WO2008037614A2 - Verfahren zum herstellen einer organischen leuchtdiode und organische leuchtdiode - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a process for producing an or ganic ⁇ light-emitting diode and an organic light emitting diode.
- OLED Organic Light Emitting Diode
- the Applicant is internally known to structure the light emitting FLAE ⁇ surface of an organic light emitting diode, so that the desired exhaust the desired pattern is generated by the operation of the organic light emitting diode beam characteristics respectively.
- the applicant is further internally known to structure the electrodes or the organic semiconductor layer or semiconductor layers.
- Internally known techniques are lithographic methods, the use of shadow masks, a partial application of the light-emitting organic semiconductor layers by means of printing techniques or, for example, laser-based structuring methods.
- shadow masks means a vacuum process, which in turn is very costly. Also, the printing techniques mentioned above are very complex and therefore expensive.
- organic light-emitting diodes are also used in lighting systems, the large homogeneous lighting surfaces erfor ⁇ countries.
- the electrodes of an organic light-emitting diode have a relatively high resistance.
- ITO indium tin oxide commonly used for the anode
- a voltage drop occurs due to the resistance on large emitting surfaces, which leads to considerable inhomogeneity in the luminance.
- arises in the loading ⁇ rich of electric connection of the electrodes a counter increased over the other areas of current density. This entste ⁇ Henden inhomogeneities of the luminance are, however, spe ⁇ essential for large lighting applications that require particularly homogeneous lighting surfaces, undesirable and detrimental.
- An object of the present invention is therefore to produce an organic light-emitting diode (OLED) with a predetermined Abstrahlcharakte ⁇ stik in a simple and cost-effective manner in particular.
- OLED organic light-emitting diode
- the stated object is achieved by a procedural ⁇ ren with the features of claim 1 and / or by an organic light-emitting diode having the features of patent claim 10.
- a method for producing an organic light-emitting diode comprising the following steps: a) providing an anode, which has at least an anode layer ⁇ ; b) mechanically structuring the provided anode to selectively change a local light emission of the organic light emitting diode; c) arranging at least one organic semiconductor layer on the anode; and d) disposing a cathode which has at least one cathode ⁇ layer on the organic semiconductor layer.
- a cathode which has at least one cathode layer ;
- Ano ⁇ arranged on the organic semiconductor layer Ano ⁇ de with at least one anode layer, which has scratches or notches for the targeted change in the light emission.
- the idea underlying the present invention is to produce a desired or predetermined emission characteristic for the organic light-emitting diode by introducing or structuring predetermined scratches or notches into the anode which suppress the light emission of the organic light emitting diode
- the organic light emitting diode emits more light than in an unstructured area of the anode.
- a main The reason for this effect is due in particular to a more intense emission due to a locally increased electric field and thus an improved injection of charge carriers.
- the differences in brightness produced can be used, for example, to generate lettering or patterns in the active area or to compensate for existing inhomogeneities in the luminance prior to structuring.
- one or more organic semiconductor layers are arranged between two electrodes , cathode and anode.
- the anode used is, for example, the visibly transparent indium-Zmn-oxide (ITO).
- ITO indium-Zmn-oxide
- the cathode for example, egg ⁇ ne metallic double layer of injection and coating layer vapor-deposited, for example, barium-aluminum.
- the mechanical structuring of the anode comprises scratching or scoring the anode to form predetermined scratches and / or notches with a predetermined distribution density.
- the predetermined or desired Abstrahlcharakte ⁇ stik the organic light emitting diode can be achieved by introduction of the scratches and / or notches with the réelle ⁇ agreed distribution density.
- the mechanical structuring is carried out by means of a rotating steel brush.
- the cathode is a metallic double layer of an injection ⁇ layer and a cover layer and / or the at least one organic semiconductor layer comprises a elektrolummesmp- of material for emitting light and / or the anode to the emitted light at least partially permeable and in particular has an indium-tin-oxide layer.
- the organic semiconductor layer has a layer thickness of 1 to 1000 nm, preferably 10 to 500 nm, particularly preferably 30 to 400 nm.
- the one mentioned here is a layer thickness of 1 to 1000 nm, preferably 10 to 500 nm, particularly preferably 30 to 400 nm.
- Semiconductor layer also includes the ability to stack different organic materials on top of each other.
- the cathode is formed as a two- or three-layer system, wherein the first layer (injection ⁇ ons Mrs) has a work function, which is energetically adapted to the lowest ⁇ unoccupied molecule level.
- the uppermost cathode layer (cover layer) preferably ensures the electrical contact and provides protection against corrosion. Any intermediate layers ensure a good energetic connection of the injection layers to the cover layers. Examples of such sequences are: barium, Calcium or lithium fluoride as the injection layer and Alumi ⁇ nium or silver as the top layer.
- the organic light emitting diode on a transparent substrate layer that forms in particular a glass ⁇ cap for protection against water and / or oxygen and preferably comprises a so-called getter Mate ⁇ al.
- the ⁇ ses getter material binds penetrating water vapor and / or oxygen physically or chemically.
- getter materials include, for example, calcium oxide and zeolites.
- the scratches or notches can be achieved in the inverse of the measured luminance that the üb ⁇ SHORT- in the light emitting diode existing, unwanted inhomogeneity be compensated for in the luminance by adjusting the distribution density.
- the me chanical ⁇ patterning the anode is carried out substantially over its entire area.
- the scratches or notches have a depth of 10 to 400 nm, preferably from 20 to 200 nm, particularly preferably from 50 to 150 nm.
- the anode is mechanically structured in such a way that the scratches or notches each have a lateral distance from each other which the human eye can not resolve.
- the viewer organic light emitting diode full ⁇ constantly homogeneous in luminance For example, the distance of the scratches in a two meter diameter lighting panel may be a few tens to hundreds of microns.
- the method according to the invention further comprises the following steps:
- Figure 1 is a schematic flow diagram of a first embodiment of the method according to the invention.
- Figure 2 is a schematic representation of a preferred embodiment of an organic light-emitting diode according to the present invention.
- Figure 3 is a schematic flow diagram of a second embodiment of the method according to the invention.
- FIG. 4 shows a measured luminance of an organic light-emitting diode before the structuring of the anode
- FIG. 5 shows a distribution density of the scratches of the anode to be structured derived from the luminance according to FIG. 3;
- FIG. 6 is a schematic flow diagram of a third exemplary embodiment of the method according to the invention.
- Figure 7 is a photomicrograph of the luminous surface of an organic light emitting diode according to the invention with a structured anode.
- FIG. 1 shows a schematic flow diagram of a first embodiment of the inventive method for producing an organic light-emitting diode 1.
- the method of the invention with reference to the block diagram in Figure 1 with reference to the schematic representation of the be ⁇ preferred exemplary embodiment of the organic light emitting diode of Figure 2 will be explained.
- the first exemplary embodiment of the method according to the invention has the following method steps S1 to S4:
- An anode 4 which has at least one anode layer.
- the anode is at least partially transparent, in particular for the emitted light, and has an indium-zinc oxide (ITO) layer.
- ITO indium-zinc oxide
- Process step S2 The anode 4 is for targeted change of the local
- the mechanical structuring of the anode 4 comprises scratching and / or scoring the anode 4 to form predetermined scratches 5 and / or notches having a predetermined distribution density.
- the mechanical structuring ⁇ ren the anode 4 is, for example, carried out by means of a rotating steel brush.
- At least one organic semiconductor layer 3 is arranged on the anode 4.
- the organic semiconductor layer 3 comprises an electroluminescent material for emitting light.
- a cathode 2 is arranged on the organic semiconductor layer 3.
- the cathode 2 has at least one cathode layer.
- the cathode 2 consists of at least one metallic double layer of an injection layer and a cover layer.
- the organic light-emitting diode 1 is in particular encapsulated by means of a glass cap 7 or glass layer for protection against water and / or oxygen.
- Reference numeral 6 in Fig. 2 denotes a zone of increased light emission due to the scratch 5, and reference numeral 8 schematically shows the resulting light emission.
- FIG. 3 shows a schematic flow diagram of a second exemplary embodiment of the method according to the invention.
- the method steps T1 to T3 according to FIG. 3 correspond to the method steps S1 to S3 according to FIG. 1. For reasons of clarity, their repetition at this position is dispensed with.
- the method steps T4 and T5 will now be explained with reference to the block diagram in FIG. 3 with reference to FIGS. 4 and 5.
- the second exemplary embodiment of the method according to the invention has the following method steps T 1 to T 3, which correspond to method steps S 1 to S 3 of FIG. 3, and method steps T 4 and T 5, which are explained below.
- Step T4 is the following method steps T 1 to T 3, which correspond to method steps S 1 to S 3 of FIG. 3, and method steps T 4 and T 5, which are explained below.
- the luminance of a light emitting diode with unstructured anode is measured.
- a measured luminance of an orga ⁇ African light emitting diode before the patterning of the anode is illustrated in FIG. 4
- the distribution density of the scratches 5 to be patterned of the anode 4 can be derived in order to homogenize the luminance of the organic light-emitting diode 1 in this case.
- the distribution density of the scratches 5 is formed inversely to the measured luminance.
- FIG. 6 shows a schematic flow diagram of a third embodiment of the inventive method is Darge ⁇ represents.
- the method steps R1 to R3 according to FIG. 6 correspond to the method steps S1 to S3 according to FIG. 1.
- the drit ⁇ th embodiment of the inventive method comprises the steps of Rl to R3, which correspond to the steps Sl to S3 of Figure 1 and the process steps of R4 and R5, which are explained in more detail below, to:
- Step R4 A desired Abstrahlcharakte ⁇ stik for the light emitting diode 1 is determined.
- the anode 4 is for the formation of scratches or notches 5 with a distribution density which is dependent on the predetermined radiation pattern or equal to, mechanical structural ⁇ tured.
- FIG. 7 shows by way of example a microscopic image of the luminous surfaces of an organic light-emitting diode 1, which was structured by a scratch 5 in the diode layer 4. Clearly visible is the increased luminance in the region of the scratch 5.
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer organischen Leuchtdiode weist folgende Schritte auf: Bereitstellen einer Anode, welche zumindest eine Anodenschicht aufweist; Mechanisches Strukturieren der bereitgestellten Anode zur gezielten Veränderung einer lokalen Lichtemission der organischen Leuchtdiode; Anordnen zumindest einer organischen Halbleiterschicht auf der Anode; und Anordnen einer Kathode, welche zumindest eine Kathodenschicht aufweist, auf der organischen Halbleiterschicht.
Description
Beschreibung
Verfahren zum Herstellen einer organischen Leuchtdiode und organische Leuchtdiode
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer or¬ ganischen Leuchtdiode und eine organische Leuchtdiode.
Die Anwendung von organischen Leuchtdioden (Organic Light Emitting Diode, OLED) im Bereich von Beleuchtung- und Signal¬ technik oder der Beschilderung gewinnt immer mehr an Bedeutung. Die großflächige Herstellung derartiger Beleuchtungs¬ und Anzeigeelemente ist in der Regel gegenüber vergleichbaren Lösungen sehr kostengünstig. Ein zentrales Element ist dabei die gezielte Erzeugung von Strukturen und Mustern bis hin zu Schriftzügen in der leuchtenden Fläche der organischen Leuchtdiode. Dabei muss eine möglichst einfache, schnelle und damit kostengünstige Herstellungstechnik zum Einsatz kommen, um den potenziellen Kostenvorteil der OLED-Technologie gegen- über anderen Technologien sicherzustellen beziehungsweise zu behaupten .
Der Anmelderin ist intern bekannt, die lichtemittierende Flä¬ che einer organischen Leuchtdiode zu strukturieren, so dass beim Betrieb der organischen Leuchtdiode die gewünschte Ab- strahlcharakteristik beziehungsweise das gewünschte Muster erzeugt wird. Dabei ist der Anmelderin weiter intern bekannt, die Elektroden oder auch die organische Halbleiterschicht oder Halbleiterschichten zu strukturieren. Der Anmeldeπn in- tern bekannte Techniken sind dabei lithographische Verfahren, der Einsatz von Schattenmasken, ein partielles Auftragen der lichtemittierenden organischen Halbleiterschichten mittels Drucktechniken oder beispielsweise laserbasierte Struktuπe- rungsmethoden .
Lithographische Verfahren sind allerdings nasschemische Tech¬ niken, die sehr aufwändig und damit kostenintensiv sind. Es kann ferner nicht ausgeschlossen werden, dass bei einer der-
artigen Prozessierung Rückstände im Bereich der aktiven Flä¬ che der organischen Leuchtdiode zurückbleiben. Dies kann zu schlechten oder auch ungewollten optischen Erscheinungen und zur Beeinträchtigung der Funktion bis zum Totalausfall der organischen Leuchtdiode führen.
Der Weg der Strukturierung mittels Laser in der aktiven Fläche oder Rückelektrode hinterlässt in der Regel Ablations- rückstände auf der organischen Leuchtdiode, die ihrerseits Zerstörung oder zum Ausfall der organischen Leuchtdiode füh¬ ren können. Weiterhin sind Schäden aufgrund des Wärmeeintrags in die organische Leuchtdiode nicht auszuschließen.
Der Einsatz von Schattenmasken bedeutet einen Vakuumprozess, der seinerseits sehr kostenintensiv ist. Auch die oben erwähnten Drucktechniken sind sehr aufwändig und damit kostenintensiv.
Allerdings werden organische Leuchtdioden auch bei Beleuch- tungen eingesetzt, die große homogene Leuchtflächen erfor¬ dern. Allerdings haben die Elektroden einer organischen Leuchtdiode aufgrund der verwendeten Materialien und/oder der geringen Schichtdicken einen relativ hohen Widerstand. Insbe¬ sondere das für die Anode häufig verwendete Material Indium- Zinn-Oxyd (ITO) ist hier zu erwähnen. Bei hohen Stromdichten entsteht aufgrund des Widerstandes auf großen emittierenden Flächen ein Spannungsabfall, der zu erheblichen Inhomogenität in der Leuchtdichte führt. Dabei entsteht insbesondere im Be¬ reich des elektrischen Anschlusses der Elektroden eine gegen- über den anderen Bereichen erhöhte Stromdichte. Diese entste¬ henden Inhomogenitäten der Leuchtdichte sind allerdings spe¬ ziell bei großen Beleuchtungsanwendungen, die insbesondere homogene Leuchtflächen erfordern, unerwünscht und nachteilig.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine organische Leuchtdiode (OLED) mit einer vorbestimmten Abstrahlcharakteπstik auf einfache und insbesondere kostengünstige Weise herzustellen.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch ein Verfah¬ ren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch eine organische Leuchtdiode mit den Merkmalen des Patentan- spruchs 10 gelöst.
Demgemäß wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Herstellen einer organischen Leuchtdiode vorgeschlagen, welches die folgenden Schritte aufweist: a) Bereitstellen einer Anode, welche zumindest eine Anoden¬ schicht aufweist; b) Mechanisches Strukturieren der bereitgestellten Anode zur gezielten Veränderung einer lokalen Lichtemission der organischen Leuchtdiode; c) Anordnen zumindest einer organischen Halbleiterschicht auf der Anode; und d) Anordnen einer Kathode, welche zumindest eine Kathoden¬ schicht aufweist, auf der organischen Halbleiterschicht.
Des Weiteren wird eine nach dem obigen Verfahren hergestellte organische Leuchtdiode vorgeschlagen, welche aufweist:
- eine Kathode, welche zumindest eine Kathodenschicht auf¬ weist;
- zumindest eine organische Halbleiterschicht, welche auf der Kathode angeordnet ist; und
- eine auf der organischen Halbleiterschicht angeordnete Ano¬ de mit zumindest einer Anodenschicht, welche Kratzer oder Kerben zur gezielten Veränderung der Lichtemission aufweist .
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht im Wesentlichen darin, eine gewünschte oder vorbestimmte Ab- strahlcharakteπstik für die organische Leuchtdiode mittels Einbringen oder Strukturieren vorbestimmter Kratzer oder Ker- ben in die Anode, welche die Lichtemission der organischen
Leuchtdiode gezielt verändern, einzustellen. Im Bereich dieser Kratzer emittiert die organische Leuchtdiode mehr Licht als in einem unstrukturierten Bereich der Anode. Ein Haupt-
grund für diesen Effekt ist insbesondere auf eine intensivere Emission aufgrund eines lokal erhöhten elektrischen Feldes und damit einer verbesserten Injektion von Ladungsträgern zurückzuführen. Die erzeugten Helligkeitsunterschiede können dazu genutzt werden, zum Beispiel Schriftzüge oder Muster in der aktiven Fläche zu erzeugen oder vor der Strukturierung bestehende Inhomogenitäten in der Leuchtdichte auszugleichen. Insbesondere ist bei der mechanischen Strukturierung der Anode darauf zu achten, dass die Anodenschicht nicht vollständig durchtrennt wird, um eine möglichst homogene Stromverteilung in der Elektrode (Anode) nicht zu gefährden.
Insgesamt ist das vorgeschlagene Verfahren zum Herstellen ei¬ ner organischen Leuchtdiode einfacher, schneller und damit billiger als die vorne aufgeführten, der Anmeldeπn intern bekannten Verfahren zur Strukturierung der Anode.
Bei der erfindungsgemäßen organischen Leuchtdiode sind ein oder mehrere organische Halbleiterschichten, unter anderem das elektrolummeszierende Material, zwischen zwei Elektro¬ den, Kathode und Anode, angeordnet. Dabei ist zumindest einer der beiden Elektroden, vorzugsweise die Anode für das emit¬ tierte Licht durchlässig oder transparent. Als Anode wird beispielsweise das im Sichtbaren transparente Indium-Zmn- Oxyd (ITO) verwendet. Für die Kathode wird beispielsweise ei¬ ne metallische Doppelschicht aus Injektions- und Deckschicht, zum Beispiel aus Barium-Aluminium aufgedampft. Beim Anlegen einer Spannung an die Elektroden werden positive (Löcher) und negative (Elektronen) Ladungsträger in die organische HaIb- leiterschicht injiziert. Bei einer Rekombination der Elektro¬ nen und Löcher in der elektrolumineszierenden organischen Halbleiterschicht können elektrisch neutrale, angeregte Zu¬ stände entstehen, die unter Aussendung von Licht in den Grundzustand zurückkehren können.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das mechanische Strukturieren der Anode ein Kratzen oder Einkerben der Anode zur Ausbildung vorbestimmter Kratzer und/oder Kerben mit ei- ner vorbestimmten Verteilungsdichte . Vorteilhafterweise kann durch Einbringen der Kratzer und/oder Kerben mit der vorbe¬ stimmten Verteilungsdichte die vorbestimmte oder gewünschte Abstrahlcharakteπstik der organischen Leuchtdiode erreicht werden .
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das mechanische Strukturieren mittels einer rotierenden Stahlbürste durchgeführt .
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Kathode eine metallische Doppelschicht aus einer Injektions¬ schicht und einer Deckschicht auf und/oder die zumindest eine organische Halbleiterschicht weist ein elektrolummeszieren- des Material zum Emittieren von Licht auf und/oder die Anode ist für das emittierte Licht zumindest teilweise durchlässig und weist insbesondere eine Indium-Zinn-Oxyd-Schicht auf.
Beispielsweise weist die organische Halbleiterschicht eine Schichtdicke von 1 bis 1000 nm, bevorzugt 10 bis 500 nm, be- sonders bevorzugt von 30 bis 400 nm auf. Die hier genannte
Halbleiterschicht umfasst auch die Möglichkeit, verschiedene organische Materialien übereinander zu stapeln.
Beispielsweise ist die Kathode als ein Zwei- oder Drei- schichtsystem ausgeformt, wobei die erste Schicht (Injekti¬ onsschicht) eine Austrittsarbeit aufweist, die dem niedrigs¬ ten unbesetzten Molekülniveau energetisch angepasst ist. Die oberste Kathodenschicht (Deckschicht) stellt vorzugsweise die elektrische Kontaktierung sicher und bietet einen Schutz vor Korrosion. Etwaige Zwischenschichten stellen einen guten energetischen Anschluss der Injektionsschichten an die Deckschichten sicher. Beispiele solcher Abfolgen sind: Barium,
Calzium oder Lithium-Fluorid als Injektionsschicht und Alumi¬ nium oder Silber als Deckschicht.
Weiterhin weist die organische Leuchtdiode vorzugsweise eine transparente Substratschicht auf, die insbesondere eine Glas¬ kappe zum Schutz vor Wasser und/oder Sauerstoff ausbildet und vorzugsweise ein so genanntes Getter-Mateπal aufweist. Die¬ ses Getter-Material bindet eindringenden Wasserdampf und/oder Sauerstoff physikalisch oder chemisch. Solche Getter- Materialien umfassen zum Beispiel Calziumoxyd und Zeolite.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind weiterhin folgende Schritte vorgesehen:
- Messen einer Leuchtdichte der Leuchtdiode mit unstruktu- πerter Anode, wobei die organische Leuchtdiode die Katho¬ de, zumindest eine organische Halbleiterschicht und die Anode aufweist; und
- Mechanisches Strukturieren der Anode zur Ausbildung der Kratzer und/oder Kerben mit einer Verteilungsdichte, die im Wesentlichen invers zu der gemessenen Leuchtdichte ist.
Vorteilhafterweise kann durch Einstellen der Verteilungsdichte der Kratzer oder Kerben auf die Inverse der gemessenen Leuchtdichte erreicht werden, dass die in der Leuchtdiode üb¬ licherweise vorhandenen, unerwünschten Inhomogenität in der Leuchtdichte kompensiert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das me¬ chanische Strukturieren der Anode im Wesentlichen über ihre gesamte Fläche durchgeführt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weisen die Kratzer oder Kerben eine Tiefe von 10 bis 400 nm, bevorzugt von 20 bis 200 nm, besonders bevorzugt von 50 bis 150 nm auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird die Anode derart mechanisch strukturiert, dass die Kratzer oder Kerben jeweils einen lateralen Abstand zueinander aufweisen, den das menschliche Auge nicht auflösen kann. Vorteilhafterweise er-
scheint dem Betrachter somit die organische Leuchtdiode voll¬ ständig homogen in ihrer Leuchtdichte. Beispielsweise kann der Abstand der Kratzer bei einer Beleuchtungstafel mit einem Durchmesser von zwei Metern einige 10 bis 100 Mikrometer betragen .
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das erfindungsgemäße Verfahren weiter folgende Schritte auf:
- Bestimmen eines Abstrahlmusters, beispielsweise eines Schriftzuges, für die Leuchtdiode; und
- Mechanisches Strukturieren der Anode zur Ausbildung der Kratzer oder Kerben mit einer Verteilungsdichte, welche von dem vorbestimmten Abstrahlmuster abhängig ist oder diesem entspricht .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schemati¬ schen Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer organischen Leuchtdiode gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 3 ein schematisches Ablaufdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 4 eine gemessene Leuchtdichte einer organischen Leuchtdiode vor der Strukturierung der Anode;
Figur 5 eine aus der Leuchtdichte gemäß Figur 3 abgeleitete Verteilungsdichte der zu strukturierenden Kratzer der Anode;
Figur 6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines dritten Aus¬ führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Figur 7 eine mikroskopische Aufnahme der leuchtenden Fläche einer erfindungsgemäßen organischen Leuchtdiode mit einer strukturierten Anode.
In allen Figuren sind gleiche beziehungsweise funktionsglei- che Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes ange¬ geben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
Figur 1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer organischen Leuchtdiode 1. Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand des Blockschaltbildes in Figur 1 mit Bezug auf die schematische Darstellung des be¬ vorzugten Ausführungsbeispiels der organischen Leuchtdiode gemäß Figur 2 erläutert. Das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens weist folgende Verfahrensschrit¬ te Sl bis S4 auf:
Verfahrensschritt Sl:
Es wird eine Anode 4 bereitgestellt, welche zumindest eine Anodenschicht aufweist. Die Anode ist insbesondere für das emittierte Licht zumindest teilweise durchlässig und weist eine Indium-Zmn-Oxyd (ITO) -Schicht auf.
Verfahrensschritt S2 : Die Anode 4 wird zur gezielten Veränderung der lokalen
Lichtemission der organischen Leuchtdiode 1 mechanisch struk¬ turiert. Vorzugsweise umfasst das mechanische Strukturieren der Anode 4 ein Kratzen und/oder Einkerben der Anode 4 zur Ausbildung vorbestimmter Kratzer 5 und/oder Kerben mit einer vorbestimmten Verteilungsdichte. Das mechanische Strukturie¬ ren der Anode 4 wird beispielsweise mittels einer rotierenden Stahlbürste durchgeführt.
Verfahrensschritt S3:
Es wird zumindest eine organische Halbleiterschicht 3 auf der Anode 4 angeordnet. Die organische Halbleiterschicht 3 weist ein elektrolumineszierendes Material zum Emittieren von Licht auf .
Verfahrensschritt S4:
Es wird eine Kathode 2 auf der organischen Halbleiterschicht 3 angeordnet. Die Kathode 2 weist zumindest eine Kathoden- schicht auf. Vorzugsweise besteht die Kathode 2 aus zumindest einer metallischen Doppelschicht aus einer Injektionsschicht und einer Deckschicht.
Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass die oben erläu- terten Verfahrensschritte Sl - S4 auch in einer umgekehrten Reihenfolge durchgeführt werden können.
Die organische Leuchtdiode 1 ist insbesondere mittels einer Glaskappe 7 oder Glasschicht zum Schutz vor Wasser und/oder Sauerstoff verkapselt. Bezugszeichen 6 in Figur 2 bezeichnet eine Zone erhöhter Lichtemission infolge des Kratzers 5 und Bezugszeichen 8 zeigt schematisch die resultierende Lichtemission .
Figur 3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei entsprechen die Verfahrensschritt Tl bis T3 gemäß Figur 3 den Verfahrensschritten Sl bis S3 gemäß Figur 1. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird auf deren Wiederholung an dieser Stel- Ie verzichtet. Nachfolgend werden die Verfahrensschritte T4 und T5 anhand des Blockschaltbildes in Figur 3 mit Bezug auf die Figuren 4 und 5 erläutert. Das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die folgenden Verfahrensschritte Tl bis T3, welche den Verfahrensschritten Sl bis S3 der Figur 3 entsprechen, und die Verfahrensschritte T4 und T5, die im Folgenden erläutert werden, auf.
Verfahrensschritt T4:
Die Leuchtdichte einer Leuchtdiode mit unstrukturierter Anode wird gemessen. Eine solche gemessene Leuchtdichte einer orga¬ nischen Leuchtdiode vor der Strukturierung der Anode ist in Figur 4 dargestellt. Aus dieser gemessenen Leuchtdichte kann die Verteilungsdichte der zu strukturierenden Kratzer 5 der Anode 4 abgeleitet werden, um in diesem Fall die Leuchtdichte der organischen Leuchtdiode 1 zu homogenisieren. Insbesondere wird die Verteilungsdichte der Kratzer 5 invers zur gemesse- nen Leuchtdichte ausgebildet.
In Figur 6 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines dritten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Verfahrens darge¬ stellt. Die Verfahrensschritte Rl bis R3 gemäß Figur 6 ent- sprechen den Verfahrensschritten Sl bis S3 gemäß Figur 1. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird auf deren Wiederholung an dieser Stelle verzichtet. Nachfolgend werden die Verfahrens¬ schritte R4 und R5 mit Bezug auf Figur 7 erläutert. Das drit¬ te Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Verfahrensschritte Rl bis R3, die den Verfahrensschritten Sl bis S3 der Figur 1 entsprechen, und die Verfahrensschritte R4 und R5, die im Folgenden näher erläutert werden, auf:
Verfahrensschritt R4 : Eine gewünschte Abstrahlcharakteπstik für die Leuchtdiode 1 wird bestimmt.
Verfahrensschritt R5 :
Die Anode 4 wird zur Ausbildung der Kratzer 5 oder Kerben mit einer Verteilungsdichte, die von dem vorbestimmten Abstrahlmuster abhängig ist oder diesem entspricht, mechanisch struk¬ turiert. Dabei zeigt Figur 7 beispielhaft eine mikroskopische Aufnahme der leuchtenden Flächen einer organischen Leuchtdiode 1, die durch einen Kratzer 5 in der Diodenschicht 4 struk- tuπert wurde. Deutlich zu sehen ist die erhöhte Leuchtdichte im Bereich des Kratzers 5.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der bevor¬ zugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modi- flzierbar .
Beispielsweise ist es denkbar, nicht die Anode transparent, sondern die Kathode transparent auszuführen.
Claims
1. Verfahren zum Herstellen einer organischen Leuchtdiode (1) mit den Schritten: a) Bereitstellen einer Anode (4), welche zumindest eine
Anodenschicht aufweist; b) Mechanisches Strukturieren der bereitgestellten Anode
(4) zur gezielten Veränderung einer lokalen Lichtemission der organischen Leuchtdiode (1); c) Anordnen zumindest einer organischen Halbleiterschicht
(3) auf der Anode (4) ; und d) Anordnen einer Kathode (2), welche zumindest eine Katho¬ denschicht aufweist, auf der organischen Halbleiterschicht (3) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Strukturieren der Anode (4) ein Einkrat¬ zen und/oder Einkerben der Anode (4) zur Ausbildung vorbe- stimmter Kratzer (5) und/oder Kerben mit einer vorbestimmten Verteilungsdichte umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Strukturieren der Anode (4) mittels ei¬ ner rotierenden Stahlbürste durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode (2) eine metallische Doppelschicht aus einer Injektionsschicht und einer Deckschicht aufweist und/oder die zumindest eine organische Halbleiterschicht ein elektro- lummeszierendes Material zum Emittieren von Licht aufweist und/oder die Anode (4) für das emittierte Licht zumindest teilweise durchlässig ist und insbesondere eine Indium-Zmn-Oxyd- Schicht aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte vorgesehen sind:
- Messen einer Leuchtdichte der Leuchtdiode (1) mit unstruk¬ turierter Anode (4), die nach den Schritten a) bis c) hergestellt ist; und
- Mechanisches Strukturieren der Anode (4) zur Ausbildung der Kratzer (5) oder Kerben mit einer Verteilungsdichte, die im
Wesentlichen invers zu der gemessenen Leuchtdichte ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Strukturieren der Anode (4) im Wesentli¬ chen über ihre gesamte Fläche durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kratzer (5) oder Kerben eine Tiefe von 10 bis
400 nm, bevorzugt von 20 bis 200 nm, besonders bevorzugt von 50 bis 150 nm aufweisen.
8. Verfahren nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (4) derart mechanisch strukturiert wird, dass die Kratzer (5) oder Kerben jeweils einen lateralen Abstand zueinander aufweisen, die das menschliche Auge nicht auflösen kann.
9. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte vorgesehen sind:
- Bestimmen eines Abstrahlmusters für die Leuchtdiode (1); und - Mechanisches Strukturieren der Anode (4) zur Ausbildung der Kratzer (5) oder Kerben mit einer Verteilungsdichte, die von dem vorbestimmten Abstrahlmuster abhängig ist oder diesem entspricht.
10. Organische Leuchtdiode (1), welche gemäß einem Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist, mit:
- einer Kathode (2), welche zumindest eine Kathodenschicht aufweist;
- zumindest einer organischen Halbleiterschicht (3) , welche auf der Kathode (2) angeordnet ist; und
- einer auf der organischen Halbleiterschicht (3) angeordne¬ ten Anode (4) mit zumindest einer Anodenschicht, welche Kratzer (5) oder Kerben zur gezielten Veränderung der Lichtemission aufweist.
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