專利名稱：具有密封的集成驅(qū)動電路的發(fā)光器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有密封的集成驅(qū)動器電路的電致發(fā)光器件，例如發(fā)光器件(O-LED)。特別涉及這種器件需要的驅(qū)動器電子設備。這種器件包括一透明 基板和一蓋板，所述蓋板具有面向所述透明基板的第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對 的第二側(cè)，至少一個電致發(fā)光元件包括配置在所述透明基板和所述蓋板之間的 有機電致發(fā)光層，以及將所述透明基板和所述蓋板連接的中間密封構(gòu)件。
技術背景對于未來的光源，有機發(fā)光二極管(O-LED)是一種高潛力的解決方案。 對于符合成本效益的廣泛領域中它們可望成為一種高效的光源。然而，它們通 常需要驅(qū)動電子設備來使可提供的電源電壓適于O-LED所需的電流。為了達到 整個系統(tǒng)的高效，這些驅(qū)動電子設備應當是具有各種類型電子元件的開關式電 源。為了集成該電路，可以使用安裝在所述O-LED的后側(cè)上的印刷電路板 (PCB)，從而獲得一個緊密且扁平的結(jié)構(gòu)。在WO03/034513中公開了這樣的器件。所述器件的中間密封構(gòu)件用作所述 驅(qū)動電子設備的基板。問題在于這些電子設備需要的傳統(tǒng)元件通常是體積大而 且硬的元件。這與薄的以及，如果可能，柔性O-LED元件形成對比。在WO 03/034513中描述的器件是基于由玻璃構(gòu)成的基板層以及由陶瓷構(gòu)成的電路板。發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明的一個目的是提供一種在開始的段落中提及的所述類型的有機 電致發(fā)光器件，其具有密閉的十分扁平的外殼。而且，它應當改善O-LED的功 能，顯著地減小O-LED模塊的高度以及允許成本效益的批量生產(chǎn)。實現(xiàn)這一 目標在于將所述驅(qū)動器電路和所述電子驅(qū)動器元件或具有所述電 子驅(qū)動器元件的印刷電路板(PCB)結(jié)合到所述器件的蓋板內(nèi)。因此，所有的驅(qū)動器部件可以與所述O-LED —起布置在一個盡可能扁平的 結(jié)構(gòu)中。結(jié)果，所述器件比提到的當前技術中的更加扁平。在本發(fā)明的功能性結(jié)果中，O-LED本身是自然柔韌的這一技術事實被用于Mil構(gòu)造就像所述O-LED —樣柔性電路板來區(qū)別這一特征。因此完整的器件最后保持柔韌，這在大量可能的技術應用中是一個很大的優(yōu)點。扁平結(jié)構(gòu)和極大 的柔韌性的組合導致產(chǎn)生一種十分扁平并且有效的器件。本發(fā)明的，一步的優(yōu)點是覆蓋大面積的燈包括許多單元。本發(fā)明允許在 其背側(cè)上每個單元裝配其自己的驅(qū)動器。按照這種方式，可以容易地控制每個 單元以便于獲得所有單元的均勻光輸出或特定光圖形的應用。各種電子功能都是可能是，它們可以m使用本發(fā)明的緊湊然而柔韌的結(jié)構(gòu)集成到O-LED的背面中。由于提供所述驅(qū)動器器件，所以一個很簡單的電源可以是一個串聯(lián)電阻器， 其可以集成于所述電路板中以調(diào)整所述器件，例如，所述二極管電流到所述電 源電壓。該電阻器可以從另外的柔韌材料中選擇。一種稍微更加先進的解決方案可以是一種線性控制電路，其例如由一電流 控制的晶體管實現(xiàn)。由于該晶體管不需要是快速的，所以也可以使用印刷的聚 合物晶體管，從而i妙萬述結(jié)構(gòu)保持既扁平又柔韌。所述驅(qū)動電子設備4，包括DC/DC變換器。對于高于所述O-LED的二極 管電壓的電源電壓，應用具有電流控制的降壓變換器(step-downconverter).對 于低于所述二極管電壓的電源電壓，應用具有電流控制的升壓變換器(step-up converter)。對于電源電壓和二極管電壓之間的很大相差，也可以使用具有集成 變壓器的反激變換器(flyback converter)。可以忽略所述反激變換器的次級側(cè)二 極管并且所述O-LED可以用于此目的。每個轉(zhuǎn)換器裝配有一個控制級，以便于 可以分別地控制每個單元的輸出。i^t于使用與發(fā)明相關的O-LED產(chǎn)生光圖案 是重要的。也可以制作扁平的并且柔性線圈并將其結(jié)合到所述器件中。若干應用需要 這些線圈。所述線圈用作所述O-LED的遞巨離供電(powering)(無線供以動力 的(powered) O-LED)。這種組合十分有效，因為可以獲得用于產(chǎn)生光圖案的 像膜一樣扁平的柔性O-LED、因為沒有任何導電路徑的外部到內(nèi)部的連接是必 要的。還可以集成另外的電子元件，例如用于在O-LED系統(tǒng)之間繊巨離通信的 WM和/或由LC組合構(gòu)成的無源濾波器以便過濾干擾，還有由LC組合(例如， 串聯(lián)振蕩器)構(gòu)成的無源窄帶濾波器，其中每個濾波器選擇某一頻率而不降低所述完整器件的柔韌性。不同的O-LED單元提供有不同中心頻率的濾波器。然后每個單元可以通過 其相關頻率控制。單元組可以具有相同的頻率，例如所有紅色單元、所有綠色 單元和所有藍色單元具有相同的頻率。因此可以^地控制所有單元的RGB顏色。每個單元可以裝配有集iMPCB中的MME器以使AC總線電壓與單元 電流適應。所述變壓器的次級側(cè)可以裝配有一個另外的整流級(例如，全橋、 半橋、或單個二極管整流器)?？蛇x擇地，兩個相鄰的單元可以以逆平行的方式 連接，從而作為整流器工作。這樣，不需要任何另外的外部整流器。所述變壓器的初級側(cè)可以分布在覆蓋多個單元的大區(qū)域中。在每個單元中， 次級繞組選出所述磁通量的一部分以驅(qū)動所述單元。這樣，沒有任何每個獨立 單元的互連是必要的。集成的電容器可以作為模擬的采樣保持器件以允許大量單元的容易的多路 復用。將智能加入至鵬動器用于獨立操作每個單元，例如用于設定各自的光圖案或顏色方案。作為一種解決方案，在背側(cè)上的印刷電路板(PCB)包括集成的、平坦的 部件。這可以作為一個組件或者作為完全集成的O-LED器件來實現(xiàn)，其中背側(cè) 由印刷電路板構(gòu)成。這樣，O-LED的密封甚至可以執(zhí)行一種電子功能。另一附 圖示出了具有集成的電感器的實例。在這些附圖中長寬比不是1: 1的，但是 印刷電路板(PCB)的厚度是夸大了的。還有另外的無源部件例如電容器和電 阻器也可以集成在所述PCB中。對于具有在獨立權禾腰求中限定的特征的所有這些特征的組合揭示了本發(fā) 明相關的O-LED廣闊的應用領域，所述O-LED是扁平的并且柔韌或可彎曲。 在本發(fā)明中，聚合物材料以實例的方式用于印刷電路板。與當前技術相比，其 優(yōu)點在于這種材料比陶瓷材料便宜而且可以提供更大的尺寸。通過使用諸如聚 酰亞胺之類的柔性印刷電路板材料，也可以將柔性部件集成在該柔性基板中， 其甚至包括電感器。這樣，可以使所述密封和電子設備柔韌，從而可以獲得完全柔韌的或可彎 曲的顯示模塊。其優(yōu)點還在于，在一個顯示的解決方案中，每個單元或單元組裝配有電子 總線地址單元，通過其可以區(qū)分并選擇地形成每個光元件或光單元或光元件組 或光單元組。因此可以選擇地形成每個單元或單元組，并且與無接觸的感應相 互耦合相結(jié)合時，不存在導電路徑是必要的。本發(fā)明的上下文中，用作總線地址單元的電子元件也可實現(xiàn)并按照所描述 的方式結(jié)合到所述蓋板內(nèi)。在一種特別的組合中，該總線地址電路也僅與平坦 元件構(gòu)成，并且，在一種特別的解決方式中，這樣的器件是柔韌或可彎曲的。因此能夠以該薄結(jié)構(gòu)制作出柔韌的或可彎曲的半導體元件。這對于常規(guī)無機半導體也可以實現(xiàn)。厚度的尺寸必須小于ioo微米。M31參考隨后描述的實施例將闡明并清楚本發(fā)明的這些以及其他方面。


圖l示出了具有柔性箔(flexfoil)作為頂部密封的O-LED。圖2示出了具有用于驅(qū)動器電子設備的基板的具有柔性箔作為頂部密封的 O-LED。圖3示出了具有集成的電感器的O-LED。
具體實施方式
圖l為具有柔性箔作為頂部密封10和內(nèi)部互連的O-LED20的截面圖。該 整個結(jié)構(gòu)是分層的，使其柔韌且可彎曲。在所揭示的本發(fā)明的意義上，在所述O-LED 20的發(fā)光側(cè)上的透明襯底1 為透光的柔韌材料。所述柔性箔10是一個具有聚酰亞胺芯的層并且在聚 胺 芯兩側(cè)具有銅層2，以便于在所述內(nèi)部O-LED和外部導電路徑之間實現(xiàn)互連。 因此，該柔性箔是可彎曲的。O-LED單元3位于所述柔性箔10和透明基板1之間。所述O-LED單元本 身包括在一側(cè)上的導電層4和在面對所腿明Sfe 1的另一側(cè)上的透明導電層 5。有源O-LED層位于所述O-LED單元的導電層4和所述O-LED的透明導電 層5之間。若干個O-LED單元的透明導電層可以保持在一起，但是所述O-LED的另 一側(cè)上的導電層必須分離，即，它們必須彼此隔離以便于激活每個O-LED本身，'、在所述透明基板和柔性箔之間的間隙至少在O-LED的外側(cè)由側(cè)部密封8所密封。
所述O-LED的導電層與導電柱(conducting post)鍵合，期每O-LED的這
些導電背側(cè)與所述內(nèi)部導電層互連，在這種情況下是所述柔性箔10的銅層2。 所述0-LED單元3ifcil布置在所M明基板l上，或者，更ifcil地，布置
在具有在彼ifet間定義的間隙的透明導電層5上。
所述用于公共透明導電層的導電柱7位于該間隙中。所述導電柱7和間隙
的大小相結(jié)合以便于排除在所述O-LED單元的這些導電柱和導電層之間的短接
(shortcut )。
在這方面，應當考慮的是，在所描述的情況下在預定的最大彎曲或撓曲作 用的范圍內(nèi)可能沒有短接發(fā)生。
穿過所述柔性箔10的聚酰亞胺芯9，在所述導電層內(nèi)側(cè)和導電層夕卜側(cè)之間 存在導電通孔6。
圖2為類似于圖1中的截面亂示出了具有作為頂部密封的柔性箔10的O-LED 20，頂部密封具有用于驅(qū)動器電子設備ll的繊。該多層蝶辯勾與在圖1中的相 對以，但靜; 性箔10為一種具有兩個聚細安芯9的多層系統(tǒng)，其第一個具有 基本上與圖1中相同的娜，但靜萬述第二個柔性箔層具有一用于驅(qū)動器電子設備 11的誠頓各板。對于辯勾的一種可能性是將戶腐電子元件11 ^E該頓各板的
頂部，所述頓各板為戶;^識的器件的頂部密封的 部分。
另外一種可能性是在所述頂部密封的中間層中放置至少一些電子元件。在 兩種結(jié)構(gòu)的替換方案中，所述完整的器件是柔韌的和可彎曲的，并且需要考慮 所期望的柔韌性范圍以便于在每種情況下實現(xiàn)與所有電子元件的充分接觸。
在所述頂部密封的這種夾層結(jié)構(gòu)中，所述外^T員表面承載所述導電路徑， 其可以由銅層2制成，如同對于印刷電路板所慣用的。從這些層到所述頂部密 封內(nèi)部層向下的互M過導電通孔6來實現(xiàn)， 這一實例中由銅構(gòu)成。
圖3為具有集成的電感器30的O-LED的截面圖，所述電感器完全結(jié)合到 該器件的頂部密封內(nèi)。在這一實施例中，示出了與圖2中類似的夾層結(jié)構(gòu)。所 述中間層體區(qū)(bulk)包括具有軟磁芯31和螺旋線圈32的電感器30。這些電 感器部件31、 32被完全集成，即它們完全結(jié)合至U所述柔性箔10的上層的體區(qū) 中。
還有在這一替換方案中，所述柔性箔10保持柔韌和可彎曲。因此所述螺旋線圈32和所述軟磁芯31都以薄層的方式制造。剩余的結(jié)構(gòu)與圖2中所示的相類似。
所述集成的電感器與外部電感器耦合。這導致所述O-LED的無接觸操縱。 類似于電感器，可以在所述密封頂部，即所述柔性箔中，集成電容器。這
可以使得器件允許大量單元的容易的多路復用。
如在權利要求中所限定的，本發(fā)明產(chǎn)生了一種十分緊湊的，即扁平結(jié)構(gòu)的
O-LED。另外，所述扁平結(jié)構(gòu)支持以柔韌和可彎曲的方式制造O-LED的選擇。
該特定的實施例將真正產(chǎn)生O-LED的新的應用領域。
權利要求
1、一種具有密封的集成驅(qū)動器電路的電致發(fā)光器件，所述器件包括透明基板以及蓋板，所述蓋板具有面向所述透明基板的第一側(cè)以及與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)，至少一個電致發(fā)光元件，其包括配置在所述透明基板和所述蓋板之間的有機電致發(fā)光層，以及連接所述透明基板和所述蓋板的中間密封構(gòu)件，其特征在于所述驅(qū)動器電路和所述電子驅(qū)動器元件(11)或具有所述電子驅(qū)動器元件的印刷電路板(PCB)結(jié)合到所述器件的蓋板(10)中。
2、 如豐又利要求1中所述的器件，其特征在于，所述半導朱驅(qū)動器元件(11)由印刷的聚合物半導體材料制成。
3、 如權利要求1中所述的器件，其特征在于，所述透明基板(1)和所述 蓋板(10)以及所述密封(8)和所述印刷電路板(PCB)驅(qū)動器由柔韌的或可 彎曲的材料形成。
4、 如權利要求1中所述的器件，其特征在于，所述驅(qū)動器由串聯(lián)電阻器提 供，所述電阻器{腿由集鵬印刷電路板中的柔韌的、電阻抗的材料構(gòu)成。
5、 如權利要求1或2中所述的器件，其特征在于，所述驅(qū)動器由線性控制 電路提供，其通過電流控制晶體管實施。
6、 如權利要求3或4中所述的器件，其特征在于，所述驅(qū)動器包括DC/DC 轉(zhuǎn)換器，并且每個轉(zhuǎn)換器裝配有控制級，從而使得能夠分別地控制每個電致發(fā) 光元件或單元的輸出以便于產(chǎn)生光圖案。
7、 如權利要求2或3中所述的器件，其特征在于，將至少一個用于所述電 致發(fā)光元件的鄉(xiāng)巨離供電的線圈結(jié)合至斷述蓋板和/^^f,性電路板中。
8、 如權禾腰求7中所述的器件，其特征在于，所述電致發(fā)光元件是有機發(fā) 光二極管O-LED。
9、 如權利要求1或2中所述的器件，其特征在于，另外的電子元件諸如用 于在O-LED系統(tǒng)之間勵巨離通信的WiK、和/或具有LC組合的無源濾波器、 和/或具有LC組合的窄帶濾波器被集 所述蓋板中。
10、 如權禾腰求1或5中所述的器件，其特征在于，不同的電致發(fā)光元件 或單元(O-LED)提供有不同中心頻率的濾波器以便將不同的單元分組到具有不同光顏色的組件。
11、 如權利要求1或8中所述的器件，其特征在于，在若干電致發(fā)光元件 或單元的組件或裝置中，每個元件或單元裝配有集成在所述PCB即所述蓋板中 的微型變壓器，以便于使AC總線電壓適于所述單元電流，其中所述變壓器的 二次側(cè)裝配有整流器級。
12、 如權利要求1或9中所述的器件，其特征在于，每個單元或單元組裝配有電子總線地址單元，通過其每個發(fā)光元件或單元或發(fā)光元件組或單元組能 夠被識別和選擇性地生成。
13、 如權禾腰求1或2中所述的器件，其特征在于，所述半導體元件被制 造徵艮薄以致于它們是可彎曲或柔韌的。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(O-LED)。特別涉及這些器件需要的驅(qū)動器電子設備。提供一種有機電致發(fā)光器件，其具有一密閉的十分扁平的外殼。為了改善O-LED的功能，顯著地減少O-LED模塊的高度并允許符合成本效益的批量生產(chǎn)，所述驅(qū)動器電路和所述電子驅(qū)動器元件或具有電子驅(qū)動器元件的印刷電路板(PCB)結(jié)合到所述器件的蓋板內(nèi)。
文檔編號H01L51/52GK101228649SQ200680027228
公開日2008年7月23日 申請日期2006年7月18日 優(yōu)先權日2005年7月27日
發(fā)明者D·亨特, E·W·A·揚, E·瓦芬施米特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司