DE102004005370A1 - Electrical device, e.g. mobile telephone, with housing and organic light emitting diode display element has substrate for OLED display element at least partly formed by housing of electrical device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät mit einem Gehäuse und einem OLED-Anzeigeelement sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung mit den in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 12 genannten Merkmalen.The The invention relates to an electrical device with a housing and an OLED display element and a method for its production with the features mentioned in the preambles of claims 1 and 12.
Zunehmend werden eine Vielzahl von elektrischen Geräten, wie beispielsweise Mobiltelefone, mit einem Anzeigeelement auf Basis organischer Leuchtdioden (OLED-Anzeigeelement) ausgestattet. Dabei wird unter einem elektrischen Gerät jedes Gerät verstanden, welches eine Strom- und/oder Spannungsversorgung aufweist oder mit einer solchen verbunden oder verbindbar ist, wobei die Wirkweise des Gerätes zumindest teilweise auf der Ausnutzung der zur Verfügung gestellten Elektrizität beruht.Increasingly are a variety of electrical devices, such as mobile phones, with a display element based on organic light-emitting diodes (OLED display element) fitted. It is under an electrical device each Device understood, which has a power and / or power supply or with a connected or connectable, wherein the mode of action of equipment at least partially based on the utilization of the provided electricity based.
Um ein OLED-Anzeigeelement in ein elektrisches Gerät zu integrieren, ist es bekannt, zunächst das OLED-Anzeigeelement auf einem Substrat, beispielsweise einem Glassubstrat, auszubilden und das auf dem Substrat angeordnete OLED-Anzeigeelement in einem nachfolgenden Schritt in das Gehäuse des elektrischen Gerätes einzubauen und mit der Stromversorgung zu verbinden. Hierdurch ist eine Anpassung des OLED-Anzeigeelementes an die Form des elektrischen Gerätes, insbesondere dann, wenn das elektrische Gerät keine ebenen Oberflächen aufweist, problematisch. So entstehen bei der Verwendung nicht ebener Gehäuseoberflächen häufig Hohlräume, welche die Handlichkeit des Gerätes deutlich verringern können.Around to integrate an OLED display element into an electrical device, it is known first the OLED display element on a substrate, for example a glass substrate, form and arranged on the substrate OLED display element to install in a subsequent step in the housing of the electrical device and connect to the power supply. This is an adaptation of the OLED display element to the shape of the electrical device, in particular then when the electrical device no flat surfaces has, problematic. This results in the use of non-planar Housing surfaces often cavities, which the handiness of the device clearly can reduce.
Weiterhin nachteilig ist es, dass die Herstellungszeit eines elektrischen Gerätes mit einem OLED-Anzeigeelement durch das nötige mechanische und elektrische Verbinden von OLED-Anzeigeelement und elektrischem Gerät zu einer relativ hohen Fertigungszeit führt, was einen Kostennachteil bedeutet.Farther It is disadvantageous that the production time of an electrical equipment with an OLED display element by the necessary mechanical and electrical Connecting OLED display element and electrical device to one leads to relatively high production time, which means a cost disadvantage.
Zusätzlich nachteilig wirkt sich die Verwendung eines ebenen Glassubstrates, auf welches das Display vor dem Einbau in ein elektrisches Gerät aufgebaut wird, insofern aus, als das Substrat einen nicht unerheblichen Anteil am Gesamtgewicht des Displays bildet.Additionally disadvantageous affects the use of a flat glass substrate, on which the display is built into an electrical device before installation is, insofar from, as the substrate a significant proportion on the total weight of the display forms.
Die platz- und gewichtssparende Integration eines Anzeigeelements in ein elektrisches Gerät ist aus US 2002-01 07 044 (Matsushita Electric Industrial Co.) und aus JP 2002-193947 (Canon Inc.) bekannt. Nachteilig an den vorbeschriebenen Geräten ist jedoch, dass das Display zunächst auf einem Substrat aufgebaut und nachfolgend in ein Gerät eingebaut werden muss, wodurch eine relativ hohe Herstellungszeit benötigt wird.The space and weight saving integration of a display element in an electrical device is from US 2002-01 07 044 (Matsushita Electric Industrial Co.) and JP 2002-193947 (Canon Inc.). A disadvantage of the above-described devices however, that the display first built on a substrate and subsequently installed in a device must be, whereby a relatively high production time is needed.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät mit mindestens einem OLED-Anzeigeelement anzugeben, in welches ein OLED-Anzeigeelement besonders platz- und gewichtssparend integriert werden kann. Dabei sollen insbesondere dreidimensionale, d.h. nicht ebene Displayformate ermöglicht werden. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Gerätes mit mindestens einem OLED-Anzeigeelement anzugeben, welches eine geringere Anzahl von Herstellungsschritten als die bekannten Verfahren nach dem Stand der Technik aufweist, insbesondere ein nachträgliches mechanisches und elektrisches Verbinden von OLED-Anzeigeelement und Gehäuse des elektrischen Gerätes vermeidet.It It is therefore an object of the present invention to provide a device with at least specify an OLED display element, in which an OLED display element can be integrated particularly space and weight saving. there In particular, three-dimensional, i. not even display formats are possible. It is another object of the invention to provide a process for the preparation an electrical device specify with at least one OLED display element, which is a less number of manufacturing steps than the known methods according to the prior art, in particular a subsequent mechanical and electrical connection of OLED display element and housing of the electrical device avoids.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 (Vorrichtungsanspruch) und des Anspruchs 12 (Verfahrensanspruch) im Zusammenwirken mit den Merkmalen im Oberbegriff. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.These Tasks are achieved by the features in the characterizing part of claim 1 (device claim) and claim 12 (method claim) in cooperation with the features in the preamble. Preferred embodiments of the invention are in the subclaims contain.
Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Substrat für das OLED-Anzeigeelement zumindest teilweise durch das Gehäuse des elektrischen Gerätes ausgebildet ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist das Substrat für das OLED-Anzeigeelement vollständig durch das Gehäuse, vorzugsweise durch die Außenseite des Gehäuses des elektrischen Gerätes ausgebildet. Dies bedeutet, dass das OLED-Anzeigeelement direkt auf das Gehäuse des elektrischen Gerätes aufgebracht bzw. gefertigt wird, ohne vorher auf einem extra dafür bereitgestellten Substrat aufgebracht zu werden. Hierdurch wird vorteilhafterweise die Verwendung eines Substrates (regelmäßig ein Glassubstrat), auf welches nach dem Stand der Technik das OLED-Anzeigeelement zunächst aufgebracht wird, gespart. Somit stellt die Gehäuseoberfläche das Substrat für das OLED-Anzeigeelement dar.To It is inventively provided that the substrate for the OLED display element at least partially through the housing of the electrical device is trained. In a particularly preferred embodiment The invention is the substrate for the OLED display element completely through the housing, preferably through the outside of the housing of the electrical device educated. This means that the OLED display element directly on the case of the electrical device applied or manufactured, without previously on an extra provided for it Substrate to be applied. This will advantageously the Using a substrate (usually a glass substrate), on which applied according to the prior art, the OLED display element first is saved. Thus, the housing surface provides the substrate for the OLED display element represents.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass ein direktes Aufbringen eines OLED-Anzeigeelementes auf eine Gehäuseoberfläche, selbst wenn diese eine nicht ebene Oberfläche aufweist, durch Verwendung der Tintenstrahldrucktechnik zum Aufbringen der (polymeren) Emittermoleküle möglich ist. Erfindungsgemäß ist es dabei vorgesehen, den Gehäusebereich, auf welchem das OLED-Anzeigeelement angeordnet werden soll, derart zu behandeln bzw. zu strukturieren, wie es für die Fertigung und Funktion eines OLED-Anzeigeelementes vorteilhaft ist. So ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante eine Oberflächenstrukturierung zur Fixierung eines Tintentropfens (Polymertinte) auf dem Gehäuse, die Aufbringung von Barriereschichten gegen Sauerstoff und Feuchte und/oder die Aufbringung von Metallschichten zur Ladungsinjektion in die OLED-Struktur usw. vorgesehen.Surprisingly, it has been found that a direct application of an OLED display element to a housing surface, even if it has a non-planar surface, is possible by using the inkjet printing technique to apply the (polymeric) emitter molecules. According to the invention, it is provided to treat or structure the housing region on which the OLED display element is to be arranged in such a way as is advantageous for the manufacture and function of an OLED display element. Thus, in a preferred embodiment, a surface structuring for fixing a Tintentrop Fens (polymer ink) on the housing, the application of barrier layers against oxygen and moisture and / or the application of metal layers for charge injection into the OLED structure, etc. provided.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsvariante ist die Treiberelektronik für das OLED-Anzeigeelement im Gehäuseinneren des elektrischen Gerätes angeordnet, wobei die Verbindungsleitung zwischen Treiberelektronik und OLED-Anzeigeelement das Gehäuse durchdringt. Vorzugsweise weist die Verbindungsleitung zwischen Treiberelektronik und OLED-Anzeigeelement einen Stecker auf.In a further, preferred embodiment is the driver electronics for the OLED display element inside the housing of the electrical device arranged, wherein the connecting line between driver electronics and OLED display element the casing penetrates. Preferably, the connection line between Driver electronics and OLED display element a plug on.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Gerätes mit einem Gehäuse und mindestens einem OLED-Anzeigeelement wird zumindest ein Teil der Schichten des OLED-Anzeigeelementes, d.h. der Anodenschicht, der Kathodenschicht und der Emitterschicht, direkt auf die Gehäusefläche des elektrischen Gerätes aufgebracht. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante werden die Elektrodenschichten (Anoden- und Kathodenschicht) sowie die Emitterschicht des OLED-Anzeigeelementes vollständig auf die Gehäuseoberfläche des elektrischen Gerätes, ohne vorherige Verwendung eines zusätzlichen Substrates aufgebracht. Das bedeutet, dass die Gehäuseoberfläche als Substrat (Träger) für das OLED-Anzeigeelement verwendet wird.At the inventive method for producing an electrical device with a housing and At least one OLED display element is at least a part of Layers of the OLED display element, i. the anode layer, the Cathode layer and the emitter layer, directly on the housing surface of the electrical device applied. In a particularly preferred embodiment, the electrode layers (Anode and cathode layer) and the emitter layer of the OLED display element Completely on the housing surface of the electrical device, applied without prior use of an additional substrate. This means that the housing surface as Substrate (carrier) for the OLED display element is used.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsvariante werden vorab die Kontakte zur Kontaktierung der Elektrodenschichten mit der Treiberelektronik des OLED-Anzeigeelementes in das Gehäuse eingebracht, wobei die Kontakte das Gehäuse durchdringen und mit der Außenseite des Gehäuses abschließen. Hierdurch wird vorteilhafterweise eine nachträgliche Verbindung des OLED-Anzeigeelementes mit der Treiberelektronik vermieden, wodurch die Herstellungszeit des erfindungsgemäßen Gerätes deutlich reduziert werden kann.In a further, preferred embodiment beforehand the contacts for contacting the electrode layers introduced into the housing with the driver electronics of the OLED display element, wherein the contacts are the housing penetrate and with the outside of the housing to lock. As a result, advantageously, a subsequent connection of the OLED display element avoided with the driver electronics, reducing the manufacturing time of the device according to the invention clearly can be reduced.
Nach dem Stand der Technik werden für OLED-Displays Flachbandkabel verwendet, welche beispielsweise bei einem Passiv-Matrix-OLED-Anzeigeelement an einem Ende mittels. Löttechniken mit den Kathoden- bzw. Anodenlinien des OLED-Anzeigeelementes verbunden werden. Auf der anderen Seite der Verbindungsleitung ist ein Stecker zur Verbindung mit der Treiberelektronik vorgesehen. Durch ein direktes Auftragen der Anoden- bzw. Kothodenschicht auf den vorher in das Gehäuse integrierten Stecker bzw. auf die vorher integrierte Verbindungsleitung kann ein nachträglicher Lötschritt eingespart werden. Dazu wird vorzugsweise die Anodenschicht direkt auf den Kontakt zur Kontaktierung der Anodenschicht (mit der Treiberelektronik) des OLED-Anzeigeelementes durch thermisches Verdampfen aufgebracht. Die Kathodenschicht wird vorzugsweise direkt auf den Kontakt zur Kontaktierung der Kathodenschicht (mit der Treiberelektronik) des OLED-Anzeigeelementes durch thermisches Verdampfen und/oder RF-Sputtern aufgebracht.To The state of the art for OLED displays Ribbon cable used, for example, in a passive matrix OLED display element at one end by means of. Soldering techniques with the cathode or anode lines of the OLED display element are connected. On the other side of the connecting line is a plug for connection provided with the driver electronics. By a direct application the anode or Kothodenschicht on the previously integrated into the housing connector or on the previously integrated connection line can be an afterthought soldering step be saved. For this purpose, preferably the anode layer is directly on the contact for contacting the anode layer (with the driver electronics) of the OLED display element applied by thermal evaporation. The cathode layer is preferably directly on the contact for contacting the cathode layer (with the driver electronics) of the OLED display element by thermal Vaporizing and / or RF sputtering applied.
Weiterhin ist es vorgesehen, vor dem Aufbringen der ersten Schicht des OLED-Anzeigeelementes auf die Gehäuseoberfläche eine Barriereschicht, welche vorzugsweise aus Siliziumoxynitrid besteht, aufzubringen. Diese Barriereschicht soll das OLED-Anzeigeelement insbesondere vor Sauerstoff und Feuchte, welche die Lebensdauer des OLED-Anzeigeelementes reduzieren können, schützen.Farther it is provided before the application of the first layer of the OLED display element on the housing surface one Barrier layer, which preferably consists of silicon oxynitride, applied. This barrier layer is intended to be the OLED display element especially against oxygen and moisture, which is the lifetime of the OLED display element can reduce protect.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht in der erhöhten Freiheit im Geräte-Design durch die geometrische Anpassung des Anzeigeelementes an die Form des elektrischen Gerätes. Es ist nach der Erfindung in besonders einfacher Weise möglich, die Form des Anzeigeelementes auch bei dreidimensional geformten Gehäusen der Form des Gehäuses des elektrischen Gerätes anzupassen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Gewichtsreduzierung des Gerätes, welche aufgrund der Einsparung des herkömmlicherweise zur Display-Erzeugung benötigten Substrates ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in einer Kostenreduzierung, welche durch die Einsparung des Substrates, durch Einsparung. des mechanischen und elektrischen Verbindens von OLED-Anzeigeelement und Gehäuse sowie durch Einsparung eines Lötschrittes zur Verbindung von OLED-Display und Treiberelektronik bzw. von OLED-Display und Steckverbindung erzielt werden können.One particular advantage of the invention is the increased freedom in device design by the geometrical adaptation of the display element to the mold of the electrical device. It is possible according to the invention in a particularly simple manner, the shape the display element even with three-dimensionally shaped housings of Shape of the housing of the electrical device adapt. Another advantage of the invention is the weight reduction of the device, which due to the saving of conventionally for display generation required Substrates enabled becomes. Another advantage of the invention is a cost reduction which by saving the substrate, by saving. of the mechanical and electrically connecting the OLED display element and housing as well by saving a soldering step for connecting OLED display and driver electronics or OLED display and plug connection can be achieved.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. It demonstrate:
Zur
Herstellung der Oberschale des Mobiltelefons wird ein auf Polycarbonat
basierendes Plastik durch Standard techniken wie Spritzgusstechnik
oder Thermoformen geformt. Im Bereich, in dem sich das Anzeigeelement
In
einem nächsten
Schritt werden Kupferkontakte in die Löcher des Gehäuses derart
eingebracht, dass die Kontakte glatt mit der Oberseite des Gehäusebodens
abschließen
und soweit aus der Unterseite des Gehäuses
In
einem nächsten
Schritt wird eine Siliziumoxynitrid schicht als Barriereschicht
In
einem nächsten
Schritt wird die Anodenschicht
In
einem nächsten
Schritt wird eine Lochtransportschicht
In
einem nächsten
Schritt wird eine Emitterschicht
In
einem nächsten
Schritt wird eine transparente Kathodenschicht
In
einem finalen Schritt wird die Barriereschicht
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des elektrischen Gerätes mit einem OLED-Anzeigeelement kann die Verwendung eines Glassubstrates, ein nachträgliches elektrisches und mechanisches Verbinden von OLED-Anzeigeelement und Gehäuse sowie die Kontatkierung von Anode/Kathode und Verbindungsleitung/-stecker mittels Löten eingespart werden. Weiterhin wird durch das direkte Aufbringen eines OLED-Anzeigeelementes auf das Gehäuse eines elektrischen Gerätes die Anpassung des Anzeigeelementes auch an nicht ebene Gehäuseformen in besonders einfacher weise ermöglicht.By the inventive design of electrical device with an OLED display element, the use of a glass substrate, a subsequent electrical and mechanical connection of OLED display element and housing as well The Kontatkierung of anode / cathode and connecting line / plug by soldering be saved. Furthermore, by the direct application of a OLED display element on the housing of an electrical device the Adaptation of the display element to non-planar housing forms in a particularly simple way allows.
- 11
- OLED-AnzeigeelementOLED display element
- 22
- Gehäuse/GehäuseoberflächeHousing / housing surface
- 33
- Vertiefungdeepening
- 44
- Durchdringung des Gehäusespenetration of the housing
- 55
- Anodenkontaktanode contact
- 66
- KatodenkontaktKatodenkontakt
- 77
- Barriereschichtbarrier layer
- 88th
- Erste Elektrode/AnodenschichtFirst Electrode / anode layer
- 99
- LochtransportschichtHole transport layer
- 1010
- Emitterschichtemitter layer
- 1111
- Zweite Elektrode/KathodeSecond Electrode / cathode
- 1212
- Barriereschichtbarrier layer
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