DE102020123553A1 - Organic light emitting diode module - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein organisches Leuchtdiodenmodul, umfassend folgende, übereinander angeordnete Schichten: ein flexibles transparentes Basissubstrat (1), eine transparente erste elektrisch leitfähige Schicht, mindestens eine Lichtstrahlung emittierende organische Schicht (5), eine zweite elektrisch leitfähige Schicht (6) und ein Verkapselungselement (7), wobei die transparente erste elektrisch leitfähige Schicht in mindestens zwei elektrisch voneinander isolierte Teilflächen (2A; 2B; 2C) unterteilt ist und wobei jede Teilfläche (2A; 2B; 2C) mindestens einen Kontaktbereich (3A; 3B; 3C) und mindestens einen Leuchtbereich (4A; 4B; 4C) aufweist, welche nebeneinander angeordnet sind, wobeia) das Verkapselungselement (7) ein flexibles Kunststoffsubstrat (8) umfasst;b) das flexible Kunststoffsubstrat (8) auf der Unterseite eine Metallschicht (11) aufweist, welche sich über die Leuchtbereiche (4A; 4B; 4C) der Teilflächen (2A; 2B; 2C) der ersten elektrisch leitfähigen Schicht erstreckt;c) das flexible Kunststoffsubstrat (8) auf der Oberseite elektrisch leitfähige Leitbahnen (9) aufweist;d) jeder Kontaktbereich (3A; 3B; 3C) der Teilflächen (2A; 2B; 2C) der ersten elektrisch leitfähigen Schicht mindestens eine elektrisch leitfähige Verbindung zu einer elektrisch leitfähigen Leitbahn (9) auf der Oberseite des flexiblen Kunststoffsubstrats aufweist;e) die zweite elektrisch leitfähige Schicht (6) mindestens eine elektrisch leitfähige Verbindung zu einer elektrisch leitfähigen Leitbahn auf der Oberseite des flexiblen Kunststoffsubstrats (8) aufweistf) eine Klebemittelschicht (12) zwischen dem Verkapselungselement (7) und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (6) ausgebildet ist.The invention relates to an organic light-emitting diode module comprising the following layers arranged one above the other: a flexible transparent base substrate (1), a transparent first electrically conductive layer, at least one light-emitting organic layer (5), a second electrically conductive layer (6) and an encapsulation element (7), wherein the transparent first electrically conductive layer is subdivided into at least two sub-areas (2A; 2B; 2C) electrically insulated from one another and wherein each sub-area (2A; 2B; 2C) at least one contact area (3A; 3B; 3C) and at least a luminous area (4A; 4B; 4C) which are arranged next to one another, whereby a) the encapsulation element (7) comprises a flexible plastic substrate (8); b) the flexible plastic substrate (8) has a metal layer (11) on the underside which extends over the luminous areas (4A; 4B; 4C) of the partial areas (2A; 2B; 2C) of the first electrically conductive layer; c ) the flexible plastic substrate (8) has electrically conductive interconnects (9) on the upper side; d) each contact area (3A; 3B; 3C) of the partial areas (2A; 2B; 2C) of the first electrically conductive layer has at least one electrically conductive connection to an electrically conductive interconnect (9) on the upper side of the flexible plastic substrate; e) the second electrically conductive layer (6) has at least one electrically has a conductive connection to an electrically conductive interconnect on the upper side of the flexible plastic substrate (8) f) an adhesive layer (12) is formed between the encapsulation element (7) and the second electrically conductive layer (6).
Description
Die Erfindung betrifft ein Leuchtdiodenmodul, welches mindestens zwei separat ansteuerbare Leuchtdiodenbereiche aufweist und bei welchem die Lichtstrahlung emittierende Schicht als organische Schicht ausgebildet ist.The invention relates to a light-emitting diode module which has at least two separately controllable light-emitting diode areas and in which the light-emitting layer is designed as an organic layer.
Organische Leuchtdioden (nachfolgend auch als OLED bezeichnet) sind Dünnschicht-Bauelemente, welche aus einer Vielzahl von einzelnen Schichten aufgebaut sind. Aufgrund der hohen Sensitivität der organischen Materialien gegenüber Wasser und Sauerstoff ist es notwendig, den Schichtstapel einzukapseln, um ihn vor äußeren Einflüssen zu schützen. Diese Kapselung wird bei starren Modulen in der Regel mittels Kavitätsglas und bei flexiblen Modulen mit Barrierefolien realisiert. Je nach Anwendungsfall kann eine OLED bottom-, top- oder transparent-emittierend ausgeführt werden. Bei ersterem kann die Verkapselung intransparent ausgebildet sein, wobei die Verkapselung bei top-emittierenden und bei transparenten Modulen ebenfalls transparent ausgebildet sein muss.Organic light-emitting diodes (hereinafter also referred to as OLEDs) are thin-film components that are made up of a large number of individual layers. Due to the high sensitivity of the organic materials to water and oxygen, it is necessary to encapsulate the layer stack in order to protect it from external influences. In the case of rigid modules, this encapsulation is usually implemented using cavity glass and in the case of flexible modules with barrier films. Depending on the application, an OLED can be designed to be bottom, top or transparent emitting. In the former, the encapsulation can be made non-transparent, the encapsulation also having to be transparent in the case of top-emitting and transparent modules.
Bei flexiblen OLED-Modulen werden die OLEDs üblicherweise vollflächig mit einem Barriereelement verkapselt. Dafür werden zumeist Polymerfolien mit Barriereschichtsystemen verwendet. Dies führt jedoch zu einer unzureichenden Wärmeverteilung im Betrieb und daraus resultierend zu einer stark inhomogenen Leuchtdichteverteilung. Dieses Phänomen wird insbesondere bei Modulen mit großer aktiver Leuchtfläche (>3 cm2) sowie bei hohen Leuchtdichten beobachtet, welche beispielsweise im Automotive-Bereich benötigt werden. Beim Stand der Technik werden zu einer Optimierung der Wärmeverteilung thermisch gut leitende Metallfolien verwendet, welche auf den OLED-Schichtstapel vollflächig auflaminiert werden (
Aus
In
Insbesondere bei bottom-emittierenden OLED-Modulen mit großen Leuchtflächen, bei welchen die Lichtstrahlung einer OLED durch ein transparentes Substrat hindurch erfolgt, führt die eingeschränkte Leitfähigkeit der Grundelektrode aufgrund der Ausbildung dieser Schicht als transparente Schicht zu einem immanenten Spannungsabfall mit zunehmender Entfernung vom Elektrodenanschluss und daraus resultierend zu einer inhomogenen Leuchtdichteverteilung. Die Leitfähigkeit der Anode kann mittels zusätzlicher Bus- und Grid-Strukturen unterstützt werden, indem der Strom über besser leitfähige Metallleitbahnen verteilt wird. Die Leitfähigkeit der Metallbahn ist dabei abhängig von deren Querschnittsgröße. Leitbahnen mit einer Dicke im Mikrometerbereich sind jedoch problematisch, wenn diese direkt auf dem Substrat aufgebaut werden. Zum einen sind die entsprechenden Herstellungsprozesse, wie zum Beispiel Sputtern oder Verdampfen, langwierig und damit kostenintensiv. Zum anderen können Rauheiten, welche bei mikrometerdicken Schichten unproblematisch sind, für die nur wenige Nanometer dicken OLED-Schichten zu ernsten Problemen in Form von Kurzschlüssen führen.In the case of bottom-emitting OLED modules with large luminous areas in particular, in which the light radiation of an OLED passes through a transparent substrate, the limited conductivity of the base electrode due to the formation of this layer as a transparent layer leads to an intrinsic voltage drop with increasing distance from and from the electrode connection resulting in an inhomogeneous luminance distribution. The conductivity of the anode can be supported by additional bus and grid structures by distributing the current over more conductive metal tracks. The conductivity of the metal track depends on its cross-sectional size. However, interconnects with a thickness in the micrometer range are problematic if they are built up directly on the substrate. On the one hand, the corresponding manufacturing processes, such as sputtering or evaporation, are tedious and therefore cost-intensive. On the other hand, roughness, which is not a problem with micrometer-thick layers, can lead to serious problems in the form of short circuits for OLED layers that are only a few nanometers thick.
Endanwender stehen oftmals vor der Herausforderung OLED-Module in ihre Produkte zu integrieren. Standardisierte und normierte Anschlusskontakte stellen dazu eine einfache und kostengünstige Möglichkeit dar. Im Stand der Technik werden jedoch meist nur nichtnormierte Anschlussstellen auf dem OLED-Substrat bereitgestellt. Diese Anschlussstellen bestehen zumeist aus nanometerdünnen gesputterten Metallschichten, welche sehr empfindlich gegenüber mechanischer Beanspruchung sind. Zudem tritt bei mechanischer Belastung oft im Bereich dieser Anschlussstellen eine Beschädigung der unter den Metallschichten liegenden Barriereschichten auf, welche durch ihre spröde Beschaffenheit zu Brüchen neigt und damit auch zu Brüchen und Unterbrechungen in den Elektroden führen kann.End users are often faced with the challenge of integrating OLED modules into their products. Standardized and standardized connection contacts represent a simple and inexpensive option for this purpose. In the prior art, however, mostly only non-standardized connection points are provided on the OLED substrate. These connection points mostly consist of nanometer-thin sputtered metal layers, which are very sensitive to mechanical stress. In addition, mechanical stress often occurs in the area These connection points result in damage to the barrier layers lying under the metal layers, which tends to break due to their brittle nature and can thus also lead to breaks and interruptions in the electrodes.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein organisches Leuchtdiodenmodul zu schaffen, mittels dessen die Nachteile aus dem Stand der Technik überwunden werden können. Insbesondere soll das erfindungsgemäße Leuchtdiodenmodul flexibel sein sowie eine große Leuchtfläche in Bezug zur nicht aktiven Fläche und eine, über die Leuchtfläche betrachtet, gleichmäßige Leuchtintensität, insbesondere bei hohen Helligkeiten, aufweisen. Des Weiteren soll das erfindungsgemäße Leuchtdiodenmodul möglichst eine Standardschnittstelle für den Anschluss peripherer Bauelemente aufweisen.The invention is therefore based on the technical problem of creating an organic light-emitting diode module by means of which the disadvantages from the prior art can be overcome. In particular, the light-emitting diode module according to the invention should be flexible and have a large luminous area in relation to the non-active area and, viewed across the luminous area, a uniform luminous intensity, in particular at high brightness. Furthermore, the light-emitting diode module according to the invention should, if possible, have a standard interface for connecting peripheral components.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch Gegenstände mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The solution to the technical problem results from subjects having the features of
Ein erfindungsgemäßes organisches Leuchtdiodenmodul gehört zur Gattung jener Leuchtdiodenmodule, bei denen das emittierte Licht vornehmlich oder ausschließlich durch ein Substrat hindurch abgestrahlt wird. Daher bildet ein transparentes Substrat die Basis für ein erfindungsgemäßes organisches Leuchtdiodenmodul, welches nachfolgend als Basissubstrat bezeichnet wird. Das transparente Basissubstrat kann beispielsweise ein Glas oder ein Kunststoffsubstrat sein. Bei einer Ausführungsform ist das transparente Basissubstrat flexibel ausgebildet.An organic light-emitting diode module according to the invention belongs to the type of light-emitting diode modules in which the emitted light is emitted primarily or exclusively through a substrate. A transparent substrate therefore forms the basis for an organic light-emitting diode module according to the invention, which is referred to below as the base substrate. The transparent base substrate can be, for example, a glass or a plastic substrate. In one embodiment, the transparent base substrate is flexible.
Auf dem transparenten Basissubstrat eines erfindungsgemäßen organischen Leuchtdiodenmoduls befindet sich ein Stapel von übereinander angeordneten Schichten, wie er auch vom Stand der Technik her für organische Leuchtdioden bekannt ist. Ausgehend vom transparenten Basissubstrat umfasst dieser Schichtstapel mindestens folgende Schichten in folgender Reihenfolge: eine erste elektrisch leitfähige Schicht, welche ebenfalls transparent ausgebildet ist; mindestens eine Lichtstrahlung emittierende organische Schicht; eine zweite elektrisch leitfähige Schicht sowie ein Verkapselungselement.On the transparent base substrate of an organic light-emitting diode module according to the invention there is a stack of layers arranged one above the other, as is also known from the prior art for organic light-emitting diodes. Starting from the transparent base substrate, this layer stack comprises at least the following layers in the following order: a first electrically conductive layer, which is also transparent; at least one organic layer emitting light radiation; a second electrically conductive layer and an encapsulation element.
Es ist bekannt, dass eine flächig ausgebildete organische Leuchtdiode nur in solchen Flächenabschnitten Licht emittieren kann, in denen sowohl die erste elektrisch leitfähige Schicht, die mindestens eine organische Schicht als auch die zweite elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet sind.It is known that a flat organic light-emitting diode can only emit light in those surface sections in which both the first electrically conductive layer, the at least one organic layer and the second electrically conductive layer are formed.
Bei einem erfindungsgemäßen organischen Leuchtdiodenmodul ist mindestens die transparente erste elektrisch leitfähige Schicht in mindestens zwei elektrisch voneinander isolierte Teilflächen unterteilt. Ein fertiggestelltes erfindungsgemäßes Leuchtdiodenmodul umfasst somit mindestens zwei Leuchtflächen, wobei jede Leuchtfläche separat ansteuerbar ist.In an organic light-emitting diode module according to the invention, at least the transparent first electrically conductive layer is divided into at least two partial areas that are electrically isolated from one another. A completed light-emitting diode module according to the invention thus comprises at least two light-emitting areas, each light-emitting area being controllable separately.
Hierfür ist bei einem erfindungsgemäßen organischen Leuchtdiodenmodul jede Teilfläche der ersten elektrisch leitfähigen Schicht in mindestens einen Kontaktbereich und mindestens einen Leuchtbereich unterteilt, welche nebeneinander angeordnet sind. Dabei definiert ein jeweiliger Leuchtbereich einen Flächenabschnitt, aus dem bei einem fertiggestellten Leuchtdiodenmodul Lichtstrahlung emittiert wird, wohingegen der Kontaktbereich einer Teilfläche der ersten elektrisch leitfähigen Schicht lediglich für das Ausbilden von elektrisch leitfähigen Verbindungen zu übergeordneten Schichten verwendet wird, worauf nachfolgend noch eingegangen wird. Es sei angemerkt, dass die Unterteilung einer Teilfläche in Kontaktbereich und Leuchtbereich lediglich der Bezeichnung von Flächenabschnitten dient und das keine Unterbrechung des Schichtmaterials an der Grenze zwischen Kontaktbereich und Leuchtbereich vorliegt. Vorzugsweise sind die Kontaktbereiche aller Teilflächen eines erfindungsgemäßen Leuchtdiodenmoduls lediglich an einer Seite des Leuchtdiodenmoduls ausgebildet.For this purpose, in an organic light-emitting diode module according to the invention, each partial area of the first electrically conductive layer is subdivided into at least one contact area and at least one luminous area, which are arranged next to one another. A respective luminous area defines a surface section from which light radiation is emitted in a finished light-emitting diode module, whereas the contact area of a partial area of the first electrically conductive layer is only used to form electrically conductive connections to superordinate layers, which will be discussed below. It should be noted that the sub-division of a partial area into contact area and luminous area only serves to designate surface sections and that there is no interruption of the layer material at the boundary between contact area and luminous area. The contact areas of all partial areas of a light-emitting diode module according to the invention are preferably formed only on one side of the light-emitting diode module.
Auf der ersten elektrisch leitfähigen Schicht ist mindestens eine Lichtstrahlung emittierende organische Schicht abgeschieden, wobei das Schichtmaterial der mindestens einen Lichtstrahlung emittierenden Schicht nach Fertigstellung nicht die Kontaktbereiche der ersten elektrisch leitfähigen Schicht bedeckt. Dies kann realisiert werden, indem das Schichtmaterial der mindesten einen organischen Schicht zum Beispiel durch eine Maskeneinrichtung hindurch derart abgeschieden wird, dass die Kontaktbereiche der ersten elektrisch leitfähigen Schicht nicht mit Schichtmaterial bedeckt werden oder aber das Schichtmaterial der mindestens einen organischen Schicht wird vollflächig auf der ersten elektrisch leitfähigen Schicht abgeschieden und nachfolgend mit bekannten Prozessschritten aus den Kontaktbereichen der ersten elektrisch leitfähigen Schicht entfernt.At least one light radiation-emitting organic layer is deposited on the first electrically conductive layer, the layer material of the at least one light radiation-emitting layer not covering the contact areas of the first electrically conductive layer after completion. This can be realized in that the layer material of the at least one organic layer is deposited, for example through a mask device, in such a way that the contact areas of the first electrically conductive layer are not covered with layer material or the layer material of the at least one organic layer is completely on the first deposited electrically conductive layer and then removed with known process steps from the contact areas of the first electrically conductive layer.
Es ist bekannt, dass die mindestens eine organische und Lichtstrahlung emittierende Schicht bei einer organischen Leuchtdiode aus einem Stapel von Schichten verschiedener organischer Materialien bestehen kann. So kann auch die mindestens eine organische Schicht bei einem erfindungsgemäßen organischen Leuchtdiodenmodul aus solch einem Schichtstapel verschiedener Teilschichten bestehen. Lediglich beispielhaft seien nachfolgend einige dieser Teilschichten, die solch ein Schichtstapel umfassen kann, mit ihren englischsprachigen Fachbegriffen und zugehörigen Kürzeln in Klammern, ohne Anspruch auf Vollständigkeit, aufgezählt: Lochinjektionsschicht (Hole Injection Layer, HIL), Lochleitungsschicht (Hole Transport Layer, HTL), Elektronenblockerschicht (Electron Blocking Layer, EBL), Emissionsschicht (Emission Layer, EML), Lochblockerschicht (Hole Blocking Layer, HBL), Elektronenleitungsschicht (Electron Transport Layer, ETL). Ebenfalls möglich ist es, dass die mindestens eine Lichtstrahlung emittierende Schicht eine Schicht aus einem Perowskit-Halbleitermaterial umfasst.It is known that the at least one organic and light-emitting layer in an organic light-emitting diode can consist of a stack of layers of different organic materials. The at least one organic layer in an organic light-emitting diode module according to the invention can thus also consist of such a layer stack of different partial layers. The following are just a few examples of these sub-layers, which such a layer stack can comprise, with their English-language technical terms and associated abbreviations in brackets, without claiming to be exhaustive: Hole Injection Layer (HIL), Hole Transport Layer (HTL), Electron Blocking Layer , EBL), Emission Layer (EML), Hole Blocking Layer (HBL), Electron Transport Layer (ETL). It is also possible for the at least one light radiation-emitting layer to comprise a layer made of a perovskite semiconductor material.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird auf dem Leuchtbereich einer ersten Teilfläche der ersten elektrisch leitfähigen Schicht ein erstes Schichtmaterial für die mindestens eine organische Schicht und auf dem Leuchtbereich einer zweiten Teilfläche der ersten elektrisch leitfähigen Schicht ein zweites Schichtmaterial für die mindestens eine organische Schicht derart abgeschieden, dass bei dem fertiggestellten Leuchtdiodenmodul von dem Leuchtbereich der ersten Teilfläche Lichtstrahlung in einem ersten Wellenlängenbereich und von dem Leuchtbereich der zweiten Teilfläche Lichtstrahlung in einem zweiten Wellenlängenbereich emittiert wird. Das Abscheiden der unterschiedlichen Schichtmaterialien für die mindestens eine organische Schicht kann beispielsweise durch Maskeneinrichtungen hindurch erfolgen, um die entsprechenden Flächenabschnitte zu besch ichten.In a further embodiment, a first layer material for the at least one organic layer is deposited on the luminous area of a first partial area of the first electrically conductive layer and a second layer material for the at least one organic layer is deposited on the luminous area of a second partial area of the first electrically conductive layer in such a way that in the completed light-emitting diode module, light radiation is emitted in a first wavelength range from the luminous area of the first partial area and light radiation in a second wavelength range is emitted from the luminous area of the second partial area. The different layer materials for the at least one organic layer can be deposited, for example, through mask devices in order to coat the corresponding surface sections.
Als nächstes wird bei einem erfindungsgemäßen Leuchtdiodenmodul eine zweite elektrisch leitfähige Schicht abgeschieden, wobei wiederum darauf zu achten ist, dass die Kontaktbereiche der Teilflächen der ersten elektrisch leitfähigen Schicht nicht mit dem Schichtmaterial der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht bedeckt werden. Dabei sollte ein Kontaktbereich auch nicht teilweise mit Schichtmaterial bedeckt werden. Auch hierfür können zum Beispiel die zwei Vorgehensweisen angewendet werden, wie sie zuvor für das Abscheiden der mindestens einen organischen Schicht beschrieben wurden.Next, in a light-emitting diode module according to the invention, a second electrically conductive layer is deposited, again making sure that the contact areas of the partial areas of the first electrically conductive layer are not covered with the layer material of the second electrically conductive layer. A contact area should also not be partially covered with layer material. The two procedures described above for the deposition of the at least one organic layer can also be used for this, for example.
Der bisher beschriebene Schichtstapel, umfassend ein Basissubstrat, eine erste elektrisch leitfähige Schicht, mindestens eine organische Schicht und eine zweite elektrisch leitfähige Schicht, welcher nachfolgend auch als OLED-Schichtstapel bezeichnet wird und welcher auch noch weitere für eine organische Leuchtdiode aus dem Stand der Technik bekannte Schichten, wie zum Beispiel Haftvermittlerschichten oder Barriereschichten, umfassen kann, wird nachfolgend mit einem Verkapselungselement bedeckt.The layer stack described so far, comprising a base substrate, a first electrically conductive layer, at least one organic layer and a second electrically conductive layer, which is also referred to below as an OLED layer stack and which is also known from the prior art for an organic light-emitting diode Layers, such as adhesion promoter layers or barrier layers, for example, are subsequently covered with an encapsulation element.
Erfindungsgemäß umfasst das Verkapselungselement ein flexibles Kunststoffsubstrat. Auf der Seite des flexiblen Kunststoffsubstrats, welche der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht zugewandt ist und welche nachfolgend als Unterseite des flexiblen Kunststoffsubstrates bezeichnet wird, ist eine Metallschicht abgeschieden, welche sich flächenbezogen über die Leuchtbereiche der Teilflächen der ersten elektrisch leitfähigen Schicht erstreckt und welche im gesamten Schichtbereich des OLED-Schichtstapels als vollständig geschlossene Schicht ausgebildet ist. Die Metallschicht ist somit nicht in Teilbereiche unterteilt, welche voneinander beabstandet oder zumindest voneinander elektrisch isoliert sind. Diese Metallschicht, mit einer Schichtdicke von vorzugsweise 10 µm bis 50 µm, bewirkt bei einem fertiggestellten Leuchtdiodenmodul eine gleichmäßige Verteilung der bei der Lichterzeugung generierten Wärme und vermeidet somit durch thermische Unterschiede hervorgerufene Helligkeitsunterschiede über die Leuchtflächen hinweg betrachtet. Für eine solche Schicht sind daher Materialien mit einer guten Wärmeleitfähigkeit geeignet. Die Metallschicht kann beispielsweise mindestens eines der chemischen Elemente aus der Gruppe Kupfer, Aluminium, Gold und Silber umfassen, welche sich durch eine gute Wärmeleitfähigkeit auszeichnen.According to the invention, the encapsulation element comprises a flexible plastic substrate. On the side of the flexible plastic substrate which faces the second electrically conductive layer and which is referred to below as the underside of the flexible plastic substrate, a metal layer is deposited which extends over the area of the luminous areas of the partial areas of the first electrically conductive layer and which extends over the entire layer area of the OLED layer stack is designed as a completely closed layer. The metal layer is thus not divided into subregions which are spaced apart from one another or at least electrically isolated from one another. This metal layer, with a layer thickness of preferably 10 µm to 50 µm, causes an even distribution of the heat generated during light generation in a finished light-emitting diode module and thus avoids brightness differences over the luminous surfaces caused by thermal differences. Materials with good thermal conductivity are therefore suitable for such a layer. The metal layer can, for example, comprise at least one of the chemical elements from the group consisting of copper, aluminum, gold and silver, which are characterized by good thermal conductivity.
Auf der anderen Seite des flexiblen Kunststoffsubstrates, welche nachfolgend auch als Oberseite des flexiblen Kunststoffsubstrats und folglich auch als Oberseite des Verkapselungselements bezeichnet wird, sind elektrisch leitfähige Leiterbahnen ausgebildet.On the other side of the flexible plastic substrate, which is also referred to below as the top side of the flexible plastic substrate and consequently also as the top side of the encapsulation element, electrically conductive conductor tracks are formed.
Das fertig ausgebildete Verkapselungselement mit der Metallschicht auf der Unterseite und den elektrisch leitfähigen Leitbahnen auf der Oberseite wird auf dem Schichtstapel, umfassend das Basissubstrat, die erste elektrisch leitfähige Schicht, die mindestens eine organische Schicht und die zweite elektrisch leitfähige Schicht befestigt, bevorzugt mittels eines Klebemittels. Nach dem Befestigen des Verkapselungselements auf dem OLED-Schichtstapel mittels eines Klebemittels ist somit die Metallschicht des Verkapselungselements auf der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht des OLED-Schichtstapels aufgeklebt, ohne dass dabei Kavitäten zwischen der Metallschicht und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht ausgebildet werden. Zwischen dem Verkapselungselement und dem OLED-Schichtstapel ist bei einem erfindungsgemäßen, organischen Leuchtdiodenmodul somit eine vollständig geschlossene Klebemittelschicht ausgebildet, welche vorzugsweise möglichst dünn ausgeführt ist und eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist. Anschließend wird von jedem Kontaktbereich der Teilflächen der ersten elektrisch leitfähigen Schicht mindestens eine elektrisch leitfähige Verbindung zu einer Leitbahn auf der Oberseite des Verkapselungselements ausgebildet. Das kann beispielsweise realisiert werden, indem eine Leitbahn in dem Bereich, in welchem eine elektrisch leitfähige Verbindung mit einem Kontaktbereich der ersten elektrisch leitfähigen Schicht hergestellt werden soll, in einer Durchkontaktierung mündet, welche eine elektrisch leitfähige Verbindung von der Oberseite des Verkapselungselements zur Unterseite des Verkapselungselements herstellt. Eine solche Durchkontaktierung kann beispielsweise als ringförmige und im Ringinneren offene Durchkontaktierung ausgebildet sein.The finished encapsulation element with the metal layer on the underside and the electrically conductive interconnects on the top is attached to the layer stack comprising the base substrate, the first electrically conductive layer, the at least one organic layer and the second electrically conductive layer, preferably by means of an adhesive . After the encapsulation element has been attached to the OLED layer stack by means of an adhesive, the metal layer of the encapsulation element is thus glued to the second electrically conductive layer of the OLED layer stack without cavities being formed between the metal layer and the second electrically conductive layer. In the case of an organic light-emitting diode module according to the invention, a completely closed adhesive layer is thus formed between the encapsulation element and the OLED layer stack, which is preferably made as thin as possible and has a high thermal conductivity. Subsequently, at least one electrically conductive connection to an interconnect is formed on the upper side of the encapsulation element from each contact area of the partial areas of the first electrically conductive layer. This can be implemented, for example, by placing an interconnect in the area in which an electrical conductive connection is to be made with a contact area of the first electrically conductive layer, opens into a through-hole, which establishes an electrically conductive connection from the top of the encapsulation element to the underside of the encapsulation element. Such a plated through hole can be designed, for example, as an annular plated through hole that is open in the interior of the ring.
Auf diese Weise werden bei einem erfindungsgemäßen organischen Leuchtdiodenmodul elektrisch leitfähige Verbindungen von den Kontaktbereichen der Teilflächen der ersten elektrischen Schicht über die Durchkontaktierungen und Leitbahren des Verkapselungselements hin zu einem Kontaktelement an einem Rand des Leuchtdiodenmoduls hergestellt, über welche die Leuchtflächen des Leuchtmoduls angesteuert werden können. Die Verschaltung der Leuchtflächen wird somit in das Verkapselungsmodul hinein verlagert und muss nicht mehr in den Ebenen des Schichtstapels einer Leuchtdiode ausgeführt werden. Des Weiteren wird bei einem erfindunsgemäßen Leuchtdiodenmodul auch mindestens eine elektrisch leitfähige Verbindung von der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht zu einer Leitbahn auf der Oberseite des Verkapselungselements ausgebi Idet.In this way, in an organic light-emitting diode module according to the invention, electrically conductive connections are produced from the contact areas of the partial areas of the first electrical layer via the vias and guide rails of the encapsulation element to a contact element on an edge of the light-emitting diode module, via which the light-emitting areas of the light-emitting module can be controlled. The interconnection of the luminous areas is thus shifted into the encapsulation module and no longer has to be carried out in the planes of the layer stack of a light-emitting diode. Furthermore, in a light-emitting diode module according to the invention, at least one electrically conductive connection from the second electrically conductive layer to an interconnect on the top of the encapsulation element is also formed.
Das Verkapselungselement eines erfindungsgemäßen organischen Leuchtdiodenmoduls fungiert somit gleichzeitig als flexible Leiterplatte. Auf diese Weise wird gegenüber dem Stand der Technik weniger inaktive Fläche für das Verschalten der Leuchtflächen bezogen auf die Gesamtfläche eines Leuchtdiodenmoduls benötigt.The encapsulation element of an organic light-emitting diode module according to the invention thus simultaneously functions as a flexible printed circuit board. In this way, compared to the prior art, less inactive area is required for interconnecting the light-emitting areas in relation to the total area of a light-emitting diode module.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Die Fig. zeigen:
-
1a -3b schematische Darstellungen von Fertigungsstufen eines erfindungsgemäßen organischen Leuchtdiodenmoduls, wobei die1a ,2a ,3a jeweils einen Querschnitt und die1 b ,2b ,3b eine jeweils zugehörige Draufsicht abbilden; -
4a eine schematische Schnittdarstellung eines Verkapselungselements für ein erfindungsgemäßes organisches Leuchtdiodenmodul; -
4b eine schematische Darstellung des Verkapselungselements aus4a in Blickrichtung auf dessen Oberseite; -
4c eine schematische Darstellung des Verkapselungselements aus4a in Blickrichtung auf dessen Unterseite; -
5 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen, organischen Leuchtdiodenmoduls.
-
1a -3b schematic representations of production stages of an organic light-emitting diode module according to the invention, the1a ,2a ,3a each a cross section and the1 b ,2 B ,3b map a respective corresponding plan view; -
4a a schematic sectional illustration of an encapsulation element for an organic light-emitting diode module according to the invention; -
4b a schematic representation of the encapsulation element from4a in the direction of view on its top; -
4c a schematic representation of the encapsulation element from4a looking towards its underside; -
5 a schematic sectional view of an organic light-emitting diode module according to the invention.
In den
Eine zweite Fertigungsstufe für das erfindungsgemäße Leuchtdiodenmodul aus
In den
Ein Verkapselungselement
Die Durchkontaktierungen
Auf der Unterseite des flexiblen Kunststoffsubstrats
Nachdem der OLED-Schichtstapel entsprechend der
Bei einer Ausführungsform wird ein elektrisch leitfähiges Klebemittel für das Auflaminieren verwendet und somit eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht
Nach dem Befestigen des Verkapselungselements
Weil lediglich in den Flächenabschnitten der Leuchtbereiche
In
Da bei einem erfindungsgemäßen Leuchtdiodenmodul keine Kavitäten zwischen dem Verkapselungselement und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht
Bei einer weiteren Ausführungsform wird vor dem Aufbringen des Verkapselungselements
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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