in places. For example, spacers and traces may also be in full contact over the entire length of the spacer. This ensures that, under external mechanical loading of the spacers, the second substrate is fixedly spaced from the organic layer and the spacer presses, for example, on locations of the optoelectronic component on which the electrical conductor tracks lie. This proves to be particularly advantageous if, in any case, no radiation is emitted at the points at which the printed conductors run and there are thus no radiation losses.

Es ist darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines organischen, optoelektronischen Bauteils, wie es in Verbindung mit einem der oben beschriebenen Ausführungsformen offenbart ist, angegeben.There is also provided a method of making an organic optoelectronic device as disclosed in connection with any of the embodiments described above.

Erfindungsgemäß wird zunächst das erste Substrat bereitgestellt, an dessen Oberseite das zumindest eine optoelektronische Bauelement angeordnet ist.According to the invention, the first substrate is initially provided, on the upper side of which the at least one optoelectronic component is arranged.

In einem zweiten Schritt wird ein zweites Substrat bereitgestellt.In a second step, a second substrate is provided.

Auf das zweite Substrat werden das Verbindungsmaterial und der Abstandshalter aufgebracht. Das Auftragen findet bevorzugt mit derselben Methode statt. Beispielsweise kann das Material auf das zweite Substrat aufgerieselt, aufgerakelt oder aufgedruckt werden. Bevorzugt befinden sich Verbindungsmaterial und Abstandshalter auf der gleichen Seite des zweiten Substrats. Das Verbindungsmaterial wird in ausreichender Dicke aufgetragen, sodass nach dem Zusammenfügen beider Substrate sowohl das organische Bauelement als auch der Abstandshalter zwischen beiden Substraten Platz finden. Der Abstandshalter hat somit stets eine geringere Dicke als das Verbindungsmaterial. Anschließend wird das Verbindungsmaterial und das Material des Abstandshalters mit dem zweiten Substrat mittels vorzugsweise eines einzigen Sinterprozesses verbunden. Dies hat den Vorteil, dass der Prozess besonders kostengünstig und das Bauteil schnell herstellbar ist, da auf Zwischenschritte in der Fertigung verzichtet werden kann. Das glashaltige Verbindungsmaterial umschließt nach dem Aufbringen des zweiten Substrats auf das erste Substrat das optoelektronische Bauelement rahmenförmig.The bonding material and the spacer are applied to the second substrate. The application preferably takes place by the same method. For example, the material may be drizzled, doctored or printed onto the second substrate. Preferably, bonding material and spacers are on the same side of the second substrate. The bonding material is applied in sufficient thickness so that after joining both substrates both find the organic component and the spacer between the two substrates space. The spacer thus always has a smaller thickness than the connecting material. Subsequently, the bonding material and the material of the spacer are bonded to the second substrate by means of preferably a single sintering process. This has the advantage that the process is particularly cost-effective and the component can be produced quickly, since intermediate steps in production can be dispensed with. After the second substrate has been applied to the first substrate, the glass-containing bonding material encloses the optoelectronic component in the form of a frame.

Erfindungsgemäß wird zunächst ein erstes Substrat, an dessen Oberfläche das zumindest eine optoelektronische Bauelement angeordnet ist, und ein zweites Substrat bereitgestellt. Sowohl das Verbindungsmaterial als auch der Abstandshalter werden auf der Oberseite des zweiten Substrats aufgebracht. Weiter werden das Verbindungsmaterial und der Abstandshalter mit dem zweiten Substrat mittels eines Sinterprozesses verbunden, so dass nach Anordnung des zweiten Substrats auf dem ersten Substrat das optoelektronische Bauelement vom Verbindungsmaterial umschlossen wird.According to the invention, first a first substrate, on the surface of which the at least one optoelectronic component is arranged, and a second substrate are provided. Both the bonding material and the spacer are applied to the top of the second substrate. Furthermore, the connecting material and the spacer are connected to the second substrate by means of a sintering process, so that after the arrangement of the second substrate on the first substrate, the optoelectronic component is enclosed by the bonding material.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden mittels lokalen Erwärmens des Verbindungsmaterials erstes und zweites Substrat miteinander verbunden. Das lokale Erwärmen kann mit einer hochenergetischen Lichtquelle, vorzugsweise einem Laser, geschehen.In accordance with at least one embodiment of the method, first and second substrates are connected to one another by means of local heating of the connecting material. The local heating can be done with a high-energy light source, preferably a laser.

Im Folgenden werden das hier beschriebene Bauteil sowie das hier beschriebene Verfahren anhand einer nicht erfindungsgemäßen Abwandlung und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.

Die 1a zeigt in einer schematischen Draufsicht das erste Substrat des optoelektronischen Bauteils mit einem auf das Substrat aufgebrachten Bauelement und Leiterbahnen.
Die 1b zeigt in einer schematischen Draufsicht das zweite Substrat des optoelektronischen Bauteils.
Die 1c zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung entlang der Linie A-A das fertige optoelektronische Bauteil.
Die 1d zeigt den in der 1c markierten Ausschnitt in einer vergrößerten Darstellung.

In the following, the component described here as well as the method described here are explained in more detail with reference to a modification not according to the invention and the associated figures.

The 1a shows in a schematic plan view of the first substrate of the optoelectronic device with a device applied to the substrate and conductor tracks.
The 1b shows in a schematic plan view of the second substrate of the optoelectronic device.
The 1c shows in a schematic sectional view along the line AA the finished optoelectronic component.
The 1d shows the in the 1c marked section in an enlarged view.

In den Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Elemente sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.In the figures, the same or equivalent components are each provided with the same reference numerals. The illustrated elements are not to be considered as true to scale, but individual elements may be exaggerated to better understand.

In der 1a ist anhand einer schematischen Draufsicht das erste Substrat des optoelektronischen Bauteils mit auf dem Substrat aufgebrachten Bauelement und Leiterbahnen eines Bauteils näher erläutert. Die 1a zeigt dabei ein erstes Substrat 1. Bei dem ersten Substrat 1 handelt es sich um ein als eine Scheibe ausgebildetes Substrat, das beispielsweise aus einem Glas gebildet sein kann oder aus einem Glas besteht. Beispielsweise besteht das erste Substrat 1 aus einem Kalk-Natron-Glas (Fensterglas), das im Vergleich zu beispielsweise einem Bor-Silikat-Glas besonders kostengünstig ist.In the 1a is explained in more detail with reference to a schematic plan view of the first substrate of the optoelectronic device with applied to the substrate component and interconnects of a component. The 1a shows a first substrate 1 , At the first substrate 1 it is a formed as a disc substrate, which may be formed for example from a glass or consists of a glass. For example, there is the first substrate 1 from a soda-lime glass (window glass), which is particularly inexpensive compared to, for example, a boron-silicate glass.

Auf der Oberseite des ersten Substrats 1 ist ein optoelektronisches Bauelement 2 angeordnet, bei dem es sich vorliegend um eine organische Leuchtdiode (OLED) handelt. Das optoelektronische Bauelement 2 ist in seinen Abmessungen kleiner dimensioniert als das erste Substrat 1. Unter dem optoelektronischen Bauelement 2 befinden sich die elektrischen Leiterbahnen 3. Bei den Leiterbahnen 3 handelt es sich zum Beispiel um Busbars, also um schmale Metallstreifen oder Gitter, die eine gleichmäßigere Bestromung des optoelektronischen Bauelements 2 ermöglichen. Das heißt, dass die Leiterbahnen 3 zum Beispiel in einer mit Metall gebildeten ersten Elektrode 21 die Querleitfähigkeit erhöhen (siehe dazu 1d).On top of the first substrate 1 is an optoelectronic device 2 arranged, which is in the present case an organic light emitting diode (OLED). The optoelectronic component 2 is dimensioned smaller in size than the first substrate 1 , Under the optoelectronic device 2 are the electrical traces 3 , At the tracks 3 For example, busbars, ie narrow metal strips or grids, provide a more uniform energization of the optoelectronic component 2 enable. That means the tracks 3 for example, in a first electrode formed with metal 21 increase the transverse conductivity (see 1d ).

Die Leiterbahnen 3 sind linienartig aufgebaut und bestehen aus zwei sich in der Mitte treffenden Linien, die sich unter einem rechten Winkel kreuzen und sind über dem Substrat 1 erhaben. Die Linien der Leiterbahnen 3 bestehen vorzugsweise aus Metall oder einem TCO-Material (Transparent Conductive Oxide) und sind durch die Oberfläche des optoelektronischen Bauelements 2 in ihrer Ausdehnung begrenzt. Falls die Leiterbahnen 3 aus Metall bestehen, können die Leiterbahnen 3 mit einer Materialschichtenfolge der Art Chrom-Aluminium-Chrom oder mit zumindest einem dieser Materialien gebildet sein.The tracks 3 are line-like and consist of two center-crossing lines that intersect at a right angle and are above the substrate 1 sublime. The lines of the tracks 3 are preferably made of metal or a TCO material (Transparent Conductive Oxide) and are through the surface of the optoelectronic device 2 limited in their extent. If the tracks 3 Made of metal, the tracks can 3 be formed with a material layer sequence of the type chromium-aluminum-chromium or with at least one of these materials.

Zwischen dem optoelektronischen Bauelement 2 und den darunter angebrachten Leiterbahnen 3 befindet sich eine elektrisch isolierende Schicht 31, welche den elektrischen Kontakt zwischen den Leiterbahnen 3 und dem optoelektronischen Bauelement 2 verhindert. Die elektrisch isolierende Schicht 31 kann mit einem Lack oder Photolack gebildet sein, oder aus einem dieser Materialien bestehen. Das heißt, im Bereich der Leiterbahnen 3 wird keine elektromagnetische Strahlung erzeugt.Between the optoelectronic component 2 and the underlying tracks 3 there is an electrically insulating layer 31 showing the electrical contact between the tracks 3 and the optoelectronic component 2 prevented. The electrically insulating layer 31 can be formed with a paint or photoresist, or consist of one of these materials. That is, in the field of tracks 3 No electromagnetic radiation is generated.

In Verbindung mit 1b ist ein zweites Substrat 4 gezeigt, welches die gleichen Abmessungen und die gleiche Form wie das erste Substrat 1 besitzt.Combined with 1b is a second substrate 4 shown which has the same dimensions and the same shape as the first substrate 1 has.

Auf das zweite Substrat 4 wird in einem nächsten Verfahrensschritt ein zahnpastaähnliches Verbindungsmaterial 5 und ein identisch beschaffenes Material für einen Abstandshalter 6 auf derselben Seite des Substrats 4 aufgebracht. Das Auftragen findet jeweils mit derselben Methode statt. In diesem Beispiel wird das Material auf das zweite Substrat 4 mittels Siebdruck aufgebracht. Das gemeinsame Aufbringen auf das zweite Substrat 4 erfolgt in nur einem Verfahrensschritt. Das Material besteht aus einem Glas-Fritten-Material. Das Verbindungsmaterial 5 wird dabei als Band auf dem zweiten Substrat 4 rahmenförmig herumgeführt. Dabei ist darauf zu achten, dass die Dicke des Verbindungsmaterials 5 so gewählt wird, dass nach dem Zusammenfügen von erstem Substrat 1 und zweitem Substrat 4 sowohl das optoelektronische Bauelement 2 als auch der Abstandshalter 6 zwischen beiden Substraten Platz finden. Der Abstandshalter 6 wird an den Stellen des zweiten Substrats 4 aufgebracht, unter denen nach dem Zusammenfügen von erstem und zweitem Substrat auf dem ersten Substrat 1 die Leiterbahnen 3 verlaufen. Da ohnehin an den Stellen, auf denen die Leiterbahnen 3 verlaufen, keine Strahlung emittiert wird, kommt es so zu keinerlei Abstrahlungsreduktion des optoelektronischen Bauelements 2 durch den Abstandshalter 6.On the second substrate 4 In a next process step, a toothpaste-like compound material 5 and an identically sourced material for a spacer 6 on the same side of the substrate 4 applied. The application takes place with the same method. In this example, the material becomes the second substrate 4 applied by screen printing. The common application to the second substrate 4 takes place in only one process step. The material consists of a glass frit material. The connecting material 5 is doing as a band on the second substrate 4 led around frame-shaped. It is important to ensure that the thickness of the connecting material 5 is chosen so that after the joining of the first substrate 1 and second substrate 4 both the optoelectronic device 2 as well as the spacer 6 find space between both substrates. The spacer 6 becomes at the locations of the second substrate 4 under which, after joining first and second substrates on the first substrate 1 the tracks 3 run. As anyway in the places where the tracks 3 run, no radiation is emitted, it comes so no reduction in radiation of the optoelectronic device 2 through the spacer 6 ,

In einem letzten Verfahrensschritt wird mittels eines einzigen Sinterprozesses das Verbindungsmaterial 5 und das Material des Abstandshalters auf das zweite Substrat 4 aufgesintert. Dies hat den Vorteil, dass das Verfahren besonders schnell und kostengünstig ist, da auf Zwischenschritte in der Fertigung verzichtet werden kann.In a final process step, the bonding material is produced by means of a single sintering process 5 and the material of the spacer on the second substrate 4 sintered. This has the advantage that the method is particularly fast and inexpensive, since it can be dispensed with intermediate steps in the production.

In Verbindung mit 1c wird ein Schnitt durch das fertige optoelektronische Bauteil entlang der Linie A-A gezeigt. Combined with 1c a section through the finished optoelectronic component along the line AA is shown.

Unter Verwendung vorzugsweise eines Lasers werden das erste und das zweite Substrat an den Stellen miteinander mechanisch fest an den Stellen verbunden, an denen das Verbindungsmaterial 5 verläuft. Das Verbindungsmaterial 5 wird durch den Laser erhitzt und verbindet nach der Abkühlung das erste Substrat 1 mit dem zweiten Substrat 4 mechanisch fest miteinander. Der Abstandshalter 6 wird nicht mehr erhitzt, da er keine Verbindung zwischen den Substraten vermittelt.Using preferably a laser, the first and second substrates are mechanically bonded together at the locations at the locations where the bonding material is bonded 5 runs. The connecting material 5 is heated by the laser and connects after cooling the first substrate 1 with the second substrate 4 mechanically strong together. The spacer 6 is no longer heated because it does not mediate connection between the substrates.

Da das Verbindungsmaterial ausreichend dick gewählt ist, haben zwischen dem Substrat 1 und dem Substrat 4 das optoelektronische Bauelement 2 mit den Leiterbahnen 3 und der Abstandshalter 6 ausreichend Platz. Der Abstandshalter 6 berührt das optoelektronische Bauelement 2 vollständig und führt so zu einer stabilen und permanenten Beabstandung von erstem Substrat 1 und zweitem Substrat 4. Diese Ausführungsform des Abstandshalters 6 ist besonders vorteilhaft. Das zweite Substrat 4 wird so unter äußerer mechanischer Belastung nicht in Richtung des optoelektronischen Bauelements 2 durchgedrückt, sondern aufgrund des Abstandshalters 6 wird die mechanische Belastung auf eine größere Fläche verteilt. Weiter kontaktiert in dieser Ausführungsform der Abstandshalter 6 nur das optoelektronische Bauelement 2 und verringert so die Gefahr von punktuellen Schäden am organischen Material.Since the bonding material is chosen to be sufficiently thick, have between the substrate 1 and the substrate 4 the optoelectronic component 2 with the tracks 3 and the spacer 6 enough space. The spacer 6 touches the optoelectronic device 2 completely, resulting in a stable and permanent spacing of the first substrate 1 and second substrate 4 , This embodiment of the spacer 6 is particularly advantageous. The second substrate 4 is thus not under external mechanical stress in the direction of the optoelectronic device 2 pushed through, but due to the spacer 6 the mechanical load is distributed over a larger area. Next contacted in this embodiment, the spacer 6 only the optoelectronic component 2 and thus reduces the risk of punctual damage to the organic material.

Der in 1c dargestellte Abstandshalter 6 entspricht in seiner Linienbreite der Linienbreite der Leiterbahnen 3. Das heißt auch, der Abstandshalter 6 besteht aus zwei Linien, welche sich in der Mitte des zweiten Substrats 4 unter einem rechten Winkel kreuzen und durch die Fläche des optoelektronischen Bauelements 2 beschränkt sind. Die Dicke des Abstandshalters 6 ist so gewählt, dass nach dem Zusammenfügen von erstem Substrat 1 und zweitem Substrat 4 das optoelektronische Bauelement 2 mit den Leiterbahnen 3 und der Abstandshalter 6 zwischen beide Substrate passen. Gleichzeitig berührt der Abstandshalter 6, ohne äußeren mechanischen Druck, das optoelektronische Bauelement 2 an jeder Stelle der Leiterbahnen 3. Das heißt, es bildet sich an keiner Stelle ein Spalt zwischen Abstandshalter 6 und dem optoelektronischen Bauelement 2 aus.The in 1c illustrated spacers 6 corresponds in its line width of the line width of the tracks 3 , That also means the spacer 6 consists of two lines, which are in the middle of the second substrate 4 at a right angle and through the surface of the optoelectronic device 2 are limited. The thickness of the spacer 6 is chosen so that after joining the first substrate 1 and second substrate 4 the optoelectronic component 2 with the tracks 3 and the spacer 6 fit between both substrates. At the same time the spacer touches 6 , without external mechanical pressure, the optoelectronic device 2 at every point of the tracks 3 , That is, it forms at any point a gap between spacers 6 and the optoelectronic component 2 out.

Die 1d zeigt den in der 1c markierten Ausschnitt in einer vergrößerten Darstellung. Eine zweite zum Beispiel mit einem TCO gebildete Elektrode 23 kann in direktem Kontakt zu dem Abstandshalter 6 stehen. Es bildet sich dann kein Spalt zwischen dem Abstandshalter 6 und der zweiten Elektrode 23 aus. Zwischen der ersten Elektrode 21 und der zweiten Elektrode 23 ist die strahlungserzeugende Schicht 22 angeordnet. Die strahlungserzeugende Schicht 22 ist durch die beiden Elektroden elektrisch kontaktiert. Die erste Elektrode 21 ist von den Leiterbahnen 3 durchzogen, so dass die Leiterbahnen 3 die Querleitfähigkeit der ersten Elektrode 21 verbessern. Eine Erhöhung der Querleitfähigkeit ermöglicht vorteilhaft eine gleichmäßige Bestromung der strahlungserzeugenden Schicht 22. Die elektrisch isolierende Schicht 31 ist auf den Leiterbahnen 3 aufgebracht und befindet sich zwischen den Leiterbahnen 3 und der strahlungserzeugenden Schicht 22. Auf diese Weise wird eine direkte elektrische Kontaktierung zwischen den Leiterbahnen 3 und der strahlungserzeugenden Schicht 22 vermieden. In Bereichen der Leiterbahnen 3 ist die strahlungserzeugende Schicht 22 also nicht elektrisch kontaktiert, so dass in diesen Bereichen keine elektromagnetische Strahlung emittiert wird.The 1d shows the in the 1c marked section in an enlarged view. A second electrode formed, for example, with a TCO 23 can be in direct contact with the spacer 6 stand. It then forms no gap between the spacer 6 and the second electrode 23 out. Between the first electrode 21 and the second electrode 23 is the radiation-generating layer 22 arranged. The radiation-generating layer 22 is electrically contacted by the two electrodes. The first electrode 21 is from the tracks 3 pervaded so that the conductor tracks 3 the transverse conductivity of the first electrode 21 improve. An increase in the transverse conductivity advantageously makes it possible to uniformly energize the radiation-generating layer 22 , The electrically insulating layer 31 is on the tracks 3 applied and located between the tracks 3 and the radiation-generating layer 22 , In this way, a direct electrical contact between the interconnects 3 and the radiation-generating layer 22 avoided. In areas of the tracks 3 is the radiation-generating layer 22 So not electrically contacted, so that no electromagnetic radiation is emitted in these areas.

Claims

Organic, optoelectronic component (2) having - a first substrate (1), on which at least one optoelectronic component (2) is arranged, which contains at least one organic material, - a second substrate (4), - a bonding material (5) between the first substrate (1) and the second substrate (4) which frames the device and mechanically interconnects the first and second substrates, wherein a spacer (6) is mechanically fixed to a surface of the second substrate (4 ), which faces the optoelectronic component (2), wherein the material of the spacer (6) and the connecting material (5) are the same, and wherein the spacer (6) is formed zigzag.

Component according to Claim 1 in which the connecting material (5) and the material of the spacer (6) is glass-containing.

Component according to one of the preceding claims, in which the connecting material (5) and the material of the spacer (6) are formed with a glass solder or a glass frit.

Component according to one of the preceding claims, in which the spacer (6) does not touch the optoelectronic component (2).

Component according to one of Claims 1 to 3 in which the spacer (6) contacts the optoelectronic component (2).

Component according to one of the preceding claims, in which no electromagnetic radiation is emitted from regions of the surface-emitting component (2) which overlap at least in places with a projection of the spacer (6) onto the optoelectronic component (2).

Component according to one of the preceding claims, with at least one electrical conductor track (3) which extends below or above the optoelectronic component (2), wherein between the conductor track (3) and optoelectronic component (2) an electrically insulating layer (31) is mounted ,

Component according to one of the preceding claims, in which a projection of the spacer (6) on the optoelectronic component (2) overlaps with electrical conductor tracks (3) at least in places.

Component according to the preceding claim, in which no radiation is emitted at those locations of the optoelectronic component (2) on which the electrical conductor tracks (3) run.

Component according to one of the two preceding claims, wherein the spacer (6) and conductor track (3) are at least in places in contact.

Method for producing an organic, optoelectronic component (2) according to one of the preceding claims with the steps: Providing a first substrate (1), on the upper side of which the at least one optoelectronic component (2) is arranged, Providing a second substrate (4), Applying bonding material (5) to the top of the second substrate, Applying the spacer (6) to the upper side of the second substrate (4), Bonding the joining material (5) and the spacer (6) to the second substrate (4) by means of a sintering process, - Arranging the second substrate (4) on the first substrate (1), so that the optoelectronic component (2) by the bonding material (5) is enclosed, wherein the spacer (6) is formed zigzag.

Method according to Claim 11 wherein the two substrates (1, 4) are joined together by heating the bonding material (5).