WO2007115651A1 - Grossflächige oled's mit homogener lichtemission - Google Patents

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WO2007115651A1
WO2007115651A1 PCT/EP2007/002425 EP2007002425W WO2007115651A1 WO 2007115651 A1 WO2007115651 A1 WO 2007115651A1 EP 2007002425 W EP2007002425 W EP 2007002425W WO 2007115651 A1 WO2007115651 A1 WO 2007115651A1
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oled
emitting layer
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Thomas A. Frank
Peter Hsu (Fangyun)
Edgar Boehm
Anton Volker Heinrich
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Definitions

  • the present invention relates to large-area OLEDs (Organic Light-
  • Emitting Diodes with homogeneous light emission, process for their preparation and their use.
  • OLEDs have taken in recent years, rapid development. They are displacing more and more the currently used liquid crystal displays (LCD ' s). Compared to LCD's have the OLEDs several advantages: They are characterized firstly by a simpler structure as well as lower power consumption. In addition, they have a lower viewing angle dependence.
  • OLEDs as a further field of illumination area from. They displace both conventional bulbs and LED ' s.
  • Halogen tubes to draw OLED's by a much thinner design.
  • the electroluminescent spectrum of OLEDs compared to LEDs is very broadband. This allows a wide variety of color variation of an emitter by means of color filter insert ( "Color Branding"), resulting in a high potential in the illumination field for OLEDs.
  • OLEDs have the advantage that the shape and dimension of their luminous area can very easily be adapted to special lighting applications by means of structuring of the anode and / or cathode.
  • OLEDs are currently display area and in the lighting area only OLED both in 's used with very small luminous surfaces. How to find for some time OLEDs, for example, in displays of mobile 's and MP3 players use.
  • OLEDs due to its Lambert 'should be suitable in principle rule radiation for large areas, without additional optics, their use is currently limited in lighting applications to small areas.
  • OLED 's provide a large light emitting area, which have a satisfactory uniformity of light emission over the entire light emitting surface. This is because the size of the luminous area is limited by, among other things, the use of ITO ("Indium Tin Oxide”) as a preferred transparent anode material, since ITO has a relatively high sheet resistance, which prevents homogeneous light emission on a large area.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • OLED 's provide that over the entire luminous surface enable an almost homogeneous light emission in particular in large-area design.
  • the present invention thus relates to an OLED, preferably a large-area OLED, which is at least
  • a substrate a first electrode with at least one lead
  • the substrate, the first and the second electrode are transparent, which is characterized in that at least one conductive layer is arranged between the first electrode and the organic light-emitting layer or the second electrode and the light-emitting layer, in the case of the conductive layer, the structure of the counterelectrode is recessed and that the conductive layer substantially surrounds the structure of the counterelectrode, wherein the location (s) of the at least one supply line of the counterelectrode is recessed.
  • Large area in the present invention means a luminous area of at least 1 cm 2 , preferably at least 3 cm 2 . From such luminous surfaces, the problem of inhomogeneity plays a not insignificant role due to the high resistance of the electrode material.
  • the OLED has the following structure:
  • a second electrode having at least one lead which is characterized in that between the second electrode and the light-emitting layer, at least one conductive layer is arranged such that in the conductive layer, the structure of the first electrode is recessed and the conductive layer substantially surrounds the structure of the first electrode, the site (s) of the at least one lead of the counterelectrode being recessed.
  • the OLED has the following structure: a substrate,
  • a transparent second electrode having at least one feed line which is characterized in that between the first electrode and the organic light-emitting layer at least one conductive layer is arranged such that the structure of the second electrode is recessed in the conductive layer and that the conductive layer substantially surrounds the structure of the second electrode, wherein the location (s) of the at least one lead of the counter electrode is / are recessed.
  • the OLED has the following structure:
  • a transparent first electrode having at least one lead, at least one organic light-emitting layer, and
  • a transparent second electrode having at least one feed line which is characterized in that between the first electrode and the organic light-emitting layer or the second electrode and the light-emitting layer at least one conductive layer is arranged such that the at least one conductive layer has the structure of the electrode on which it is disposed and that the conductive layer substantially surrounds the structure of the counter electrode, wherein the location (s) of the at least one lead of the counter electrode is recessed.
  • either the first electrode may be formed as an anode and the second electrode as a cathode, or vice versa, the first alternative being the preferred embodiment.
  • the cathode has at least one supply line, particularly preferably two supply lines.
  • the two leads are on opposite sides of the surface formed as an electrode, in particular on the two sides, which have the greatest distance from each other. If the cathode has at least two supply lines, it follows that the metal layer arranged on the anode, in which the structure of the cathode is recessed and which essentially surrounds the structure of the cathode, wherein the locations of the two supply lines of the cathode are recessed, has two separate faces. Consequently, the anode points r
  • the contacting of the OLED can be carried out with all the skilled person known methods.
  • an electrical connection for example, an electrical connection
  • Fixing the OLED without a mechanical fixing is possible, for example by means FPC ( "Flexible Printed Circuit").
  • the fixation can be done either electrically or mechanically, for example by means of plugs.
  • an encapsulation is additionally preferably additionally arranged on the second electrode, specifically on the side opposite the light-emitting layer.
  • the encapsulation may be transparent, semi-transparent or non-transparent
  • the encapsulation is transparent or semitransparent, preferably transparent.
  • Transparent in the sense of the present invention means that the material has a light transmittance of> 60 to 100% at least in partial areas, but preferably in the entire area of visible light, semi-transparent means that the light transmittance is in the range of 20 to 60% and non-transparent means that the light transmittance is in the range of 0 to ⁇ 20%.
  • Suitable materials for the at least one conductive layer are all materials suitable for this purpose.
  • preferred materials for the at least one conductive layer are noble metals, such as gold (Au), silver (Ag) and copper (Cu), but it is also possible to use conductive polymers.
  • the conductive layer preferably the
  • Metal layer is preferably applied in layer thicknesses of less than 1 micron, to be compatible for the subsequent processes, such. As spincoats to stay.
  • conductive in the present application is meant “conducting the electric current”.
  • the sheet resistance of the conductive layer should be present less than the sheet resistance of the electrode material used, for example, of ITO is preferably used as the anode material 's. Particularly preferably, the sheet resistance is in the range of 1 to 3 ohms / square. In this
  • the layer resistance of the conductive layer depends strongly on the later application.
  • the layer thickness of the conductive layer is to be adjusted so that the required sheet resistance is achieved, but there is no negative effect on the subsequent subsequent processes.
  • a chromium (Cr) and a copper (Cu) layer is used as the at least metal layer.
  • the thickness of the Cr layer is preferably in the range of 50 nm. It is used mainly as an adhesion layer.
  • Layer is preferably in the range of 500 nm. It has mainly the function of the conductive layer. Both the Cr and Cu layers - o -
  • substrates all materials suitable for this purpose can be used.
  • preferred substrate materials are glass as well
  • Plastics with glass being particularly preferred.
  • glass all kinds of glass can be used, such as typical window glass.
  • flat glasses are used, as they are used in the display industry (eg soda-lime glass or alkali-free glass).
  • plastics all thermoplastics can be used, but preferred are polymers such as polycarbonate (PC), polymethylmethacrylate (PMMA), polyvinylcarbazole (PVK), polybutadienes, polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET) and polyester.
  • PC polycarbonate
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • PVK polyvinylcarbazole
  • PET polyethylene terephthalate
  • polyester polyethylene
  • top emission OLEDs and metallic substrates, such.
  • metallic foils can be used.
  • the thickness of the substrate is preferably in the range of 0.05 to 3 mm, particularly preferably in the range of 0.2 to 1, 1 mm.
  • transparent anode are preferably indium tin oxide (ITO, indium tin oxides) or other metal oxides, such as.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • AIZnO aluminum-zinc oxide
  • doped versions of said oxides for example, fluorine-doped ITO
  • a semi-transparent, thin metal layer as an anode or in the case of the "top emission" OLED also a non-transparent anode is conceivable.
  • the organic light-emitting layer can comprise as light-emitting materials either so-called “small molecules” or polymers.As materials, all materials known and suitable for this purpose by a person skilled in the art can also be used when using multiple light sources _ _
  • multi layers organic light-emitting layers
  • the OLEDs' have further functional layers which can vary according to application can.
  • hole conductor Elektonenleiter-, injection and / or barrier layers are conceivable. These may preferably be present, but are not mandatory.
  • the OLEDs according to the invention have at least one hole-conductor injection layer. This is arranged on the anode side directly to the at least one light-emitting layer. It can consist of all materials suitable for this purpose by a person skilled in the art. However, preferred materials are PEDOT (poly (3,4-ethylenedioxythiophene)) and PANI (polyaniline).
  • the OLED according to the invention 's at least one electron conductor injection layer. This is arranged on the cathode side directly to the at least one light-emitting layer. It may also consist of all materials suitable for this purpose. However, preferred materials are calcium, barium and lithium fluoride.
  • non-transparent or semi-transparent cathode metallic materials such as Al, Ag, Au or Cr are preferably used.
  • two-layer systems (bi-layer) are vapor-deposited from a thin layer of Ba, Li, LiF, Ca or Mg and a layer of a metal.
  • transparent or semi-transparent cathode for example, for "top emission” OLEDs or transparent OLEDs, are preferably transparent or semi-transparent cathode materials such as ITO, is used.
  • encapsulation all materials suitable for this purpose can be used.
  • preferred encapsulating materials are glass and plastics, with glass being particularly preferred.
  • glass all kinds of glass can be used, such. typical
  • thermoplastics can be used, but preferred are polymers such as polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA) 1 polyvinylcarbazole (PVK), polybutadienes, polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET) and polyester.
  • PC polycarbonate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PVK polyvinylcarbazole
  • PET polyethylene terephthalate
  • metallic foils it is also possible to use metallic foils as encapsulation.
  • the encapsulation may consist of a single encapsulation layer in the simplest case, but it is also possible to build the encapsulation of several layers.
  • the total thickness of the encapsulation is preferably in the range of 1 .mu.m to 3 mm, particularly preferably in the range of 5 .mu.m to 1, 1 mm.
  • the present invention also provides a process for the preparation of an OLED, which is characterized, that on a substrate a first electrode having at least one feed line, at least one organic light-emitting layer and a second electrode having at least one Feed line is applied, which is characterized in that between the first electrode and the light-emitting layer or the second electrode and the light-emitting layer at least one conductive layer, preferably at least one metal layer applied such that in the conductive layer, the structure the counterelectrode is recessed and that the conductive layer substantially surrounds the structure of the counterelectrode, wherein the location (s) of the at least one feed line of the counterelectrode is / are recessed.
  • an anode is deposited on a substrate, preferably glass, as the first electrode.
  • the anode material used is preferably ITO.
  • the electrode is patterned by photolithography or other etching process.
  • a cleaning step is preferably carried out. This is followed by anode anodization, for example by means of a vapor deposition process or a sputtering process.
  • an intermediate cleaning can again be carried out before a hole injection layer, for example of PEDOT or PANI, and subsequently at least one organic light-emitting layer is applied by means of spin-coat processes or printing processes.
  • the cathode is evaporated and then the OLED is encapsulated with a coverslip.
  • Another object of the present invention relates to the use of OLEDs according to the invention in lighting devices.
  • the term lighting devices includes, for example, general lighting and backlighting of LCD ' s.
  • a thin anode metal layer of Cr / Cu 50 nm / 500 nm
  • PEDOT poly (3,4-ethylenedioxythiophene)
  • an approximately 80 nm thick emitter layer (“Super Yellow” or SPW-093, Merck OLED Materials GmbH) is applied by spin coating.As a cathode, a thin barium layer and then a thicker (approximately 100 nm) aluminum layer in the Vacuum evaporated Finally, the OLED is still full-surface
  • Figure 1 depicts the schematic structure of the OLED according to the invention in side view.
  • Figure 2 shows a plan view of the OLED according to the invention.
  • the OLED according to the invention has an axisymmetric structure in two directions (x and y axes).
  • Such a structure has the following advantages:
  • the outer anode metal layer which surrounds the cathode is, on the one hand, a supply and transport layer, which is intended to introduce the voltage into the ITO layer over the entire surface as lossless as possible, which leads to a more homogeneous emission and to other contact surface for possible connector systems, such as FPC
  • the OLED can be used, for example, as a single control (examples 2 and 3)
  • Example 3 As a series circuit ( "looping" of OLED 's, Example 4) or used as a matrix circuit (Example 5).
  • Example 1 OLED To operate the individual, prepared in Example 1 OLED 's, is provided on this one side with an FPC contact (FPC flexible printed circuit).
  • FPC contact FPC flexible printed circuit
  • the FPC is constructed in such a way that a thin, structured Cu layer is applied to a plastic carrier material and a plastic layer as covering layer is applied thereon.
  • the contact surfaces of the FPC do not remain isolated to connect to the contact pads of the OLED.
  • FIG. 3 shows the OLED according to the invention which has an FPC contacting on one side.
  • Example 3
  • Example 1 OLED To operate the individual, prepared in Example 1 OLED 's, will provide it on two sides each having a contact FPC (FPC flexible printed circuit). The contacting takes place as described in Example 2. The two FPCs are connected in parallel.
  • FPC FPC flexible printed circuit
  • FIG. 4 shows the OLED according to the invention, which has FPC contacts on two sides.
  • the FPC contacts mounted on opposite sides further improve the uniformity of the light emission compared to Example 2.
  • 's are connected in series a plurality of the OLED prepared in example. 1
  • the individual OLEDs are connected by FPC.
  • the cathode of an OLED's with the anode of the next OLED 's connected Here is no structural change in the individual OLEDs necessary. Only the FPCs need to be adjusted accordingly. In this way 's are operated with the same current all OLED.
  • Figure 5 shows an example of a plurality of series, according to the invention OLED 's, which are connected to one another via FPCs. Since, in a series circuit there is a risk that in a contact problem all OLED 's fail, can be parallel to the OLEDs or so-called "shunf' resistors installing the case of an interruption of the current in one or more OLEDs whose conductivity take.
  • a plurality of series OLED's are interconnected to form a matrix. Not only the individual OLEDs are connected to one another by means of FPCs but also the various series connections.
  • the activation can take place either via passive matrix control or via active matrix control.
  • FIG. 6 shows an example of a passive matrix drive, in which a plurality of series circuits of OLEDs are connected in a matrix by means of FPCs.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine OLED, whelche mindestens ein Substrat, eine (1.) Elektrode mit mindestens einer Zuleitung, mindestens eine organische licht-emittierende Schicht, und eine (2.) Elektrode mit mindestens einer Zuleitung aufweist, wobei zumindest entweder das Substrat und die (1.) Elektrode, die (2.) Elektrode oder das Substrat, die (1.) und die (2.) Elektrode transparent sind, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen der (1.) Elektrode und der organischen licht-emittierenden Schicht oder der (2.) Elektrode und der licht-emittierenden Schicht mindestens eine leitende Schicht derart angeordnet ist, dass bei der leitenden Schicht die Struktur der Gegenelektrode ausgespart ist und dass die leitende Schicht die Strukur der Gegenelektrode im wesentlichen umgibt, wobei die Stelle (n) der mindestens einen Zuleitung der Gegenelektrode ausgespart wird/werden, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung.

Description

Großflächige OLED's mit homogener Lichtemission
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft großflächige OLED's (Organic Light-
Emitting Diodes) mit homogener Lichtemission, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung.
OLED's haben in den letzten Jahren eine rasante Entwicklung genommen. Sie verdrängen dabei immer mehr die derzeit eingesetzten Flüssigkristalldisplays (LCD's). Gegenüber den LCD's weisen die OLED's mehrere Vorteile auf: Sie zeichnen sich einerseits durch einen einfacheren Aufbau sowie durch einen niedrigeren Energieverbrauch aus. Darüber hinaus weisen sie eine geringere Blickwinkelabhängigkeit auf.
Darüber hinaus zeichnet sich für OLED's als weiteres Einsatzgebiet der Beleuchtungsbereich ab. Sie verdrängen dabei sowohl herkömmliche Leuchtmittel als auch LED's.
Gegenüber herkömmlichen Leuchtmitteln, wie z.B. Glühbirnen und
Halogenröhren, zeichnen sich OLED's durch einen sehr viel dünneren Aufbau aus. Darüber hinaus handelt es sich bei OLED's um flächige Leuchtmittel, im Gegensatz zu den punktförmigen, herkömmlichen Leuchtmitteln. Dadurch ist die Verwendung von OLED's in Einsatzgebieten möglich, in denen konventionelle Leuchtmittel nicht eingesetzt werden können.
Im Vergleich zu LED's weisen OLED's eine nahezu Lambert'sche Abstrahlcharakteristik auf, d.h. es müssen nicht wie bei den LED's aufwendige Optiken eingesetzt werden, die einen Punktstrahler in einen Flächenstrahler überführen. _ _
Darüber hinaus ist das elektrolumineszierende Spektrum eines OLED's im Vergleich zu LED's sehr breitbandig. Dies ermöglicht eine große Vielfalt an Farbvariation eines Emitters mittels Farbfiltereinsatz („Colorbranding"), woraus sich im Beleuchtungsbereich für OLED's ein hohes Potenzial ergibt.
Ferner weisen OLED's den Vorteil auf, dass die Form und Dimension ihrer Leuchtfläche für spezielle Beleuchtungsanwendungen sehr leicht mittels Strukturierung der Anode und/oder der Kathode angepasst werden kann.
Trotz der oben beschriebenen Vorteile der OLED's werden derzeit sowohl im Display-Bereich als auch im Beleuchtungsbereich lediglich OLED's mit sehr kleinen Leuchtflächen eingesetzt. So finden seit geraumer Zeit OLED's beispielsweise in Displays von Handy's und MP3-Playern Verwendung.
Auch wenn OLED's aufgrund ihrer Lambert'schen Abstrahlcharakteristik prinzipiell für große Flächen geeignet sein sollten, und zwar ohne zusätzliche Optik, ist deren Einsatz in Beleuchtungsanwendungen derzeit auf kleine Flächen beschränkt. Derzeit ist es nicht möglich, einzelne OLED's mit einer großen Leuchtfläche bereitzustellen, die über die gesamte Leuchtfläche eine zufriedenstellende Homogenität der Lichtemission aufweisen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Größe der Leuchtfläche unter anderem durch die Verwendung von ITO („Indium Tin Oxide") als bevorzugtem, transparentem Anodenmaterial beschränkt wird, da ITO einen relativ hohen Flächenwiderstand aufweist, was eine homogene Lichtemission auf einer großen Fläche verhindert.
Große Flächen können derzeit folglich noch nicht von einem einzigen großen OLED homogen ausgeleuchtet werden. Hierzu müssen im Moment mehrere OLED's entsprechend angeordnet und kontaktiert werden. _ _
Ausgehend von dem oben genannten nächstliegenden Stand der Technik, kann es als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, OLED's bereitzustellen, die insbesondere bei großflächiger Ausführung über die gesamte Leuchtfläche eine nahezu homogene Lichtemission ermöglichen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein OLED, vorzugsweise ein großflächiges OLED, das mindestens
- ein Substrat, - eine 1. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung,
- mindestens eine organische licht-emittierende Schicht, und
- eine 2. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung aufweist, wobei zumindest entweder
- das Substrat und die 1. Elektrode, - die 2. Elektrode oder
- das Substrat, die 1. und die 2. Elektrode transparent sind, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen der 1. Elektrode und der organischen licht-emittierenden Schicht oder der 2. Elektrode und der lichtemittierenden Schicht mindestens eine leitende Schicht derart angeordnet ist, dass bei der leitenden Schicht die Struktur der Gegenelektrode ausgespart ist und dass die leitende Schicht die Strukur der Gegenelektrode im wesentlichen umgibt, wobei die Stelle(n) der mindestens einen Zuleitung der Gegenelektrode ausgespart wird/werden.
Großflächig bedeutet in der vorliegenden Erfindung eine Leuchtfläche von mindestens 1 cm2, vorzugsweise mindestens 3 cm2. Ab solchen Leuchtflächen spielt die Problematik der Inhomogenität aufgrund des hohen Widerstandes des Elektrodenmaterials eine nicht zu vernachlässigende Rolle.
Anzumerken ist in diesem Zusammenhang allerdings, dass die Problematik der Inhomogenität auch von der absoluten Leuchtdichte abhängig ist, da _ _
aufgrund des Ohmschen Gesetzes bei einem größeren Betreiberstrom der Spannungsabfall über die Elektrodenstrecke proportional zunimmt.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform („Bottom Emission" OLED) weist das OLED den folgenden Aufbau auf:
- ein transparentes Substrat,
- eine transparente 1. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung,
- mindestens eine organische licht-emittierende Schicht, und
- eine 2. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen der 2. Elektrode und der licht-emittierenden Schicht mindestens eine leitende Schicht derart angeordnet ist, dass bei der leitenden Schicht die Struktur der 1. Elektrode ausgespart ist und dass die leitende Schicht die Strukur der 1. Elektrode im wesentlichen umgibt, wobei die Stelle(n) der mindestens einen Zuleitung der Gegenelektrode ausgespart wird/werden.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform („Top Emission" OLED) weist das OLED den folgenden Aufbau auf: - ein Substrat,
- eine 1. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung,
- mindestens eine organische licht-emittierende Schicht, und
- eine transparente 2. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen der 1. Elektrode und der organischen licht-emittierenden Schicht mindestens eine leitende Schicht derart angeordnet ist, dass bei der leitenden Schicht die Struktur der 2. Elektrode ausgespart ist und dass die leitende Schicht die Strukur der 2. Elektrode im wesentlichen umgibt, wobei die Stelle(n) der mindestens einen Zuleitung der Gegenelektrode ausgespart wird/werden. _ _
In einer dritten bevorzugten Ausführungsform („transparentes" OLED) weist das OLED den folgenden Aufbau auf:
- ein transparentes Substrat,
- eine transparente 1. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung, - mindestens eine organische licht-emittierende Schicht, und
- eine transparente 2. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen der 1. Elektrode und der organischen licht-emittierenden Schicht oder der 2. Elektrode und der lichtemittierenden Schicht mindestens eine leitende Schicht derart angeordnet ist, dass die mindestens eine leitende Schicht die Struktur der Elektrode aufweist, auf der sie angeordnet ist und dass die leitende Schicht die Strukur der Gegenelektrode im wesentlichen umgibt, wobei die Stelle(n) der mindestens einen Zuleitung der Gegenelektrode ausgespart wird/werden.
In den oben genannten Ausführungsformen kann entweder die 1. Elektrode als Anode und die 2. Elektrode als Kathode ausgebildet sein oder umgekehrt, wobei die erstgenannte Alternative die bevorzugte Ausführungsform darstellt.
In der bevorzugten Ausführungsform, in der die 1. Elektrode als Anode und die 2. Elektrode als Kathode ausgebildet ist, weist die Kathode mindestens eine Zuleitung, besonders bevorzugt zwei Zuleitungen auf. Ganz besonders bevorzugt liegen die zwei Zuleitungen auf gegenüberliegenden Seiten der als Elektrode ausgebildeten Fläche, und zwar insbesondere auf den beiden Seiten, die den größten Abstand voneinander aufweisen. Weist die Kathode mindestens zwei Zuleitungen auf, so ergibt sich daraus, dass die auf der Anode angeordnete Metallschicht, bei der die Struktur der Kathode ausgespart ist und die die Struktur der Kathode im wesentlichen umgibt, wobei die Stellen der beiden Zuleitungen der Kathode ausgespart werden, zwei voneinander getrennte Teilflächen aufweist. Folglich weist die Anode r
- O -
vorzugsweise ebenfalls mindestens zwei Zuleitungen auf, und zwar zu jeder Teilfläche mindestens eine Zuleitung.
Die Kontaktierung des OLED's kann dabei mit allen dem Fachmann bekannten Methoden erfolgen. So ist beispielsweise eine elektrische
Fixierung des OLED's ohne eine mechanische Fixierung möglich, beispielsweise mittels FPC („Flexible Printed Circuit"). In einer weiteren Ausführungsform kann aber auch die Fixierung sowohl elektrisch als auch mechanisch, beispielsweise mittels Stecker, erfolgen.
Besonders bevorzugt ist bei den oben genannten Ausführungsformen auf der 2. Elektrode zusätzlich noch eine Verkapselung angeordnet, und zwar auf der, der licht-emittierenden Schicht gegenüberliegenden Seite. In der ersten bevorzugten Ausführungsform („Bottom Emission" OLED) kann die Verkapselung transparent, semi-transparent sowie nicht transparent sein. In der zweiten sowie dritten bevorzugten Ausführungsform ist die Verkapselung transparent oder semitransparent, vorzugsweise transparent.
Transparent im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass das Material zumindest in Teilbereichen, vorzugsweise jedoch im gesamten Bereich, des sichtbaren Lichtes eine Lichtdurchlässigkeit von > 60 bis 100% aufweist, semi-transparent bedeutet, dass die Lichtdurchlässigkeit im Bereich von 20 bis 60% liegt und nicht transparent bedeutet, dass die Lichtdurchlässigkeit im Bereich von 0 bis < 20% liegt.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass es möglich ist, durch die erfindungsgemäße Anordnung der mindestens einen leitenden Schicht, vorzugsweise der mindestens einen Metallschicht, die Homogenität der Lichtemission des OLED's deutlich zu verbessern. Darüber hinaus lassen sich die erfindungsgemäßen OLED's aufgrund ihrer Anordnung auch unterschiedlich ansteuern, beispielsweise über Einzelansteuerung, Reihenschaltung oder Matrixschaltung.
Als Materialien für die mindestens eine leitende Schicht, die vorzugsweise eine Metallschicht ist, kommen dabei alle dem Fachmann für diesen Zweck geeigneten Materialien in Frage. Bevorzugt als Materialien für die mindestens eine leitende Schicht sind jedoch Edelmetalle, wie zum Beispiel Gold (Au), Silber (Ag) und Kupfer (Cu), es können aber auch leitende Polymere eingesetzt werden. Die leitende Schicht, vorzugsweise die
Metallschicht, wird dabei vorzugsweise in Schichtdicken von weniger als 1 μm aufgebracht, um kompatibel für die nachfolgenden Prozesse, wie z. B. Spincoaten, zu bleiben. Unter „leitend" wird in der vorliegenden Anmeldung „den elektrischen Strom leitend" verstanden.
Der Schichtwiderstand der leitenden Schicht, vorzugsweise der Metallschicht, sollte dabei geringer sein als der Schichtwiderstand des eingesetzten Elektrodenmaterials, beispielsweise des vorzugsweise als Anodenmaterial eingesetzten ITO's. Besonders bevorzugt liegt der Schichtwiderstand dabei im Bereich von 1 bis 3 ohm/square. In diesem
Zusammenhang ist anzumerken, dass der Schichtwiderstand der leitenden Schicht stark von der späteren Applikation abhängt. Die Schichtdicke der leitenden Schicht ist dabei so einzustellen, dass der geforderte Schichtwiderstand erreicht wird, sich aber kein negativer Einfluß auf die späteren Folgeprozesse ergibt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als mindestens Metallschicht eine Chrom(Cr)- und eine Kupfer(Cu)-Schicht eingesetzt . Die Dicke der Cr-Schicht liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 50 nm. Sie wird hauptsächlich als Haftungsschicht eingesetzt. Die Dicke der Cu-
Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 500 nm. Sie hat hauptsächlich die Funktion der leitenden Schicht. Sowohl die Cr- als auch die Cu-Schicht - o -
werden dabei vorzugweise mittels Schattenmaske aufgedampft. Auf diese Weise lässt sich ein Schichtwiderstand von etwa 2 ohm/square erreichen.
Als Substrate können alle für diesen Zweck geeigneten Materialien eingesetzt werden. Bevorzugte Substrat-Materialien sind jedoch Glas sowie
Kunststoffe, wobei Glas besonders bevorzugt ist. Als Glas können alle möglichen Glassorten eingesetzt werden, wie z.B. typisches Fensterglas. Vorzugsweise werden jedoch Flachgläser eingesetzt, wie sie in der Displayindustrie Verwendung finden (z.B. Kalk-Natron-Glas oder alkalifreies Glas). Als Kunststoffe können alle thermoplastischen Kunststoffe eingesetzt werden, bevorzugt sind jedoch Polymere wie z.B. Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyvinylcarbazol (PVK), Polybutadiene, Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET) und Polyester. Für „Top Emission" OLED 's können auch metallische Substrate, wie z. B. metallische Folien, eingesetzt werden. Die Dicke des Substrates liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 3 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 1 ,1 mm.
Als Materialien für die vorzugsweise, transparente Anode werden vorzugsweise Indium-Zinn-Oxid (ITO, Indium Tin Oxide) oder auch andere Metalloxide, wie z. B. Indium-Zink-Oxid (IZO) oder Aluminium-Zink-Oxid (AIZnO), aber auch dotierte Versionen der genannten Oxide (z.B. mit Fluor dotiertes ITO) eingesetzt. Darüber hinaus ist auch eine semi-transparente, dünne Metallschicht als Anode oder im Falle des „Top Emission" OLED auch eine nicht-transparente Anode denkbar.
Die organische licht-emittierende Schicht kann als licht-emittierende Materialien entweder sog. „small molecules" (kleine Moleküle) oder Polymere aufweisen. Als Materialien können dabei alle dem Fachmann für diesen Zweck bekannten und geeigneten Materialien eingesetzt werden. Auch ist es möglich, dass bei der Verwendung von mehreren licht- _ _
emittierenden Materialien, diese in einer oder mehreren organischen lichtemittierenden Schichten (sog. „multi layers") angeordnet sind.
Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen OLED's weitere Funktionsschichten aufweisen, die je nach Anwendung variieren können.
So sind beispielsweise Lochleiter-, Elektonenleiter-, Injektions- und/oder Barriereschichten denkbar. Diese können vorzugsweise vorhanden sein, sind jedoch nicht zwingend notwendig.
In einer bevorzugten Ausfϋhrungsform weisen die erfindungsgemäßen OLED's mindestens eine Lochleiterinjektionsschicht auf. Diese ist anodenseitig direkt an der mindestens einen licht-emittierenden Schicht angeordnet. Sie kann aus allen dem Fachmann für diesen Zweck geeigneten Materialien bestehen. Bevorzugte Materialien sind jedoch PEDOT (Poly(3,4-ethylendioxythiophen)) und PANI (Polyanilin).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die erfindungsgemäßen OLED's mindestens eine Elektronenleiterinjektionsschicht auf. Diese ist kathodenseitig direkt an der mindestens einen licht-emittierenden Schicht angeordnet. Sie kann ebenfalls aus allen dem Fachmann für diesen Zweck geeigneten Materialien bestehen. Bevorzugte Materialien sind jedoch Calcium, Barium und Lithiumfluorid.
Als Materialien für die nicht-transparente oder semi-transparente Kathode werden vorzugsweise metallische Materialien, wie z.B. AI, Ag, Au oder Cr, eingesetzt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden Zwei- Schichtsysteme (Bi-layer) aus einer dünnen Schicht Ba, Li, LiF, Ca oder Mg und einer Schicht aus einem Metall aufgedampft. Als Materialien für transparente oder semi-transparente Kathoden, beispielsweise für „Top Emission" OLED's oder transparente OLED's, werden vorzugsweise transparente oder semi-transparente Kathoden-Materialien, wie z.B. ITO, eingesetzt. _
Als Verkapselung können alle für diesen Zweck geeigneten Materialien eingesetzt werden. Bevorzugte Verkapselungsmaterialien sind jedoch Glas sowie Kunststoffe, wobei Glas besonders bevorzugt ist. Als Glas können alle möglichen Glassorten eingesetzt werden, wie z.B. typisches
Fensterglas. Vorzugsweise werden jedoch Flachgläser eingesetzt, wie sie in der Displayindustrie Verwendung finden (z.B. Kalk-Natron-Glas oder alkalifreies Glas). Besonders bevorzugt werden sog. Aufdampfgläser verwendet, wie sie beispielsweise in der WO 03/088370 A1 offenbart werden. Als Kunststoffe können alle thermoplastischen Kunststoffe eingesetzt werden, bevorzugt sind jedoch Polymere wie z.B. Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA)1 Polyvinylcarbazol (PVK), Polybutadiene, Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET) und Polyester. Es können jedoch auch metallische Folien als Verkapselung eingesetzt werden. Die Verkapselung kann dabei im einfachsten Fall aus einer einzigen Verkapselungsschicht bestehen, es ist jedoch auch möglich die Verkapselung aus mehreren Schichten aufzubauen. Die Gesamtdicke der Verkapselung liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 1 μm bis 3 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 5 μm bis 1 ,1 mm.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen OLED's, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man auf ein Substrat eine 1. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung, mindestens eine organische licht-emittierende Schicht und eine 2. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung aufbringt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man zwischen der 1. Elektrode und der lichtemittierenden Schicht oder der 2. Elektrode und der licht-emittierenden Schicht mindestens eine leitende Schicht, vorzugsweise mindestens eine Metallschicht, derart aufbringt, dass bei der leitenden Schicht die Struktur der Gegenelektrode ausgespart ist und das die leitende Schicht die Struktur der Gegenelektrode im wesentlichen umgibt, wobei die Stelle(n) der mindestens einen Zuleitung der Gegenelektrode ausgespart wird/werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand einer besonders bevorzugten Ausführungsform ausführlich beschrieben. Demnach bringt man auf einem Substrat, vorzugsweis Glas, als 1. Elektrode eine Anode auf. Als Anodenmaterial wird vorzugsweise ITO eingesetzt. Nach dem Aufbringen des ITO's wird die Elektrode mittels Photolithographie oder anderen Ätzverfahren strukturiert. Nach der Strukturierung erfolgt vorzugsweise ein Reinigungsschritt. Daran schließt sich die Anodenmetallisierung, beispielsweise mittels eines Aufdampfprozesses oder eines Sputterprozesses an. Anschließend kann wieder eine Zwischenreinigung durchgeführt werden, bevor mittels Spincoat-Prozessen oder Druckprozessen eine Lochinjektionsschicht, beispielsweise aus PEDOT oder PANI, und anschliessend mindestens eine organische licht-emittierende Schicht aufgebracht wird. Danach wird die Kathode aufgedampft und anschließend wird das OLED mit einem Deckglas verkapselt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäßen OLED's in Beleuchtungsvorrichtungen. Der Begriff Beleuchtungsvorrichtungen umfasst dabei beispielsweise allgemeine Beleuchtung sowie Hintergrundbeleuchtung von LCD's.
In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass die Anforderung an die Homogenität einer Hintergrundbeleuchtung bei LCD's sehr hoch ist. Gerade diese Homogenität wird durch die vorliegende Erfindung gewährleistet. Darüber hinaus hat man durch die flexiblen Schaltungsmöglichkeiten, z.B. Einzelansteuerung, Reihenschaltung oder Matrixschaltung, die Möglichkeit die Hintergrundbeleuchtung mittels der erfindungsgemäßen OLED's modular in großflächigen LCD's einzusetzen.
Aufgrund ihrer Ausgestaltung lassen sich die erfindungsgemäßen OLED's nämlich sowohl einzeln als auch in Reihe geschaltet einsetzen. Auch ist die - -
Kombination mehrerer Reihenschaltungen zu sogenannten „Matrixschaltungen" möglich.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher beschrieben, ohne dadurch jedoch beschränkt zu werden.
Die einzelnen Figuren zeigen dabei:
- den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen OLED's sowohl in Seitenansicht (Figur 1 ) als auch in Aufsicht (Figur 2);
- die Einzelansteuerung eines erfindungsgemäßen OLED's sowohl mit einseitiger Kontaktierung (Figur 3) als auch mit beidseitiger Kontaktierung (Figur 4);
- eine Reihenschaltung von erfindungsgemäßen OLED's (Figur 5); und - eine Matrixschaltung von erfindungsgemäßen OLED's (Figur 6).
Bezugszeichenliste
(A) Deckglas
(B) Leitende Schicht (z.B. Anodenmetallisierung) (C) Kleber
(D) Kathode
(E) Organische licht-emittierende Schicht
(F) Lochinjektionsschicht (PEDOT; ®Baytron P)
(G) ITO (Indium-Zinnoxid) (H) Glassubstrat (Trägermaterial)
(1 ) Kathode
(2) Anodenmetallisierung
(3) ITO layer inkl. Glassubstrat
(4) FPC (flexible printed circuit) (5) FPC Anodenkontakt
(6) FPC Kathodenkontakt _ _
Beispiel 1 :
Herstellung eines erfindungsgemäßen OLED's
Auf einem Glassubstrat (Dicke: 0,7 mm) mit einem Brechungsindex von n [589 nm] ~ 1 ,5 wird eine ca. 130 nm dicke ITO Schicht als Anode (n = 1 ,8) aufgespürter! Mittels eines Aufdampfprozesses und unter Einsatz einer entsprechenden Schattenmaske wird eine dünne Anodenmetallschicht aus Cr/Cu (50 nm/500 nm) auf die ITO-Schicht aufgebracht. Darauf bringt man eine ca. 50 nm dicke PEDOT (Poly(3,4- ethylendioxythiophen)) Schicht (Baytron P AL4083) als Loch- Injektionsschicht auf. Auf dieser Schicht wird mittels Spin-Coating eine ca. 80 nm dicke Emitterschicht („Super Yellow" oder SPW-093, Merck OLED Materials GmbH) aufgebracht. Als Kathode werden eine dünne Bariumschicht und darauf eine dickere (ca. 100 nm) Aluminiumschicht im Vakuum aufgedampft. Zuletzt wird das OLED noch durch vollflächiges
Aufkleben einer Glasplatte verkapselt, um die Einflüsse von Sauerstoff und Luftfeuchtigkeit auf das OLED zu minimieren.
Figur 1 beschreibt den schematischen Aufbau des erfindungsgemäßen OLED's in Seitenansicht. Figur 2 zeigt eine Aufsicht des erfindungsgemäßen OLED's.
Wie insbesondere aus der Figur 2 zu ersehen ist, weist das erfindungsgemäße OLED in einer besonders bevorzugten Ausführungsform in zwei Richtungen (x- und y-Achse) einen achsensymmetrischen Aufbau auf. Ein solcher Aufbau hat folgende Vorteile:
1.) Die außen liegende Anodenmetallschicht, die die Kathode umgibt, ist zum einen Zuleitungs- und Transportschicht, die die Spannung möglichst verlustfrei über die gesamte Fläche in die ITO-Schicht einbringen soll, was zu einer homogeneren Emission führt und zum anderen Kontaktfläche für mögliche Steckersysteme, wie z.B. FPC
(Flexible Printed Circuit), ist. 2.) Umrandet von der Anodenmetallschicht befindet sich in einer separaten
Schicht in der Mitte die Kathode, deren Struktur die Leuchtfläche definiert.
3.) Das OLED kann beispielsweise als Einzelansteuerung (Beispiele 2 und
3), als Reihenschaltung („Durchschleifen" der OLED's, Beispiel 4) oder als Matrixschaltung verwendet werden (Beispiel 5).
Beispiel 2:
Einzelschaltunq eines erfindungsgemäßen OLED's mit einseitiger
Ansteuerung
Zum Betreiben des einzelnen, in Beispiel 1 hergestellten OLED's, wird dieses auf einer Seite mit einer FPC-Kontaktierung (FPC = flexible printed circuit) versehen. Dazu wird das FPC mittels einer ACF-Folie (ACF = adhesive conductive foil) in einem Standard-Verfahren „aufgeklebt".
Das FPC ist dabei so aufgebaut, dass auf einem Kunststoff-Trägermaterial eine dünne, strukturierte Cu-Schicht aufgebracht ist und darauf eine Kunststoffschicht als Abdeckschicht. Die Kontaktflächen des FPC bleiben nicht isoliert, um mit den Kontaktflächen des OLED verbunden zu werden.
Figur 3 zeigt das erfindungsgemäße OLED, welches auf einer Seite eine FPC-Kontaktierung aufweist.
Die Anodenmetallisierung führt bei einseitiger Ansteuerung zu einer Uniformität der Lichtemission von weniger als 30% (Defintion: +/- Uniformität [%] = ((Leuchtdichte max- Leuchtdichte min)/2/Leuchtdichte average)*100 %. Beispiel 3:
Einzelschaltunq eines erfindungsgemäßen OLED's mit beidseitiger
Ansteuerung
Zum Betreiben des einzelnen, in Beispiel 1 hergestellten OLED's, wird dieses auf zwei Seiten jeweils mit einer FPC-Kontaktierung (FPC = flexible printed circuit) versehen. Die Kontaktierung erfolgt dabei wie in Beispiel 2 beschrieben. Die beiden FPCs werden parallel angeschlossen.
Figur 4 zeigt das erfindungsgemäße OLED, welches auf zwei Seiten FPC- Kontaktierungen aufweist.
Durch die auf gegenüberliegenden Seiten angebrachten FPC- Kontaktierungen wird die Uniformität der Lichtemission im Vergleich zu Beispiel 2 weiter verbessert.
Beispiel 4 Reihenschaltung
Hierzu werden mehrere der in Beispiel 1 hergestellten OLED's in Reihe geschaltet. Dazu werden die einzelnen OLED's über FPCs miteinander verbunden. Dabei wird jeweils die Kathode eines OLED's mit der Anode des nächsten OLED's verbunden. Hierbei ist keine bauliche Veränderung der einzelnen OLED's notwendig. Lediglich die FPCs müssen entsprechend angepasst werden. Auf diese Weise werden alle OLED's mit dem gleichen Strom betrieben.
Figur 5 zeigt beispielhaft mehrere in Reihe geschaltete, erfindungsgemäße OLED's, die über FPCs miteinander verbunden sind. Da bei einer Reihenschaltung die Gefahr besteht, dass bei einem Kontaktproblem alle OLED's ausfallen, kann man parallel zu den OLED's noch sogenannte „shunf'-Widerstände einbauen, die bei einer Unterbrechung des Stromes in einem oder mehreren OLED's deren Leitfähigkeit übernehmen.
Beispiel 5 Matrixschaltung
Hierzu werden mehrere in Reihe geschaltete OLED's zu einer Matrix verschaltet. Dabei werden nicht nur die einzelnen OLED's mittels FPCs miteinander verschaltet sondern auch die verschiedenen Reihenschaltungen. Die Ansteuerung kann dabei entweder über Passiv- Matrixansteuerung oder über Aktiv-Matrixansteuerung erfolgen.
Figur 6 zeigt beispielhaft eine Passiv-Matrixansteuerung, bei der mehrere Reihenschaltungen von OLED's mittels FPCs in einer Matrix geschaltet sind.

Claims

- -Patentansprüche
1. OLED, das mindestens
- ein Substrat, - eine 1. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung,
- mindestens eine organische licht-emittierende Schicht, und
- eine 2. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung aufweist, wobei zumindest entweder
- das Substrat und die 1. Elektrode, - die 2. Elektrode oder
- das Substrat, die 1. und die 2. Elektrode transparent sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der 1. Elektrode und der organischen licht-emittierenden Schicht oder der 2. Elektrode und der licht-emittierenden Schicht mindestens eine leitende Schicht derart angeordnet ist, dass bei der leitenden Schicht die Struktur der
Gegenelektrode ausgespart ist und dass die leitende Schicht die Strukur der Gegenelektrode im wesentlichen umgibt, wobei die Stelle(n) der mindestens einen Zuleitung der Gegenelektrode ausgespart wird/werden.
2. OLED nach Anspruch 1 , das mindestens
- ein transparentes Substrat,
- eine transparente 1. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung,
- mindestens eine organische licht-emittierende Schicht, und - eine 2. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der 2. Elektrode und der licht-emittierenden Schicht mindestens eine leitende Schicht derart angeordnet ist, dass bei der leitenden Schicht die Struktur der 1. Elektrode ausgespart ist und dass die leitende Schicht die Strukur der 1. Elektrode im wesentlichen umgibt, wobei die Stelle(n) der mindestens einen Zuleitung der Gegenelektrode ausgespart wird/werden. - o -
3. OLED nach Anspruch 1 , das mindestens
- ein Substrat,
- eine 1. Elektrode. mit mindestens einer Zuleitung,
- mindestens eine organische licht-emittierende Schicht, und - eine transparente 2. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der 1. Elektrode und der organischen licht-emittierenden Schicht mindestens eine leitende Schicht derart angeordnet ist, dass bei der leitenden Schicht die Struktur der 2. Elektrode ausgespart ist und dass die leitende Schicht die Strukur der 2. Elektrode im wesentlichen umgibt, wobei die Stelle(n) der mindestens einen Zuleitung der Gegenelektrode ausgespart wird/werden.
4. OLED nach Anspruch 1 , das mindestens
- ein transparentes Substrat,
- eine transparente 1. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung,
- mindestens eine organische licht-emittierende Schicht, und
- eine transparente 2. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der 1. Elektrode und der organischen licht-emittierenden Schicht oder der 2. Elektrode und der licht-emittierenden Schicht mindestens eine leitende Schicht derart angeordnet ist, dass die mindestens eine leitende Schicht die Struktur der Elektrode aufweist, auf der sie angeordnet ist und dass die leitende Schicht die Strukur der Gegenelektrode im wesentlichen umgibt, wobei die Stelle(n) der mindestens einen Zuleitung der Gegenelektrode ausgespart wird/werden.
5. OLED nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die 1. Elektrode als Anode und die 2. Elektrode als Kathode ausgebildet ist.
6. OLED nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine leitende Schicht eine Metallschicht ist.
7. OLED nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der licht-emittierenden Schicht gegenüberliegenden Seite der 2. Elektrode zusätzlich noch eine Verkapselung angeordnet ist.
8. OLED nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus Glas besteht.
9. Verfahren zur Herstellung von OLED's nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man auf ein
Substrat eine 1. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung, mindestens eine organische licht-emittierende Schicht und eine 2. Elektrode mit mindestens einer Zuleitung aufbringt, dadurch gekennzeichnet, dass man zwischen der 1. Elektrode und der licht-emittierenden Schicht oder der 2. Elektrode und der licht-emittierenden Schicht mindestens eine leitende Schicht derart aufbringt, dass bei der leitenden Schicht die Struktur der Gegenelektrode ausgespart ist und das die leitende Schicht die Struktur der Gegenelektrode im wesentlichen umgibt, wobei die Stelle(n) der mindestens einen Zuleitung der Gegenelektrode ausgespart wird/werden.
10. Verwendung von OLED's nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 in Beleuchtungsvorrichtungen.
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US12/296,182 US7965030B2 (en) 2006-04-05 2007-03-19 Large-area OLEDs featuring homogeneous emission of light
JP2009503451A JP2009532834A (ja) 2006-04-05 2007-03-19 均一な発光を有する大エリアｏｌｅｄ
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008090493A1 (en) * 2007-01-22 2008-07-31 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Light emitting device
WO2012045857A1 (de) * 2010-10-07 2012-04-12 Ledon Oled Lighting Gmbh & Co. Kg Leuchtelement mit oled-modulen
US8421064B2 (en) 2010-04-09 2013-04-16 Electronics And Telecommunications Research Institute Organic-light-emitting-diode flat-panel light-source apparatus
US8692457B2 (en) 2010-12-20 2014-04-08 General Electric Company Large area light emitting electrical package with current spreading bus
US8963193B2 (en) 2010-06-17 2015-02-24 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Opto-electric device and method of manufacturing thereof

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008028889A1 (de) * 2008-06-18 2009-12-24 Osram Opto Semiconductors Gmbh Bauteil mit einem ersten und einem zweiten Substrat
US20110095277A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-28 Tilman Beierlein Organic electronic devices and methods for manufacturing the same
DE102010014611A1 (de) * 2010-04-10 2011-10-13 Ledon Oled Lighting Gmbh & Co.Kg Leuchtmodul und Leuchte
DE102010029848A1 (de) 2010-04-30 2012-01-12 Ledon Oled Lighting Gmbh & Co.Kg Flächiger Leuchtkörper mit homogener Leuchtdichte und Verfahren zum Erhöhen der Homogenität der Leuchtdichte eines flächigen Leuchtkörpers
JP2013541425A (ja) * 2010-08-10 2013-11-14 ヴェルマ ホールディング ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 運転状態警告灯を有する生産機械
CN101968948B (zh) * 2010-09-20 2012-05-30 四川虹视显示技术有限公司 用于oled照明面板的辅助电极结构
KR101399779B1 (ko) * 2011-06-09 2014-05-27 주식회사 엘지화학 유기발광소자 및 이를 포함하는 발광장치
TWI517471B (zh) * 2011-06-15 2016-01-11 國立清華大學 具有效率上升特性之有機發光二極體
DE102012221095B4 (de) * 2012-11-19 2020-04-16 Osram Oled Gmbh Optoelektronisches Bauelement

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1191823A1 (de) * 2000-02-25 2002-03-27 Seiko Epson Corporation Organische elektrolumineszente vorrichtung und verfahren zu dessen herstellung
US20020158835A1 (en) * 2001-04-20 2002-10-31 Michiya Kobayashi Display device and method of manufacturing the same
JP2003045674A (ja) * 2001-08-02 2003-02-14 Seiko Instruments Inc 有機エレクトロルミネセンス素子
JP2003123990A (ja) * 2001-10-17 2003-04-25 Toppan Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
US20040174116A1 (en) * 2001-08-20 2004-09-09 Lu Min-Hao Michael Transparent electrodes
US20050248266A1 (en) * 2000-02-16 2005-11-10 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Actively driven organic EL device and manufacturing method thereof
EP1679939A2 (de) * 2004-12-24 2006-07-12 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Elektrolumineszentes Element

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09102392A (ja) * 1995-10-06 1997-04-15 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機ｅｌパネルおよびこのパネルを用いた表示装置
JPH1140369A (ja) * 1997-07-15 1999-02-12 Casio Comput Co Ltd 電界発光素子
JP2001085158A (ja) * 1999-09-10 2001-03-30 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 有機電界発光素子
KR100723011B1 (ko) * 2001-05-28 2007-05-29 주식회사 동진쎄미켐 보조 전극을 갖는 유기 전기발광 디스플레이의 제조 방법
DE10222958B4 (de) 2002-04-15 2007-08-16 Schott Ag Verfahren zur Herstellung eines organischen elektro-optischen Elements und organisches elektro-optisches Element
AU2003245876A1 (en) * 2002-04-15 2003-10-27 Schott Ag Method for forming housings for electronic components and electronic components that are hermetically encapsulated thereby
AU2003227626A1 (en) * 2002-04-15 2003-10-27 Schott Ag Method for connecting substrates and composite element
EP1506693B1 (de) * 2002-05-10 2006-09-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Elektrolumineszierende vorrichtung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050248266A1 (en) * 2000-02-16 2005-11-10 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Actively driven organic EL device and manufacturing method thereof
EP1191823A1 (de) * 2000-02-25 2002-03-27 Seiko Epson Corporation Organische elektrolumineszente vorrichtung und verfahren zu dessen herstellung
US20020158835A1 (en) * 2001-04-20 2002-10-31 Michiya Kobayashi Display device and method of manufacturing the same
JP2003045674A (ja) * 2001-08-02 2003-02-14 Seiko Instruments Inc 有機エレクトロルミネセンス素子
US20040174116A1 (en) * 2001-08-20 2004-09-09 Lu Min-Hao Michael Transparent electrodes
JP2003123990A (ja) * 2001-10-17 2003-04-25 Toppan Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
EP1679939A2 (de) * 2004-12-24 2006-07-12 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Elektrolumineszentes Element

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008090493A1 (en) * 2007-01-22 2008-07-31 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Light emitting device
US8179036B2 (en) 2007-01-22 2012-05-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light emitting device with a shunt
US8421064B2 (en) 2010-04-09 2013-04-16 Electronics And Telecommunications Research Institute Organic-light-emitting-diode flat-panel light-source apparatus
US8871563B2 (en) 2010-04-09 2014-10-28 Electronics And Telecommunications Research Institute Method of manufacturing organic-light-emitting-diode flat-panel light-source apparatus
US8963193B2 (en) 2010-06-17 2015-02-24 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Opto-electric device and method of manufacturing thereof
WO2012045857A1 (de) * 2010-10-07 2012-04-12 Ledon Oled Lighting Gmbh & Co. Kg Leuchtelement mit oled-modulen
US8692457B2 (en) 2010-12-20 2014-04-08 General Electric Company Large area light emitting electrical package with current spreading bus

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