DE102013107613A1 - Optoelectronic component and method for producing an optoelectronic component - Google Patents

Optoelectronic component and method for producing an optoelectronic component Download PDF

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Abstract

Es wird ein optoelektronisches Bauelement angegeben, mit – einem lichtdurchlässigen Substrat (1), – einem organischen Schichtenstapel (2), der zur Erzeugung von Licht (3) eingerichtet ist, – zumindest einer elektronischen Komponente (4), und – einer Verkapselung (5), wobei – der organische Schichtenstapel (2) an einer Oberseite (1a) des lichtdurchlässigen Substrats (1) auf dem lichtdurchlässigen Substrat (1) angeordnet ist, – die Verkapselung (5) mit dem lichtdurchlässigen Substrat (1) an dessen Oberseite verbunden ist, – die Verkapselung (5) den organischen Schichtenstapel (1) überspannt, – die zumindest eine elektronische Komponente (4) an einer dem organischen Schichtenstapel (2) zugewandten Innenseite (5a) der Verkapselung (5) angeordnet ist, und – die zumindest eine elektronische Komponente (4) und der organische Schichtenstapel (2) beabstandet zueinander angeordnet sind.An optoelectronic component is specified, comprising a transparent substrate (1), an organic layer stack (2) which is set up to generate light (3), at least one electronic component (4), and an encapsulation (5 ), wherein - the organic layer stack (2) is arranged on an upper side (1a) of the transparent substrate (1) on the translucent substrate (1), - the encapsulation (5) is connected to the translucent substrate (1) on its upper side , - the encapsulation (5) spans the organic layer stack (1), - the at least one electronic component (4) is arranged on an inner layer (5a) of the encapsulation (5) facing the organic layer stack (2), and - the at least one electronic component (4) and the organic layer stack (2) are arranged spaced from each other.

Description

Es werden ein optoelektronisches Bauelement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements angegeben. An optoelectronic component and a method for producing an optoelectronic component are specified.

Die Druckschrift US 2007/0194718 beschreibt ein optoelektronisches Bauelement.The publication US 2007/0194718 describes an optoelectronic device.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement anzugeben, das besonders kompakt ist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement anzugeben, das besonders einfach herstellbar ist. An object to be solved is to provide an optoelectronic component which is particularly compact. Another object to be solved is to provide an optoelectronic component which is particularly easy to produce.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst das optoelektronische Bauelement ein lichtdurchlässiges Substrat. Bei dem Substrat handelt es sich um die tragende Komponente des optoelektronischen Bauelements. Das heißt, alle weiteren Komponenten des optoelektronischen Bauelements sind mittelbar oder unmittelbar am Substrat befestigt und werden von diesem mechanisch getragen und gestützt. Das Substrat ist lichtdurchlässig ausgebildet. Dabei kann das Substrat klarsichtig, transparent oder milchig, diffus streuend ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Substrat um eine Kunststoffplatte, eine Keramikplatte oder um eine Glasplatte handeln. In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the optoelectronic component comprises a light-permeable substrate. The substrate is the supporting component of the optoelectronic component. That is, all other components of the optoelectronic component are indirectly or directly attached to the substrate and are mechanically supported and supported by this. The substrate is transparent. In this case, the substrate may be clear, transparent or milky, diffusely scattered. For example, the substrate may be a plastic plate, a ceramic plate or a glass plate.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst das optoelektronische Bauelement einen organischen Schichtenstapel, der zur Erzeugung von Licht eingerichtet ist. Der organische Schichtenstapel umfasst wenigstens eine Schicht, die mit einem organischen Material gebildet ist. Im Betrieb des optoelektronischen Bauelements wird im organischen Schichtenstapel sichtbares Licht erzeugt, welches das optoelektronische Bauelement durch das lichtdurchlässige Substrat wenigstens zum Teil verlässt. Bei dem optoelektronischen Bauelement kann es sich insbesondere um eine organische Leuchtdiode (OLED) handeln. In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the optoelectronic component comprises an organic layer stack which is set up to generate light. The organic layer stack comprises at least one layer formed with an organic material. During operation of the optoelectronic component, visible light is generated in the organic layer stack which at least partially leaves the optoelectronic component through the transparent substrate. The optoelectronic component may in particular be an organic light-emitting diode (OLED).

Das optoelektronische Bauelement umfasst weiter zumindest eine elektronische Komponente. Bei der elektronischen Komponente handelt es sich zum Beispiel um den Teil einer Elektronik des optoelektronischen Bauelements, der zum Betrieb des optoelektronischen Bauelements notwendig ist. Ferner kann die elektronische Komponente Sensoren umfassen, mit denen Betriebszustände des optoelektronischen Bauelements ermittelt werden können. Ferner kann die elektronische Komponente ein Bauteil umfassen, mit dem eine Kommunikation von außerhalb des optoelektronischen Bauelements mit dem optoelektronischen Bauelement möglich ist. Weiter kann die elektronische Komponente ein Bauelement umfassen, mit dem das optoelektronische Bauelement identifiziert werden kann.The optoelectronic component further comprises at least one electronic component. The electronic component is, for example, the part of an electronics of the optoelectronic component which is necessary for the operation of the optoelectronic component. Furthermore, the electronic component may include sensors with which operating states of the optoelectronic component can be determined. Furthermore, the electronic component may comprise a component with which a communication from outside the optoelectronic component to the optoelectronic component is possible. Furthermore, the electronic component can comprise a component with which the optoelectronic component can be identified.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst das optoelektronische Bauelement eine Verkapselung. Die Verkapselung bildet zusammen mit dem Substrat die äußere Hülle des optoelektronischen Bauelements aus, welche die zumindest eine elektronische Komponente sowie den organischen Schichtenstapel vor mechanischer Beschädigung und chemischer Beschädigung schützt. Beispielsweise ist die Verkapselung in der Form einer Kappe ausgebildet. Das heißt, durch die Verkapselung ist ein Zwischenraum zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat und der Verkapselung begrenzt, in dem die weiteren Komponenten des optoelektronischen Bauelements wie der organische Schichtenstapel und die zumindest eine elektronische Komponente angeordnet sind.In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the optoelectronic component comprises an encapsulation. The encapsulation, together with the substrate, forms the outer shell of the optoelectronic component, which protects the at least one electronic component as well as the organic layer stack from mechanical damage and chemical damage. For example, the encapsulation is in the form of a cap. That is, by the encapsulation, a gap between the transparent substrate and the encapsulation is limited, in which the other components of the optoelectronic device such as the organic layer stack and the at least one electronic component are arranged.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist der organische Schichtenstapel an einer Oberseite des lichtdurchlässigen Substrats auf dem lichtdurchlässigen Substrat angeordnet. Der organische Schichtenstapel kann dabei beispielsweise mittelbar auf dem Substrat angeordnet sein und es befindet sich zumindest ein Anschlusselement, zum Beispiel eine Elektrode, zwischen dem organischen Schichtenstapel und dem lichtdurchlässigen Substrat.In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the organic layer stack is arranged on an upper side of the light-permeable substrate on the light-permeable substrate. The organic layer stack may, for example, be arranged indirectly on the substrate, and at least one connection element, for example an electrode, is located between the organic layer stack and the light-transmitting substrate.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die Verkapselung mit dem lichtdurchlässigen Substrat und dessen Oberseite verbunden. Beispielsweise ist die Verkapselung stellenweise durch Kleben mit dem lichtdurchlässigen Substrat verbunden. Die Verkapselung ist dabei insbesondere möglichst dicht mit dem lichtdurchlässigen Substrat verbunden, sodass von außerhalb der Verkapselung kaum Feuchtigkeit oder atmosphärische Gase in den Zwischenraum zwischen Verkapselung und lichtdurchlässigem Substrat eindringen können. In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the encapsulation is connected to the transparent substrate and its upper side. For example, the encapsulation is locally connected by gluing to the translucent substrate. The encapsulation is in particular as closely as possible connected to the translucent substrate, so that from outside the encapsulation hardly moisture or atmospheric gases can penetrate into the space between encapsulation and translucent substrate.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements überspannt die Verkapselung den organischen Schichtenstapel. Das heißt, die Verkapselung weist zumindest stellenweise die Form einer Kuppel oder einer Wanne auf und erstreckt sich über den gesamten organischen Schichtenstapel. In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the encapsulation spans the organic layer stack. That is, the encapsulation has the shape of a dome or a well at least in places and extends over the entire organic layer stack.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die zumindest eine elektronische Komponente an einer dem organischen Schichtenstapel zugewandten Innenseite der Verkapselung angeordnet. Das heißt, die zumindest eine elektronische Komponente ist zumindest mittelbar an der Verkapselung befestigt. Im Bereich, in dem die Verkapselung den organischen Schichtenstapel überspannt, befindet sich an der dem organischen Schichtenstapel zugewandten Innenseite der Verkapselung die zumindest eine elektronische Komponente. In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the at least one electronic component is arranged on an inner side of the encapsulation facing the organic layer stack. That is, the at least one electronic component is at least indirectly attached to the encapsulation. In the area, In which the encapsulation spans the organic layer stack, the at least one electronic component is located on the inside of the encapsulation facing the organic layer stack.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements sind die zumindest eine elektronische Komponente und der organische Schichtenstapel beabstandet zueinander angeordnet. Das heißt insbesondere, dass sich die zumindest eine elektronische Komponente und der organische Schichtenstapel nicht in direktem Kontakt miteinander befinden, sondern dass ein Zwischenraum zwischen der zumindest einen elektronischen Komponente und dem organischen Schichtenstapel vorhanden ist. Der Zwischenraum kann stellenweise mit einem Material gefüllt sein, das vom organischen Schichtenstapel und der Verkapselung verschieden ist.In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the at least one electronic component and the organic layer stack are arranged at a distance from one another. This means in particular that the at least one electronic component and the organic layer stack are not in direct contact with each other, but that there is a gap between the at least one electronic component and the organic layer stack. The gap may be locally filled with a material different from the organic layer stack and the encapsulant.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst das Bauelement ein lichtdurchlässiges Substrat, einen organischen Schichtenstapel, der zur Erzeugung von Licht eingerichtet ist, zumindest eine elektronische Komponente und eine Verkapselung. Der organische Schichtenstapel ist dabei an einer Oberseite des lichtdurchlässigen Substrats auf dem lichtdurchlässigen Substrat angeordnet, insbesondere befestigt, die Verkapselung ist mit dem lichtdurchlässigen Substrat an dessen Oberseite verbunden und die Verkapselung überspannt den organischen Schichtenstapel. Dabei ist die zumindest eine elektronische Komponente an einer dem organischen Schichtenstapel zugewandten Innenseite der Verkapselung angeordnet und die zumindest eine elektronische Komponente und der organische Schichtenstapel sind beabstandet zueinander angeordnet. In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the component comprises a light-transmissive substrate, an organic layer stack which is set up to generate light, at least one electronic component and an encapsulation. The organic layer stack is arranged on an upper side of the translucent substrate on the translucent substrate, in particular fastened, the encapsulation is connected to the translucent substrate at its upper side and the encapsulation spans the organic layer stack. In this case, the at least one electronic component is arranged on an inner layer of the encapsulation facing the organic layer stack, and the at least one electronic component and the organic layer stack are arranged at a distance from one another.

Bei einem hier beschriebenen optoelektronischen Bauelement ist eine Elektronik, das heißt zumindest eine elektronische Komponente, die beispielsweise zur Ansteuerung des organischen Schichtenstapels notwendig ist, innerhalb des Gehäuses der Verkapselung angeordnet. Dadurch, dass die zumindest eine elektronische Komponente an einer dem Schichtenstapel zugewandten Innenseite der Verkapselung angeordnet ist, kann das optoelektronische Bauelement insbesondere in lateralen Richtungen, also der Haupterstreckungsrichtung des Substrats, besonders klein ausgebildet werden. Der ohnehin vorhandene Zwischenraum zwischen dem Substrat und der Innenseite der Verkapselung wird zur Aufnahme der zumindest einen elektronischen Komponente genutzt. Eine Lichtemission folgt dann hauptsächlich oder vollständig durch das Substrat hindurch. Ein derartiges optoelektronisches Bauelement kann beispielsweise mit seiner dem lichtdurchlässigen Substrat abgewandten Seite am Bestimmungsort befestigt werden. Abwärme, die von der zumindest einen elektronischen Komponente im Betrieb des optoelektronischen Bauelements erzeugt wird, kann dann besonders effizient durch die Verkapselung hindurch nach außen abgeführt werden.In an optoelectronic component described here, electronics, that is to say at least one electronic component which is necessary, for example, for driving the organic layer stack, are arranged within the housing of the encapsulation. Because the at least one electronic component is arranged on an inner side of the encapsulation facing the layer stack, the optoelectronic component can be made particularly small, in particular in lateral directions, that is to say the main extension direction of the substrate. The already existing gap between the substrate and the inside of the encapsulation is used to accommodate the at least one electronic component. A light emission then follows mainly or completely through the substrate. Such an optoelectronic component can be fastened, for example, with its side facing away from the translucent substrate at the destination. Waste heat, which is generated by the at least one electronic component during operation of the optoelectronic component, can then be dissipated to the outside in a particularly efficient manner through the encapsulation.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist zwischen der Oberseite des lichtdurchlässigen Substrats und der Innenseite der Verkapselung ein Zwischenraum vorhanden. Dieser Zwischenraum ist beispielsweise teilweise gefüllt mit Komponenten des optoelektronischen Bauelements wie beispielsweise dem organischen Schichtenstapel und der zumindest einen elektronischen Komponente. In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, there is a gap between the upper side of the transparent substrate and the inner side of the encapsulation. For example, this gap is partially filled with components of the optoelectronic component, such as the organic layer stack and the at least one electronic component.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist dieser Zwischenraum zusätzlich mit einem Gettermaterial befüllt, wobei die zumindest eine elektronische Komponente und der organische Schichtenstapel zumindest stellenweise vom Gettermaterial umgeben sind. Bei dem Gettermaterial handelt es sich um ein Material, das Feuchtigkeit und/oder atmosphärische Gase, die beispielsweise von außen in den Zwischenraum eindringen können, bindet. Das Gettermaterial kann den verbleibenden Zwischenraum zwischen der Oberseite des Substrats und der Innenseite der Verkapselung vollständig ausfüllen. Dabei ist es auch möglich, dass das Gettermaterial stellenweise direkt an den organischen Schichtenstapel und/oder die zumindest eine elektronische Komponente grenzt. Das Gettermaterial kann dabei neben seiner chemischen Schutzwirkung auch zur Wärmeleitung von Abwärme, die im Betrieb des Bauelements im organischen Schichtenstapel entsteht, zur Verkapselung hin dienen. Das heißt, aufgrund des Gettermaterials ist es insbesondere auch möglich, dass im organischen Schichtenstapel erzeugte Wärme besonders effizient zur Verkapselung hin abgeführt wird.In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, this intermediate space is additionally filled with a getter material, wherein the at least one electronic component and the organic layer stack are surrounded at least in places by the getter material. The getter material is a material that binds moisture and / or atmospheric gases that may, for example, enter the gap from the outside. The getter material can completely fill the remaining gap between the top of the substrate and the inside of the encapsulant. It is also possible that the getter material locally adjacent to the organic layer stack and / or the at least one electronic component. In addition to its chemical protective effect, the getter material can also serve for the heat conduction of waste heat which arises in the operation of the component in the organic layer stack for encapsulation. That is, because of the getter material, it is also possible in particular for heat generated in the organic layer stack to be dissipated particularly efficiently toward the encapsulation.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements sind die zumindest eine elektronische Komponente und der organische Schichtenstapel elektrisch leitend miteinander verbunden. Auf diese Weise ist es möglich, dass eine Verschaltung zwischen dem organischen Schichtenstapel und der zumindest einen elektronischen Komponente innerhalb der Verkapselung erfolgt. Auf diese Weise kann es möglich sein, dass zur Bestromung des optoelektronischen Bauelements lediglich zwei elektrische Anschlusselemente, die von außerhalb des Bauelements zugänglich sind, notwendig sind. Das heißt, eine Verschaltung des organischen Schichtenstapels mit der zumindest einen elektronischen Komponente erfolgt intern. In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the at least one electronic component and the organic layer stack are connected to one another in an electrically conductive manner. In this way, it is possible that an interconnection between the organic layer stack and the at least one electronic component takes place within the encapsulation. In this way, it may be possible that only two electrical connection elements, which are accessible from outside the component, are necessary for energizing the optoelectronic component. That is, an interconnection of the organic layer stack with the at least one electronic component takes place internally.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst das optoelektronische Bauelement zwei elektrische Anschlusselemente, die sich von außerhalb der Verkapselung in den Zwischenraum hinein erstrecken, wobei über die elektrischen Anschlusselemente der organische Schichtenstapel und die zumindest eine elektronische Komponente elektrisch anschließbar sind. Dabei ist es insbesondere möglich, dass genau zwei elektrische Anschlusselemente von außerhalb der Verkapselung in den Zwischenraum geführt sind.In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the optoelectronic component comprises two electrical ones Connection elements, which extend from outside the encapsulation into the intermediate space, wherein the organic layer stack and the at least one electronic component can be electrically connected via the electrical connection elements. It is particularly possible that exactly two electrical connection elements are guided from outside the encapsulation in the intermediate space.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Verkapselung ist die Verkapselung lichtundurchlässig ausgebildet und umfasst zumindest eines der folgenden Materialien: Metall, Kunststoff, Keramik. Insbesondere die Verwendung von Metall zur Bildung der Verkapselung erweist sich hinsichtlich des Ableitens vom im Betrieb im optoelektronischen Bauelement erzeugter Wärme als besonders vorteilhaft. According to at least one embodiment of the encapsulation, the encapsulation is made opaque and comprises at least one of the following materials: metal, plastic, ceramic. In particular, the use of metal to form the encapsulation proves to be particularly advantageous with respect to the dissipation of the heat generated during operation in the optoelectronic component.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst die zumindest eine elektronische Komponente eine Ansteuervorrichtung, die zur Steuerung und/oder Regelung des organischen Schichtenstapels vorgesehen ist. Bei der Ansteuervorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Mikrocontroller handeln, der auf diese Weise in die Verkapselung des optoelektronischen Bauelements integriert ist.In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the at least one electronic component comprises a drive device which is provided for controlling and / or regulating the organic layer stack. The drive device may be, for example, a microcontroller, which is integrated in this way into the encapsulation of the optoelectronic component.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umfasst die zumindest eine elektronische Komponente zumindest eines der folgenden Bauteile: Photodiode, Temperatursensor, Signalempfangsvorrichtung, Signalsendevorrichtung, Transponder. In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the at least one electronic component comprises at least one of the following components: photodiode, temperature sensor, signal receiving device, signal transmission device, transponder.

Die Photodiode und/oder der Temperatursensor können beispielsweise dazu genutzt werden, einen Betriebszustand des optoelektronischen Bauelements zu erfassen. Auf diese Weise kann im Betrieb des optoelektronischen Bauelements kontrolliert werden, ob ausreichend Licht erzeugt wird und ob eine Überhitzung des optoelektronischen Bauelements vorliegt. Insbesondere in Verbindung mit einer Ansteuervorrichtung kann dann eine Steuerung und/oder Regelung des organischen Schichtenstapels im Hinblick auf die von der Photodiode und/oder dem Temperatursensor ermittelten Messwerte erfolgen. The photodiode and / or the temperature sensor can be used, for example, to detect an operating state of the optoelectronic component. In this way, it can be checked during operation of the optoelectronic component whether sufficient light is generated and whether there is overheating of the optoelectronic component. In particular in conjunction with a drive device, a control and / or regulation of the organic layer stack can then take place with regard to the measured values determined by the photodiode and / or the temperature sensor.

Die elektronische Komponente kann zusätzlich oder alternativ auch eine Signalempfangsvorrichtung und/oder eine Signalsendevorrichtung umfassen, mit der Steuersignale und/oder Betriebszustände in oder aus dem optoelektronischen Bauelement gesendet werden können.The electronic component may additionally or alternatively also comprise a signal receiving device and / or a signal transmitting device with which control signals and / or operating states can be transmitted into or out of the optoelectronic component.

Ferner ist es möglich, dass die zumindest eine elektronische Komponente einen Transponder, beispielsweise den Transponder eines RFID-Systems umfasst, mit dem das optoelektronische Bauelement von außerhalb identifiziert werden kann. Furthermore, it is possible that the at least one electronic component comprises a transponder, for example the transponder of an RFID system, with which the optoelectronic component can be identified from outside.

Es ist insbesondere möglich, dass das Bauelement zwei oder mehr unterschiedliche elektronische Komponenten umfasst, die auch untereinander verschaltet sein können.In particular, it is possible for the component to comprise two or more different electronic components, which may also be interconnected with one another.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die zumindest eine elektronische Komponente zumindest stellenweise als gedruckte Elektronik, insbesondere als organische Elektronik ausgeführt. Auf diese Weise ist es möglich, die elektronische Komponente besonders flach auszubilden, sodass der Abstand zwischen der Innenseite der Verkapselung und dem organischen Schichtenstapel besonders klein gewählt werden kann. Handelt es sich bei der elektronischen Komponente um eine organische Elektrode, wird diese zusätzlich von der Verkapselung und gegebenenfalls dem Gettermaterial vor äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit oder atmosphärischen Gasen geschützt. In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the at least one electronic component is embodied at least in places as printed electronics, in particular as organic electronics. In this way, it is possible to form the electronic component particularly flat, so that the distance between the inside of the encapsulation and the organic layer stack can be chosen to be particularly small. If the electronic component is an organic electrode, it is additionally protected by the encapsulation and possibly the getter material from external influences such as moisture or atmospheric gases.

Es wird weiter ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements angegeben. Insbesondere kann mit dem Verfahren ein hier beschriebenes optoelektronisches Bauelement hergestellt werden. Das heißt, sämtliche für das optoelektronische Bauelement offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt. Furthermore, a method for producing an optoelectronic component is specified. In particular, the method can be used to produce an optoelectronic component described here. That is, all features disclosed for the optoelectronic device are also disclosed for the method and vice versa.

Das Verfahren umfasst insbesondere die folgenden Schritte, die nicht zwingend in der folgenden Reihenfolge durchgeführt werden müssen: Zunächst wird ein lichtdurchlässiges Substrat bereitgestellt, auf dessen Oberseite ein organischer Schichtenstapel aufgebracht wird. Davor oder danach oder gleichzeitig wird eine Materialplatte bereitgestellt, die zu einer Verkapselung geformt wird. Anschließend wird die zumindest eine elektronische Komponente an der Innenseite der Verkapselung befestigt. Dabei ist es möglich, dass ein Befestigen der zumindest einen elektronischen Komponente auch vor dem Formen der Materialplatte zur Verkapselung erfolgen kann. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Verkapselung besonders einfach mit den elektronischen Komponenten bestückt werden kann, da diese auf eine ebene Materialplatte aufgebracht werden können.In particular, the method comprises the following steps, which need not necessarily be carried out in the following order: First, a translucent substrate is provided, on top of which an organic layer stack is applied. Before or after or simultaneously a sheet of material is provided which is formed into an encapsulation. Subsequently, the at least one electronic component is attached to the inside of the encapsulation. It is possible that a fastening of the at least one electronic component can also take place before molding the material plate for encapsulation. In this way, it is possible that the encapsulation can be particularly easily equipped with the electronic components, since they can be applied to a flat sheet of material.

Anschließend erfolgt ein Befestigen der Verkapselung an der Oberseite des lichtdurchlässigen Substrats mittels eines Verbindungsmaterials, beispielsweise eines Klebstoffes, der ein Gettermaterial umfassen kann. Subsequently, the encapsulation is attached to the upper side of the light-permeable substrate by means of a bonding material, for example an adhesive, which may comprise a getter material.

In einem nächsten Verfahrensschritt wird das Gettermaterial in den Zwischenraum zwischen der Oberseite des lichtdurchlässigen Substrats und der Innenseite der Verkapselung eingebracht. Das Gettermaterial liegt dabei insbesondere in flüssiger Form vor. Ein eventuell vorhandenes Einfüllloch wird schließlich geschlossen.In a next method step, the getter material is introduced into the intermediate space between the upper side of the transparent substrate and the inner side of the encapsulation. The Getter material is present in particular in liquid form. Any existing fill hole is finally closed.

Mit dem Verfahren ist es auf besonders einfache Weise möglich, ein kompaktes Bauelement bereitzustellen, bei dem ein Gettermaterial derart in den Zwischenraum zwischen Verkapselung und Substrat eingebracht ist, dass sowohl der organische Schichtenstapel als auch die zumindest eine elektronische Komponente durch das Gettermaterial vor äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit oder atmosphärischen Gasen geschützt werden.With the method, it is possible in a particularly simple manner to provide a compact component in which a getter material is introduced into the gap between the encapsulation and the substrate in such a way that both the organic layer stack and the at least one electronic component are protected from external influences such as by the getter material Moisture or atmospheric gases.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens handelt es sich bei der Materialplatte um eine Metallplatte, bei der vor dem Formen der Materialplatte zur Verkapselung eine elektrisch isolierende Isolationsschicht an der später dem organischen Schichtenstapel zugewandten Seite der Materialplatte aufgebracht wird. Die Isolationsschicht dient dabei dazu, die zumindest eine elektronische Komponente elektrisch von dem Metall der Verkapselung zu isolieren.In accordance with at least one embodiment of the method, the material plate is a metal plate, in which an electrically insulating insulating layer is applied to the later side of the material plate facing the organic layer stack prior to forming the material plate for encapsulation. The insulating layer serves to electrically isolate the at least one electronic component from the metal of the encapsulation.

Im Folgenden werden das hier beschriebene optoelektronische Bauelement sowie das hier beschriebene Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.In the following, the optoelectronic component described here as well as the method described here will be explained in greater detail on the basis of exemplary embodiments and the associated figures.

Die 1 zeigt ein hier beschriebenes optoelektronisches Halbleiterbauelement gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung.The 1 shows an optoelectronic semiconductor component described here according to an embodiment in a sectional view.

Anhand der 2A, 2B, 2C ist anhand schematischer Schnittdarstellungen ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert.Based on 2A . 2 B . 2C is an exemplary embodiment of a method described here illustrated by schematic sectional views.

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.The same, similar or equivalent elements are provided in the figures with the same reference numerals. The figures and the proportions of the elements shown in the figures with each other are not to be considered to scale. Rather, individual elements may be exaggerated in size for better representability and / or better intelligibility.

Die 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauelements. Das optoelektronische Bauelement umfasst das lichtdurchlässige Substrat 1. Das lichtdurchlässige Substrat 1 weist die Oberseite 1a auf, an der die weiteren Komponenten des Bauelements befestigt sind. Das lichtdurchlässige Substrat 1 ist vorliegend mit einem Glas gebildet.The 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of an optoelectronic semiconductor device described here. The optoelectronic component comprises the translucent substrate 1 , The translucent substrate 1 has the top 1a on, to which the other components of the device are attached. The translucent substrate 1 is in the present case formed with a glass.

Auf der Oberseite 1a des Substrats 1 ist der organische Schichtenstapel 2 befestigt, der im Betrieb Licht 3 erzeugt, das das Bauelement durch das Substrat 1 hindurch verlässt. On the top 1a of the substrate 1 is the organic layer stack 2 attached, the light in operation 3 generates the device through the substrate 1 leaves through.

Der Schichtenstapel 2 ist durch Anschlusselemente 81, 82 elektrisch kontaktiert. Beispielsweise ist das Anschlusselement 81 zumindest stellenweise mit einem strahlungsdurchlässigen Material, wie beispielsweise einem transparenten leitfähigen Oxid (TCO) gebildet. Das Anschlusselement 82 kann beispielsweise mit einem reflektierenden Material gebildet sein. Zwischen dem organischen Schichtenstapel 2 und dem Anschlusselement 82 kann stellenweise eine elektrisch isolierende Schicht 52 angeordnet sein.The layer stack 2 is by connecting elements 81 . 82 electrically contacted. For example, the connection element 81 formed at least in places with a radiation-transmissive material, such as a transparent conductive oxide (TCO). The connection element 82 may be formed, for example, with a reflective material. Between the organic layer stack 2 and the connection element 82 can in places an electrically insulating layer 52 be arranged.

Die Abschlusselemente 81, 82 sind von außerhalb des optoelektronischen Halbleiterbauelements zugänglich.The final elements 81 . 82 are accessible from outside the optoelectronic semiconductor device.

Das optoelektronische Bauelement umfasst weiter die Verkapselung 5. Die Verkapselung 5 ist in Form einer Kappe ausgebildet und über das Verbindungsmaterial 9 mit dem Substrat 1 mechanisch fest verbunden. Das Verbindungsmaterial 9 kann dabei ein Klebstoff sein. Der Klebstoff zeichnet sich insbesondere durch eine sehr geringe Wasserdiffusionsrate aus. Auf diese Weise kann Feuchtigkeit und/oder atmosphärische Gase am Eintritt in den Zwischenraum 6 zwischen der Verkapselung 5 und dem Substrat 1 gehindert werden. The optoelectronic component further comprises the encapsulation 5 , The encapsulation 5 is formed in the form of a cap and over the connecting material 9 with the substrate 1 mechanically firmly connected. The connecting material 9 can be an adhesive. The adhesive is characterized in particular by a very low water diffusion rate. In this way, moisture and / or atmospheric gases can enter the gap 6 between the encapsulation 5 and the substrate 1 be prevented.

Das optoelektronische Bauelement umfasst weiter mehrere elektronische Komponenten 4, die an der dem Substrat 1 zugewandten Innenseite 5a der Verkapselung 5 befestigt sind.The optoelectronic component further comprises a plurality of electronic components 4 attached to the substrate 1 facing inside 5a the encapsulation 5 are attached.

Vorliegend handelt es sich bei der Verkapselung 5 um eine metallische Verkapselung, bei der zwischen den elektronischen Komponenten 4 und der Verkapselung 5 optional eine elektrisch isolierende Isolationsschicht 51 angeordnet ist. Über Anschlusselemente 83, 84 können die elektronischen Komponenten 4 elektrisch leitend mit den Anschlussstellen 81, 82 verbunden sein, so dass eine Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements von außerhalb ausschließlich über die Anschlusselemente 81, 82 erfolgt. Der verbleibende Zwischenraum 6 zwischen der Verkapselung 5 und dem Substrat 1 ist mit Gettermaterial 60 befüllt, bei dem es sich beispielsweise um ein flüssiges Gettermaterial handeln kann. Dabei ist es möglich, dass es sich um ein härtbares flüssiges Gettermaterial handelt, das beispielsweise durch Beaufschlagung mit Wärmeausgehärtet ist. In the present case, it is the encapsulation 5 around a metallic encapsulation, between the electronic components 4 and the encapsulation 5 optionally an electrically insulating insulation layer 51 is arranged. About connection elements 83 . 84 can the electronic components 4 electrically conductive with the connection points 81 . 82 be connected, so that a contact of the optoelectronic device from outside exclusively via the connection elements 81 . 82 he follows. The remaining space 6 between the encapsulation 5 and the substrate 1 is with getter material 60 filled, which may be, for example, a liquid getter material. It is possible that it is a curable liquid getter material, which is cured, for example, by applying heat.

Die Komponenten des optoelektronischen Bauelements wie beispielsweise der Schichtenstapel 2 und die elektronischen Komponenten 4 sind in das Gettermaterial 60, das den verbleibenden Zwischenraum 6 vollständig ausfüllt, eingebettet. The components of the optoelectronic component, such as the layer stack 2 and the electronic components 4 are in that getter 60 that the remaining space 6 completely filled, embedded.

In den 2A bis 2C ist anhand schematischer Schnittdarstellungen ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert. Bei dem Verfahren wird zunächst eine Materialplatte 50, bei der es sich beispielsweise um eine Metallplatte handelt, bereitgestellt. Auf die Materialplatte 50 wird eine Isolationsschicht 51 aufgebracht. Die Materialplatte 50 ist beispielsweise mit Aluminium gebildet, die Isolationsschicht kann mit einem Kunststoffmaterial oder einem keramischen Material gebildet sein.In the 2A to 2C is an exemplary embodiment of a method described here illustrated by schematic sectional views. In the method, first, a material plate 50 , which is, for example, a metal plate provided. On the material plate 50 becomes an insulation layer 51 applied. The material plate 50 For example, is formed with aluminum, the insulating layer may be formed with a plastic material or a ceramic material.

In einem nächsten Verfahrensschritt, 2B, erfolgt ein Formen oder Pressen der Materialplatte 50 zur für die Verkapselung 5 gewünschten Form. Dabei wird die Höhe der Einbuchtung der Verkapselung derart gewählt, dass die elektronischen Komponenten 4 an der Verkapselung 5 befestigt werden können, ohne dass sie später in direktem Kontakt mit dem organischen Schichtenstapel 2 treten. In a next process step, 2 B , a molding or pressing of the material plate takes place 50 for the encapsulation 5 desired shape. The height of the indentation of the encapsulation is chosen such that the electronic components 4 at the encapsulation 5 can be attached without later in direct contact with the organic layer stack 2 to step.

Im nächsten Verfahrensschritt wird die Verkapselung 5 mit den elektronischen Komponenten 4 derart über ein Verbindungsmaterial 9 am Substrat 1 befestigt, dass der organische Schichtenstapel 2 von der Verkapselung 5 überspannt wird. Ferner wird ein flüssiges Gettermaterial in den Zwischenraum 6 zwischen Substrat 1 und Verkapselung 5 eingebracht.In the next process step, the encapsulation 5 with the electronic components 4 such a connection material 9 on the substrate 1 attached that organic layer stack 2 from the encapsulation 5 is overstretched. Furthermore, a liquid getter material in the space 6 between substrate 1 and encapsulation 5 brought in.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the claims or exemplary embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
lichtdurchlässiges Substrattranslucent substrate
1a 1a
Oberseitetop
2 2
organische Schichtenstapelorganic layer stacks
3 3
Lichtlight
4 4
elektronische Komponenteelectronic component
5 5
Verkapselungencapsulation
5a 5a
Oberseitetop
6 6
Zwischenraumgap
9 9
Verbindungsmaterialsconnecting material
50 50
Materialplattematerial plate
51 51
Isolationsschichtinsulation layer
52 52
Isolationsschichtinsulation layer
60 60
Gettermaterialgetter
81, 82, 83, 8481, 82, 83, 84
Anschlusselemente connection elements

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2007/0194718 [0002] US 2007/0194718 [0002]

Claims (10)

Optoelektronisches Bauelement mit – einem lichtdurchlässigen Substrat (1), – einem organischen Schichtenstapel (2), der zur Erzeugung von Licht (3) eingerichtet ist, – zumindest einer elektronischen Komponente (4), und – einer Verkapselung (5), wobei – der organische Schichtenstapel (2) an einer Oberseite (1a) des lichtdurchlässigen Substrats (1) auf dem lichtdurchlässigen Substrat (1) angeordnet ist, – die Verkapselung (5) mit dem lichtdurchlässigen Substrat (1) an dessen Oberseite verbunden ist, – die Verkapselung (5) den organischen Schichtenstapel (1) überspannt, – die zumindest eine elektronische Komponente (4) an einer dem organischen Schichtenstapel (2) zugewandten Innenseite (5a) der Verkapselung (5) angeordnet ist, und – die zumindest eine elektronische Komponente (4) und der organische Schichtenstapel (2) beabstandet zueinander angeordnet sind.Optoelectronic component with - a translucent substrate ( 1 ), - an organic layer stack ( 2 ), which is used to generate light ( 3 ), - at least one electronic component ( 4 ), and - an encapsulation ( 5 ), wherein - the organic layer stack ( 2 ) on a top side ( 1a ) of the translucent substrate ( 1 ) on the translucent substrate ( 1 ), - the encapsulation ( 5 ) with the translucent substrate ( 1 ) is connected at its upper side, - the encapsulation ( 5 ) the organic layer stack ( 1 ), - the at least one electronic component ( 4 ) at one of the organic layer stacks ( 2 ) facing inside ( 5a ) of the encapsulation ( 5 ), and - the at least one electronic component ( 4 ) and the organic layer stack ( 2 ) are arranged spaced from each other. Optoelektronisches Bauelement nach dem vorherigen Anspruch, bei dem ein Zwischenraum (6) zwischen der Oberseite (1a) des lichtdurchlässigen Substrats (1) und der Innenseite (5a) der Verkapselung (5) mit einem Gettermaterial (60) befüllt ist, wobei die zumindest eine elektronische Komponente (4) und der organische Schichtenstapel (2) zumindest stellenweise vom Gettermaterial (60) umgeben sind.Optoelectronic component according to the preceding claim, in which a gap ( 6 ) between the top ( 1a ) of the translucent substrate ( 1 ) and the inside ( 5a ) of the encapsulation ( 5 ) with a getter material ( 60 ), wherein the at least one electronic component ( 4 ) and the organic layer stack ( 2 ) at least in places from the getter material ( 60 ) are surrounded. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der organische Schichtenstapel (2) und die zumindest eine elektronische Komponente (4) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.Optoelectronic component according to one of the preceding claims, in which the organic layer stack ( 2 ) and the at least one electronic component ( 4 ) are electrically connected to each other. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche mit zwei elektrischen Anschlusselementen (81, 82), die sich von außerhalb der Verkapselung (5) in den Zwischenraum (6) hinein erstrecken, wobei über die elektrischen Anschlusselemente (81, 82) der organische Schichtenstapel (2) und die zumindest eine elektronische Komponente elektrisch anschließbar sind.Optoelectronic component according to one of the preceding claims with two electrical connecting elements ( 81 . 82 ) extending from outside the encapsulation ( 5 ) into the space ( 6 ), wherein via the electrical connection elements ( 81 . 82 ) the organic layer stack ( 2 ) and the at least one electronic component are electrically connectable. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Verkapselung (5) lichtundurchlässig ist und mit zumindest einem der folgenden Materialien gebildet ist: Metall, Kunststoff, Keramik.Optoelectronic component according to one of the preceding claims, in which the encapsulation ( 5 ) is opaque and formed with at least one of the following materials: metal, plastic, ceramic. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die zumindest eine elektronische Komponente (4) eine Ansteuervorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des organischen Schichtenstapels umfasst.Optoelectronic component according to one of the preceding claims, in which the at least one electronic component ( 4 ) comprises a drive device for controlling and / or regulating the organic layer stack. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die zumindest eine elektronische Komponente (4) zumindest eines der folgenden Bauteile umfasst: Photodiode, Temperatursensor, Signal-Empfangsvorrichtung, Signal-Sendevorrichtung, Transponder. Optoelectronic component according to one of the preceding claims, in which the at least one electronic component ( 4 ) comprises at least one of the following components: photodiode, temperature sensor, signal receiving device, signal transmitting device, transponder. Optoelektronisches Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die zumindest eine elektronische Komponente (4) zumindest stellenweise als gedruckte Elektronik, insbesondere als organische Elektronik ausgeführt ist.Optoelectronic component according to one of the preceding claims, in which the at least one electronic component ( 4 ) at least in places as printed electronics, in particular as organic electronics is executed. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements nach einem der vorherigen Ansprüche mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen des lichtdurchlässigen Substrats (1), – Aufbringen des organischen Schichtenstapels (2) auf das lichtdurchlässige Substrat (1) an einer Oberseite (1a) des lichtdurchlässigen Substrats (1), – Bereitstellen einer Materialplatte (50), – Formen der Materialplatte (50) zu der Verkapselung (5), – Aufbringen der zumindest einen elektronischen Komponente (4) an die Innenseite (5a) der Verkapselung (5), – Befestigen der Verkapselung (5) an der Oberseite (1a) des lichtdurchlässigen Substrats (1) mittels eines Verbindungsmaterials (9), und – Einbringen des Gettermaterials (60) in den Zwischenraum (6) zwischen der Oberseite (1a) des lichtdurchlässigen Substrats (1) und der Innenseite (5a) der Verkapselung (5), wobei – das Gettermaterial (60) beim Einbringen flüssig ist.Method for producing an optoelectronic component according to one of the preceding claims with the following steps: providing the transparent substrate ( 1 ), - applying the organic layer stack ( 2 ) on the translucent substrate ( 1 ) on a top side ( 1a ) of the translucent substrate ( 1 ), - providing a material plate ( 50 ), - forms of the material plate ( 50 ) to the encapsulation ( 5 ), - applying the at least one electronic component ( 4 ) to the inside ( 5a ) of the encapsulation ( 5 ), - fixing the encapsulation ( 5 ) at the top ( 1a ) of the translucent substrate ( 1 ) by means of a connecting material ( 9 ), and - introducing the getter material ( 60 ) into the space ( 6 ) between the top ( 1a ) of the translucent substrate ( 1 ) and the inside ( 5a ) of the encapsulation ( 5 ), whereby - the getter material ( 60 ) is liquid when introduced. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Materialplatte (50) eine Metallplatte ist und vor dem Formen der Materialplatte (50) zur Verkapselung (5) eine elektrisch isolierende Isolationsschicht (51) an der später dem organischen Schichtenstapel (2) zugewandten Seite der Materialplatte (50) aufgebracht wird.Method according to the preceding claim, wherein the material plate ( 50 ) is a metal plate and before forming the material plate ( 50 ) for encapsulation ( 5 ) an electrically insulating insulating layer ( 51 ) at the later of the organic layer stack ( 2 ) facing side of the material plate ( 50 ) is applied.
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