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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft ein elektrisches Gerät mit einem Gehäuse undeinem OLED-Anzeigeelement sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.Esist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät mit mindestens einem OLED-Anzeigeelementanzugeben, in welches ein OLED-Anzeigeelement besonders platz- und gewichtssparendintegriert werden kann. Dabei sollen insbesondere dreidimensionale,d. h. nicht ebene Displayformate, ermöglicht werden. Weiterhin istes Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Gerätes mitmindestens einem OLED-Anzeigeelement anzugeben, welches eine geringereAnzahl von Herstellungsschritten aufweist, insbesondere ein nachträglichesmechanisches und elektrisches Verbinden von OLED-Anzeigeelementund Gehäusedes elektrischen Gerätesvermeidet.Dazu ist das Substrat für das OLED-Anzeigeelement (1) zumindestteilweise, vorzugsweise vollständig,durch das Gehäuse(2) des elektrischen Gerätesausgebildet.
    公开号:DE102004005370A1
    申请号:DE102004005370
    申请日:2004-02-03
    公开日:2005-09-08
    发明作者:Albrecht Dr. Uhlig
    申请人:Samsung SDI Co Ltd；
    IPC主号:G09F9-33
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein elektrisches Gerät mit einem Gehäuse undeinem OLED-Anzeigeelement sowie ein Verfahren zu dessen Herstellungmit den in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 12 genannten Merkmalen.
    [0002] Zunehmendwerden eine Vielzahl von elektrischen Geräten, wie beispielsweise Mobiltelefone,mit einem Anzeigeelement auf Basis organischer Leuchtdioden (OLED-Anzeigeelement)ausgestattet. Dabei wird unter einem elektrischen Gerät jedesGerät verstanden,welches eine Strom- und/oder Spannungsversorgung aufweist oder miteiner solchen verbunden oder verbindbar ist, wobei die Wirkweise desGeräteszumindest teilweise auf der Ausnutzung der zur Verfügung gestelltenElektrizitätberuht.
    [0003] Umein OLED-Anzeigeelement in ein elektrisches Gerät zu integrieren, ist es bekannt,zunächst dasOLED-Anzeigeelement auf einem Substrat, beispielsweise einem Glassubstrat,auszubilden und das auf dem Substrat angeordnete OLED-Anzeigeelementin einem nachfolgenden Schritt in das Gehäuse des elektrischen Gerätes einzubauenund mit der Stromversorgung zu verbinden. Hierdurch ist eine Anpassungdes OLED-Anzeigeelementes an die Form des elektrischen Gerätes, insbesonderedann, wenn das elektrische Gerätkeine ebenen Oberflächenaufweist, problematisch. So entstehen bei der Verwendung nicht ebenerGehäuseoberflächen häufig Hohlräume, welchedie Handlichkeit des Gerätes deutlichverringern können.
    [0004] Weiterhinnachteilig ist es, dass die Herstellungszeit eines elektrischenGerätesmit einem OLED-Anzeigeelement durch das nötige mechanische und elektrischeVerbinden von OLED-Anzeigeelement und elektrischem Gerät zu einerrelativ hohen Fertigungszeit führt,was einen Kostennachteil bedeutet.
    [0005] Zusätzlich nachteiligwirkt sich die Verwendung eines ebenen Glassubstrates, auf welchesdas Display vor dem Einbau in ein elektrisches Gerät aufgebautwird, insofern aus, als das Substrat einen nicht unerheblichen Anteilam Gesamtgewicht des Displays bildet.
    [0006] Dieplatz- und gewichtssparende Integration eines Anzeigeelements inein elektrisches Gerätist aus US 2002-0107 044 (Matsushita Electric Industrial Co.) und aus JP 2002-193947(Canon Inc.) bekannt. Nachteilig an den vorbeschriebenen Geräten istjedoch, dass das Display zunächstauf einem Substrat aufgebaut und nachfolgend in ein Gerät eingebautwerden muss, wodurch eine relativ hohe Herstellungszeit benötigt wird.
    [0007] Esist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät mit mindestenseinem OLED-Anzeigeelement anzugeben, in welches ein OLED-Anzeigeelementbesonders platz- und gewichtssparend integriert werden kann. Dabeisollen insbesondere dreidimensionale, d.h. nicht ebene Displayformate ermöglicht werden.Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellungeines elektrischen Gerätesmit mindestens einem OLED-Anzeigeelement anzugeben, welches einegeringere Anzahl von Herstellungsschritten als die bekannten Verfahrennach dem Stand der Technik aufweist, insbesondere ein nachträglichesmechanisches und elektrisches Verbinden von OLED-Anzeigeelementund Gehäusedes elektrischen Gerätesvermeidet.
    [0008] DieseAufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durchdie Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 (Vorrichtungsanspruch)und des Anspruchs 12 (Verfahrensanspruch) im Zusammenwirken mitden Merkmalen im Oberbegriff. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindungsind in den Unteransprüchenenthalten.
    [0009] Dazuist es erfindungsgemäß vorgesehen, dassdas Substrat fürdas OLED-Anzeigeelement zumindest teilweise durch das Gehäuse deselektrischen Gerätesausgebildet ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvarianteder Erfindung ist das Substrat fürdas OLED-Anzeigeelement vollständig durchdas Gehäuse,vorzugsweise durch die Außenseitedes Gehäusesdes elektrischen Gerätesausgebildet. Dies bedeutet, dass das OLED-Anzeigeelement direktauf das Gehäusedes elektrischen Gerätesaufgebracht bzw. gefertigt wird, ohne vorher auf einem extra dafür bereitgestelltenSubstrat aufgebracht zu werden. Hierdurch wird vorteilhafterweise dieVerwendung eines Substrates (regelmäßig ein Glassubstrat), aufwelches nach dem Stand der Technik das OLED-Anzeigeelement zunächst aufgebrachtwird, gespart. Somit stellt die Gehäuseoberfläche das Substrat für das OLED-Anzeigeelementdar.
    [0010] Überraschenderweisewurde gefunden, dass ein direktes Aufbringen eines OLED-Anzeigeelementesauf eine Gehäuseoberfläche, selbstwenn diese eine nicht ebene Oberfläche aufweist, durch Verwendungder Tintenstrahldrucktechnik zum Aufbringen der (polymeren) Emittermoleküle möglich ist.Erfindungsgemäß ist esdabei vorgesehen, den Gehäusebereich,auf welchem das OLED-Anzeigeelement angeordnet werden soll, derartzu behandeln bzw. zu strukturieren, wie es für die Fertigung und Funktion einesOLED-Anzeigeelementes vorteilhaft ist. So ist in einer bevorzugtenAusführungsvarianteeine Oberflächenstrukturierungzur Fixierung eines Tintentropfens (Polymertinte) auf dem Gehäuse, dieAufbringung von Barriereschichten gegen Sauerstoff und Feuchte und/oderdie Aufbringung von Metallschichten zur Ladungsinjektion in dieOLED-Struktur usw. vorgesehen.
    [0011] Ineiner weiteren, bevorzugten Ausführungsvarianteist die Treiberelektronik fürdas OLED-Anzeigeelement im Gehäuseinnerendes elektrischen Gerätesangeordnet, wobei die Verbindungsleitung zwischen Treiberelektronikund OLED-Anzeigeelement dasGehäusedurchdringt. Vorzugsweise weist die Verbindungsleitung zwischenTreiberelektronik und OLED-Anzeigeelementeinen Stecker auf.
    [0012] Beimerfindungsgemäßen Verfahrenzur Herstellung eines elektrischen Gerätes mit einem Gehäuse undmindestens einem OLED-Anzeigeelement wird zumindest ein Teil derSchichten des OLED-Anzeigeelementes, d.h. der Anodenschicht, derKathodenschicht und der Emitterschicht, direkt auf die Gehäusefläche deselektrischen Gerätesaufgebracht. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante werden die Elektrodenschichten(Anoden- und Kathodenschicht) sowie die Emitterschicht des OLED-Anzeigeelementesvollständigauf die Gehäuseoberfläche deselektrischen Gerätes,ohne vorherige Verwendung eines zusätzlichen Substrates aufgebracht.Das bedeutet, dass die Gehäuseoberfläche alsSubstrat (Träger)für dasOLED-Anzeigeelement verwendet wird.
    [0013] Ineiner weiteren, bevorzugten Ausführungsvariantewerden vorab die Kontakte zur Kontaktierung der Elektrodenschichtenmit der Treiberelektronik des OLED-Anzeigeelementes in das Gehäuse eingebracht,wobei die Kontakte das Gehäusedurchdringen und mit der Außenseitedes Gehäusesabschließen.Hierdurch wird vorteilhafterweise eine nachträgliche Verbindung des OLED-Anzeigeelementesmit der Treiberelektronik vermieden, wodurch die Herstellungszeitdes erfindungsgemäßen Gerätes deutlichreduziert werden kann.
    [0014] Nachdem Stand der Technik werden für OLED-DisplaysFlachbandkabel verwendet, welche beispielsweise bei einem Passiv-Matrix-OLED-Anzeigeelementan einem Ende mittels. Löttechniken mitden Kathoden- bzw. Anodenlinien des OLED-Anzeigeelementes verbunden werden. Aufder anderen Seite der Verbindungsleitung ist ein Stecker zur Verbindungmit der Treiberelektronik vorgesehen. Durch ein direktes Auftragender Anoden- bzw. Kothodenschicht auf den vorher in das Gehäuse integrierten Steckerbzw. auf die vorher integrierte Verbindungsleitung kann ein nachträglicherLötschritteingespart werden. Dazu wird vorzugsweise die Anodenschicht direktauf den Kontakt zur Kontaktierung der Anodenschicht (mit der Treiberelektronik)des OLED-Anzeigeelementesdurch thermisches Verdampfen aufgebracht. Die Kathodenschicht wirdvorzugsweise direkt auf den Kontakt zur Kontaktierung der Kathodenschicht(mit der Treiberelektronik) des OLED-Anzeigeelementes durch thermischesVerdampfen und/oder RF-Sputtern aufgebracht.
    [0015] Weiterhinist es vorgesehen, vor dem Aufbringen der ersten Schicht des OLED-Anzeigeelementesauf die Gehäuseoberfläche eineBarriereschicht, welche vorzugsweise aus Siliziumoxynitrid besteht,aufzubringen. Diese Barriereschicht soll das OLED-Anzeigeelementinsbesondere vor Sauerstoff und Feuchte, welche die Lebensdauerdes OLED-Anzeigeelementesreduzieren können,schützen.
    [0016] Einbesonderer Vorteil der Erfindung besteht in der erhöhten Freiheitim Geräte-Designdurch die geometrische Anpassung des Anzeigeelementes an die Formdes elektrischen Gerätes.Es ist nach der Erfindung in besonders einfacher Weise möglich, die Formdes Anzeigeelementes auch bei dreidimensional geformten Gehäusen derForm des Gehäuses deselektrischen Gerätesanzupassen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Gewichtsreduzierungdes Gerätes,welche aufgrund der Einsparung des herkömmlicherweise zur Display-ErzeugungbenötigtenSubstrates ermöglichtwird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in einer Kostenreduzierung, welchedurch die Einsparung des Substrates, durch Einsparung. des mechanischenund elektrischen Verbindens von OLED-Anzeigeelement und Gehäuse sowiedurch Einsparung eines Lötschritteszur Verbindung von OLED-Display und Treiberelektronik bzw. von OLED-Displayund Steckverbindung erzielt werden können.
    [0017] DieErfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Eszeigen:
    [0018] 1 einelektrisches Gerätmit einem OLED-Anzeigeelement in perspektivischer Darstellung, wobeidas Gehäusedes elektrischen Gerätes einenicht ebene Form aufweist,
    [0019] 2 bis 9 dieSchritte zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gerätes in schematischer, geschnittenerDarstellung, im Einzelnen:
    [0020] 2 dasGehäuseeines elektrischen Gerätesin geschnittener Darstellung,
    [0021] 3 dasGerät nachEinbringen des Anoden- und Kathodenkontaktes,
    [0022] 4 dasGerät nachEinbringen einer Barriereschicht,
    [0023] 5 dasGerät nachAufbringen der Anodenschicht,
    [0024] 6 dasGerät nachAufbringen einer Lochtransportschicht,
    [0025] 7 dasGerät nachAufbringen der Emitterschicht,
    [0026] 8 dasGerät nachAufbringen der transparenten Kathodenschicht und
    [0027] 9 dasGerät nachAufbringen einer zweiten Barriereschicht.
    [0028] 1 verdeutlichtdas Prinzip der Erfindung anhand eines Design-Beispiels, in demein einfaches Anzeigeelement 1 auf dem Gehäuse 2 einesMobiltelephons aufgebracht ist. Das Gehäuse 2 ist dreidimensionalgeformt und das Anzeigeelement 1 folgt dieser Form.
    [0029] ZurHerstellung der Oberschale des Mobiltelefons wird ein auf Polycarbonatbasierendes Plastik durch Standard techniken wie Spritzgusstechnikoder Thermoformen geformt. Im Bereich, in dem sich das Anzeigeelement 1 befindensoll, werden Vertiefungen 3 sowie Löcher 4 gemäß 2 eingebracht.
    [0030] Ineinem nächstenSchritt werden Kupferkontakte in die Löcher des Gehäuses derarteingebracht, dass die Kontakte glatt mit der Oberseite des Gehäusebodensabschließenund soweit aus der Unterseite des Gehäuses 2 herausragen,dass eine einfache Steckverbindung mit handelsüblichen Steckkontakten möglich ist.Diese Kontakte 5, 6 dienen später zur Kontaktierung der Anodebzw. Kathode (3).
    [0031] Ineinem nächstenSchritt wird eine Siliziumoxynitrid schicht als Barriereschicht 7 gegenSauerstoff und Feuchte durch RF-Sputtern in einer Schichtdicke von500 nm aufgebracht. Mittels Laserablation wird diese Barriereschicht 7 aufden elektrischen Kontakten abgetragen (4).
    [0032] Ineinem nächstenSchritt wird die Anodenschicht 8 gebildet. Dazu wird eine300 nm dicke Nickelschicht durch thermisches Verdampfen aus einemWolframboot unter Verwendung einer Schattenmaske erzeugt (5).
    [0033] Ineinem nächstenSchritt wird eine Lochtransportschicht 9 aus Baytron P® mittelsTintenstrahldrucktechnik als 70 nm dicke Schicht® ausgebildet.Anschließendwird das Bauelement bei 90°Cgetempert (6).
    [0034] Ineinem nächstenSchritt wird eine Emitterschicht 10 aus einem Licht emittierendenPolymer mittels Tintenstrahldrucktechnik aufgebracht; z.B. wurde „SuperYellow" der Firma Covionin einer Schichtdicke von 90 nm als LEP-Material verwendet (7).
    [0035] Ineinem nächstenSchritt wird eine transparente Kathodenschicht 11 aufgebracht.Die Kathode 11 besteht aus einer 12 nm dicken Kalziumschicht, einer20 nm dicken Bariumschicht und wird durch thermisches Verdampfenaufgebracht. Die Kathode 11 wird durch eine 300 nm dickeIndium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) abgedeckt, welche durch RF-Sputtern unter Verwendungeines Mischtargets (90% In2O3;10% SnO2) in einer O2/ArGasmischung erzeugt wird (8).
    [0036] Ineinem finalen Schritt wird die Barriereschicht 12 über dasgesamte Anzeigeelement aufgebracht (9).
    [0037] Durchdie erfindungsgemäße Ausbildung deselektrischen Gerätesmit einem OLED-Anzeigeelement kann die Verwendung eines Glassubstrates, einnachträglicheselektrisches und mechanisches Verbinden von OLED-Anzeigeelementund Gehäuse sowiedie Kontatkierung von Anode/Kathode und Verbindungsleitung/-steckermittels Löteneingespart werden. Weiterhin wird durch das direkte Aufbringen einesOLED-Anzeigeelementes auf das Gehäuse eines elektrischen Gerätes dieAnpassung des Anzeigeelementes auch an nicht ebene Gehäuseformenin besonders einfacher weise ermöglicht.
    1 OLED-Anzeigeelement 2 Gehäuse/Gehäuseoberfläche 3 Vertiefung 4 Durchdringungdes Gehäuses 5 Anodenkontakt 6 Katodenkontakt 7 Barriereschicht 8 ErsteElektrode/Anodenschicht 9 Lochtransportschicht 10 Emitterschicht 11 ZweiteElektrode/Kathode 12 Barriereschicht
    权利要求:
    Claims (21)
    [1] Elektrisches Gerät mit einem Gehäuse (2)und mindestens einem OLED-Anzeigeelement (1), wobei daselektrische Geräteine Energieversorgung aufweist oder mit einer Energieversorgungverbunden oder verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dasSubstrat fürdas OLED-Anzeigeelement (1) zumindest teilweise durch dasGehäuse(2) des elektrischen Gerätes ausgebildet ist.
    [2] Gerätnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat für das OLED-Anzeigeelement(1) vollständigdurch das Gehäuse(2) des elektrischen Gerätes ausgebildet ist.
    [3] Gerätnach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass das OLED-Anzeigeelement (1) auf der Außenseitedes Gehäuses(2) angeordnet ist.
    [4] Gerätnach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Treiberelektronik fürdas OLED-Anzeigeelement (1) im Gehäuseinneren angeordnet ist,wobei die Verbindungsleitung zwischen Treiberelektronik und OLED-Anzeigeelement(1) das Gehäuse(2) durchdringt.
    [5] Gerätnach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitungzwischen Treiberelektronik und OLED-Anzeigeelement (1)einen Stecker aufweist.
    [6] Gerätnach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass zwischen Gehäuseoberfläche (2)und der der Gehäuseoberfläche (2)nächstgelegenenElektrodenschicht des OLED-Anzeigeelementes (1) eine Barriereschicht(7) angeordnet ist.
    [7] Gerätnach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Emitterschicht (10) des OLED-Anzeigeelementes(1) aus polymeren organischen Leuchtstoffen besteht.
    [8] Gerätnach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die der Gehäuseoberfläche (2)nächstgelegenenElektrodenschicht die Anodenschicht (8) und die von derGehäuseoberfläche entferntereElektrodenschicht die Kathodenschicht (11) ausbildet.
    [9] Gerätnach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Anodenschicht (8) aus Nickel mit einer Schichtdickevon 300 nm und die Kathodenschicht (11) aus 12nm Calcium/20nm Barium/300 nm Indium-Zinnoxid besteht.
    [10] Gerätnach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass überder Kathodenschicht (11) eine Barriereschicht (12)angeordnet ist.
    [11] Gerätnach einem der Ansprüche6 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschichten (7, 12)aus Siliziumoxynitrid bestehen.
    [12] Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Gerätes miteinem Gehäuse(2) und mindestens einem OLED-Anzeigeelement (1), dadurchgekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Elektrodenschichten(8, 11) und die Emitterschicht (10) des OLED-Anzeigeelementes(1) direkt auf die Gehäuseoberfläche (2)des elektrischen Gerätesaufgebracht werden.
    [13] Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,dass die Elektrodenschichten (8, 11) und die Emitterschicht(10) des OLED-Anzeigeelementes (1) vollständig aufdie Gehäuseoberfläche (2) deselektrischen Gerätesaufgebracht werden.
    [14] Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,dass vor der Aufbringung der ersten Elektrodenschicht (8)eine Barriereschicht (7) auf die Gehäuseoberfläche (2) des elektrischenGerätesaufgebracht wird.
    [15] Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet,dass vorab die Kontakte (5, 6) zur Kontaktierungder Elektrodenschichten (8, 11) mit der Treiberelektronikdes OLED-Anzeigeelementes (1) in das Gehäuse (2)eingebracht werden, wobei die Kontakte (5, 6)das Gehäuse(2) durchdringend und mit der Außenseite des Gehäuses (2)abschließendausgebildet werden.
    [16] Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet,dass die Barriereschicht (7) durch RF-Sputtern aufgebrachtwird.
    [17] Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet,dass die Elektrodenschichten (8, 11) direkt aufdie Kontakte (5, 6) aufbracht werden.
    [18] Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,dass die Anodenschicht (8) direkt auf den Kontakt (5)zur Kontaktierung der Anodenschicht (8) mit der Treiberelektronikdes OLED-Anzeigeelementes (1) durch thermisches Verdampfenaufgebracht wird.
    [19] Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,dass die Kathodenschicht (11) direkt auf den Kontakt (6)zur Kontaktierung der Kathodenschicht (11) mit der Treiberelektronikdes OLED-Anzeigeelementes (1) durch thermisches Verdampfen und/oderRF-Sputtern aufgebracht wird.
    [20] Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet,dass die Emitterschicht (10) durch Tintenstrahldruckenaufgebracht wird.
    [21] Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet,dass auf die von der Gehäuseoberfläche (2)entferntere Elektrodenschicht (11) eine Barriereschicht(12) aufgebracht wird.
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