DE102004053631B4

DE102004053631B4 - Anzeigeelement auf Basis organischer lichtemittierender Materialien

Info

Publication number: DE102004053631B4
Application number: DE102004053631A
Authority: DE
Inventors: Kerstin Dr. Nolte; Albrecht Dr. Uhlig
Original assignee: Samsung SDI Germany GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Germany GmbH; Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2004-11-01
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2024-11-02
Also published as: DE102004053631A1

Abstract

Anzeigeelement auf Basis organischer lichtemittierender Materialien zur Darstellung mindestens einer optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur (15, 16) mit einer ersten Elektrodenschicht (2), einer zweiten Elektrodenschicht (5) und einer ersten organischen Emitterschicht (4), welche zwischen der ersten Elektrodenschicht (2) und der zweiten Elektrodenschicht (5) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine zweite organische Emitterschicht (6) zwischen der ersten Elektrodenschicht (2) und einer dritten Elektrodenschicht (8) oder zwischen der zweiten Elektrodenschicht (5) und einer dritten Elektrodenschicht (8) angeordnet ist, wobei die Struktur mindestens einer der Elektrodenschichten (2, 5, 8) der optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur (15) entspricht,
wobei die zweite Elektrodenschicht (5) und mindestens eine von erster Elektrodenschicht (2) und dritter Elektrodenschicht (8) transparent für die Wellenlänge des emittierten Lichts ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Anzeigeelement auf Basis organischer lichtemittierender Materialien zur Darstellung mindestens einer optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur.
In vielen Bereichen werden Anzeigeelemente mit einem geringem Informationsgehalt benötigt. Beispielsweise ist es in der Automobilindustrie wünschenswert, einen Schalter mit einem einfachen Anzeigeelement zu kombinieren, das zu unterschiedlichen Zeitpunkten verschiedene optisch wahrnehmbare zweidimensionale Strukturen darstellen kann. Solche optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Strukturen können beispielsweise Piktogramme, Symbole, Buchstaben, Zahlen oder Ähnliches sein. Hintergrund ist der Wunsch, einem Schalter mehrere Funktionen zuordnen zu können und somit die Gesamtanzahl der benötigten Schalter zu reduzieren.
So kann beispielsweise ein Schalter mit einem Anzeigeelement zur Darstellung von zwei optisch wahrnehmbaren Strukturen (zwei Symbolen) während des Stillstands eines Fahrzeuges das Symbol einer Kofferraumklappe abbilden, wodurch einer Bedienperson vermittelt wird, dass die Kofferraumklappe bei Betätigung des Schalters automatisch öffnet. Während des Betriebs kann der gleiche Schalter jedoch das Park-Symbol (stilisiertes „P") abbilden, wodurch einer Bedienperson vermittelt wird, dass der Parkassistent bei Betätigung des Schalters aktiviert wird. Auf diese Weise können mehrere Funktionen (Öffnen der Kofferraumklappe/Parkassistent) einem Schalter zugeordnet werden können, wobei der Schalter einer Bedienperson durch Darstellung unterschiedlicher Symbole (Symbol Kofferraumklappe/Park-Symbol) vermittelt, welche Funktion der Schalter zu einem bestimmten Zeitpunkt (während des Stillstands/während der Fahrt) besitzt.
Alternativ kann es auch wünschenswert sein, eine optisch wahrnehmbare zweidimensionale Struktur in unterschiedlichen Farben darzustellen.
Es ist bekannt, die Darstellung unterschiedlicher vordefinierter zweidimensionaler Strukturen (Symbole) in einem Anzeigeelement mittels numerischer Gasentladeröhren zu realisieren. US 3,648,102 (Olympia Werke AG) beschreibt den Einsatz einer Multi-Kathode für diesen Zweck.
Weiterhin ist zur Darstellug einer optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur aus US 6337492 B1 (eMagin Corp.) eine geschichtete OLED (Organic Light Emitting Diode) bekannt. Ziel ist eine Helligkeitssteigerung. Ein möglicher Aufbau ist Anode/OLED1/transparente Elektrode 1/OLED 2/transparente Elektrode 2. Die Spannung wird zwischen der Anode und der äußersten transparenten Elektrode angelegt. Somit leuchten alle OLED Schichten gleichzeitig, ein separates Ansteuern ist nicht jedoch möglich.
US 6717358 B1 (Eastman Kodak Company) beschreibt eine Kaskaden-OLED mit verbesserter Spannungsstabilität. Es werden mehrere organische Licht emittierende Schichten zwischen Anode und Kathode aufgebracht. Ein möglicher Aufbau ist Anode/Emissionsschicht EL1/Verbindungsschicht 1 (n-dotierte Schicht1/Grenzflächenschicht 1/p-dotierte Schicht 1)/Emissionsschicht EL2/Verbindungsschicht 2/Kathode. Die Spannung wird zwischen der Anode und der äußersten transparenten Elektrode angelegt. Somit leuchten alle OLED Schichten gleichzeitig, ein separates Ansteuern ist jedoch nicht möglich.
US 6541910 B2 (Seiko Epson Corp.) beschreibt eine großflächige, segmentierte OLED. Um einen möglichen Spannungsabfall zu verringern, kann jedes Segment separat angesteuert werden. Die Elektrode ist derart strukturiert, das für alle Segmente ein möglichst kurzer Weg zwischen Kontaktfläche und OLED Element besteht.
WO 98/34214 A1 (Princeton University) beschreibt eine gestapelte, aus rot, grün und blau emittierenden OLED's bestehende OLED Anzeige. Ziel der Erfindung ist die Erzeugung eines Vollfarbendisplays. Es werden mindestens zwei OLEDs (z.B. blaue und grüne Emitterschicht) derart hergestellt, dass beide Emitterschichten nur durch eine Elektrode getrennt werden und sich diese teilen. Die dritte, z.B. rote OLED wird dann getrennt auf eine elektrisch isolierende Schicht aufgebaut. Die drei Einzelschichten können separat voneinander angesteuert werden.
WO 2004/023200 A1 (Optrex Corp.) beschreibt ein semitransparentes LCD Element, durch das dem Betrachter zwei Bilder dargestellt werden können:
Einmal das im LCD erzeugte Bild und zum zweiten ein Bild, welches sich hinter dem LCD Element befindet. Anwendung für diese Erfindung ist u.a. ein Automobildisplay.
DE 103 08 515 A1 offenbart ein Anzeigeelement auf Basis organischer lichtemittierender Materialien zur Darstellung mindestens einer optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur mit einer ersten Elektrodenschicht, einer zweiten Elektrodenschicht und einer ersten organischen Emitterschicht, welche zwischen der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht angeordnet ist. Die zweidimensionale Struktur wird durch eine zwischen Anodenschicht und Emitterschicht angeordnete Widerstandsschicht realisiert, wobei die Bereiche, in denen die Widerstandsschicht die Anodenschicht bedeckt, nicht zur Emission gelangen, und nur die Bereiche, in denen die Widerstandsschicht die Anodenschicht nicht bedeckt, zur Emission gelangen.
GB 2 400 979 A offenbart ein Anzeigeelement auf Basis organischer lichtemittierender Materialien mit einer ersten Elektrodenschicht, einer zweiten Elektrodenschicht, einer ersten organischen Emitterschicht, welche zwischen der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht angeordnet ist, einer dritten Elektrodenschicht, einer zweiten organischen Emitterschicht, welche zwischen der zweiten Elektrodenschicht und der dritten Elektrodenschicht angeordnet ist. Ferner ist zwischen der zweiten organischen Emitterschicht und der zweiten Elektrodenschicht eine Lichtblockierschicht angeordnet, um weißes Licht durch Überlagerung mehrerer Farben zu erzeugen.
US 5,792,561 A offenbart ein Anzeigeelement auf Basis organischer lichtemittierender Materialien mit einer ersten Elektrode, mehreren, übereinander angeordneten Schichten, die gebleichte, nicht-lumineszierende und ungebleichte, lumineszierende Bereiche aufweisen, sowie jeweils in den lumineszierenden Bereichen vorgesehene Metallkontakte zur Realisierung eines Multifarben-Anzeigeelements.
Im zitierten Stand der Technik werden eine Vielzahl von geschichteten OLEDs beschrieben. Keines der genannten Ausführungsbeispiele ermöglicht jedoch eine Darstellung (mindestens) zweier optisch wahrnehmbarer zweidimensionaler Strukturen (z.B. Symbole) innerhalb eines Anzeigeelements, ohne dafür eine aufwendige aktiv Matrix Ansteuerung zu verwenden.
Lediglich US 3648102 A ermöglicht die Darstellung (mindestens) zweier optisch wahrnehmbarer zweidimensionaler Strukturen (z.B. Symbole) innerhalb eines Anzeigeelements ohne eine afwendige Matrix-Ansteuerung. Jedoch benötigen die in US 3648102 A offenbarten Vakuumfluoreszenzanzeigen nachteilhafterweise eine hohe Treiberspannung. Darüber hinaus benötigt die Vakuumfluoreszenzanzeige deutlich mehr Platz auf Grund Ihrer Bauhöhe.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anzeigeelement anzugeben, welches auf seiner Anzeigefläche mindestens eine optisch wahrnehmbare zweidimensionale Struktur in unterschiedlichen Farben oder mindestens zwei optisch wahrnehmbare zweidimensionale Strukturen zeitlich nacheinander darstellen kann, wobei das Anzeigeelement im Vergleich zum Stand der Technik einen vereinfachten Aufbau aufweisen soll. Dabei soll das erfindungsgemäße Anzeigeelement einen geringen Platzbedarf aufweisen und geringe Betriebsspannungen benötigen. Insbesondere soll mittels des erfindungsgemäßen Anzeigeelementes die Verwendung einer Matrix-Ansteuerung ver mieden werden. Weiterhin soll es möglich sein, das erfindungsgemäße Anzeigeelement auf nicht-ebene oder flexible Substrate aufzubringen, wodurch die Einsatzgebiete des Anzeigeelementes erhöht sind.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Grundidee der Erfindung besteht darin, wenigstens zwei organische Leuchtdioden (OLEDs) derart übereinander anzuordnen, dass sich beide OLEDs mindestens eine (gemeinsame) Elektrode teilen. Dabei ist es zur Vermeidung einer aufwendigen Matrix-Ansteuerung vorgesehen, dass die Struktur mindestens einer Elektrode einer optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur (also beispielsweise einem Symbol) entspricht. Dazu weist ein erfindungsgemäßes Anzeigeelement zur Darstellung mindestens einer optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur eine erste Elektrodenschicht, eine zweite Elektrodenschicht und eine erste organische Emitterschicht auf, wobei die erste organische Emitterschicht zwischen der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht angeordnet ist, wobei mindestens eine zweite organische Emitterschicht zwischen der ersten Elektrodenschicht und einer dritten Elektrodenschicht oder zwischen der zweiten Elektrodenschicht und einer dritten Elektrodenschicht angeordnet ist und die Struktur mindestens einer der Elektrodenschichten der optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur entspricht. Die Verwendung von organischen lichtemittierenden Materialien ermöglicht es vorteilhafterweise, das erfindungsgemäße Anzeigeelement auf nicht-ebene oder flexible Substrate aufzubringen. Hierdurch kann das erfindungsgemäße Anzeigeelement beispielsweise für die Visualisierung von Funktionen für Schalter in einem Kraftfahrzeug (welche häufig eine nicht-ebene Oberfläche aufweisen) verwendet werden.
In einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung entspricht die Struktur der ersten Elektrodenschicht der Struktur einer ersten optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur (beispielsweise eines ersten Symbols) und die Struktur der dritten Elektrodenschicht der Struktur einer zweiten optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur (beispielsweise eines zweiten Symbols). Die zweite Elektrodenschicht ist unstrukturiert, d.h. kontinuierlich ausgebildet. Mit dieser Anordnung wird es möglich, zwei Bildinhalte/Symbole (optisch wahrnehmbare zweidimensionale Strukturen) auf ein und dem selben Anzeigeelement nacheinander oder auch gleichzeitig darzustellen. Die Bildinhalte werden dabei durch die Struktur der ersten Elektrode/Elektrodenschicht sowie durch die Struktur der dritten Elektrode/Elektrodenschicht bestimmt. Die gemeinsame zweite Elektrode ist unstrukturiert.
Die Wahl der wiederzugebenden Bildinhalte kann über einen einfachen Schalter realisiert werden, mit dem entweder die erste Elektrode und die zweite Elektrode (zur Darstellung des ersten Bildinhaltes) oder die zweite Elektrode und die dritte Elektrode (zur Darstellung des zweiten Bildinhaltes) mit Spannung beaufschlagt wird. Hierdurch kann vorteilhafterweise die Verwendung einer aufwendigen Matrix-Ansteuerung vermieden werden.
Um eine Lichtauskopplung zu ermöglichen, sind erfindungsgemäß mindestens die gemeinsame zweite Elektrodenschicht und mindestens eine der beiden anderen Elektrodenschichten (vorzugsweise alle Elektrodenschichten) transparent für die Wellenlänge des emittierten Lichtes ausgebildet.
In einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung entspricht die Struktur der zweiten Elektrodenschicht der Struktur einer ersten optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur und das Emissionsspektrum der ersten organischen Emitterschicht ist vom Emissionsspektrum der zweiten organischen Emitterschicht verschieden. Hierdurch ist möglich, ein Symbol, ein Piktogramm, eine Zahl oder eine sonstige optisch wahrnehmbare zweidimensionale Struktur in zwei unterschiedlichen Farben darzustellen.
Kennzeichnend für die Erfindung ist in jedem Fall, dass das erfindungsgemäße Anzeigeelement mindestens zwei übereinander angeordnete Anzeigeelemente auf Basis organischer Emittermaterialien aufweist, wobei sich diese Anzeigeelemente eine gemeinsame Elektrode (bzw. Elektrodenschicht) teilen. Daher sind diese beiden Anzeigeelemente stets umgekehrt aufgebaut. Wenn die gemeinsame Elektrode eine Anode ist, weist das untere der beiden Anzeigeelemente den Aufbau Kathode/organischer Emitter/Anode und das obere der beiden Anzeigeelemente den Aufbau Anode/organischer Emitter/Kathode auf. Der Aufbau des erfindungsgemäßen Anzeigeelementes ist damit Kathode/organischer Emitter/(gemeinsame) Anode/organischer Emitter/Kathode. Die erste Elektrodenschicht ist vorzugsweise auf einem für die Emissionsspektren der beiden organischen Emitterschichten transparenten Substrat angeordnet.
Für den Fall, dass die erste Elektrodenschicht und die dritte Elektrodenschicht die Anode und die zweite Elektrodenschicht die Kathode ausbilden, ist zwischen erster Elektrodenschicht und erster Emitterschicht sowie zwischen dritter Elektrodenschicht und zweiter Emitterschicht vorzugsweise eine Lochtransportschicht angeordnet. Für den Fall, dass die erste Elektrodenschicht und die dritte Elektrodenschicht die Kathode und die zweite Elektrodenschicht die Anode ausbilden, ist zwischen zweiter Elektrodenschicht und erster Emitterschicht sowie zwischen zweiter Elektrodenschicht und zweiter Emitterschicht vorzugsweise eine Lochtransportschicht angeordnet.
In einer dritten Ausführungsvariante der Erfindung entspricht die Struktur der zweiten Elektrodenschicht der Struktur einer ersten optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur und auf der dritten Elektrodenschicht ist eine dritte organische Emitterschicht angeordnet, wobei auf der dritten organischen Emitterschicht eine vierte Elektrodenschicht angeordnet ist und die Struktur der vierten Elektrodenschicht der Struktur einer zweiten optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur entspricht und weiterhin ist auf der vierten Elektrodenschicht eine vierte organische Emitterschicht angeordnet, wobei auf der vierten organischen Emitterschicht eine fünfte Elektrodenschicht angeordnet ist und das Emissionsspektrum der ersten Emitterschicht vom Emissionsspektrum der zweiten Emitterschicht sowie das Emissionsspektrum der dritten Emitterschicht vom Emissionsspektrum der vierten Emitterschicht verschieden ist. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, zwei unterschiedliche optisch wahrnehmbare Strukturen in jeweils zwei unterschiedlichen Farben darzustellen. Durch das Hinzufügen weiterer Schichten kann die Anzahl der darstellbaren optisch wahrnehmbaren Strukturen bzw. die Anzahl der darstellbaren Farben weiter erhöht werden. Auch beim Anzeigeelement nach der dritten Ausführungsvariante kann die Verwendung einer aufwendigen Matrix-Ansteuerung vermieden werden. Die erste Elektrodenschicht ist vorzugsweise auf einem für die Emissionsspektren der vier organischen Emitterschichten transparenten Substrat angeordnet.
Für den Fall, dass die erste Elektrodenschicht, die dritte Elektrodenschicht und die fünfte Elektrodenschicht die Anode und die zweite Elektrodenschicht und die vierte Elektrodenschicht die Kathode ausbilden, ist zwischen erster Elektrodenschicht und erster Emitterschicht, zwischen dritter Elektrodenschicht und zweiter Emitterschicht, zwischen dritter Elektrodenschicht und dritter Emitterschicht sowie zwischen fünfter Elektrodenschicht und vierter Emitterschicht vorzugsweise eine Lochtransportschicht angeordnet. Für den Fall, dass die erste Elektrodenschicht, die dritte Elektrodenschicht und die fünfte Elektrodenschicht die Kathode und die zweite Elektrodenschicht und die vierte Elektrodenschicht die Anode ausbilden, ist zwischen zweiter Elektrodenschicht und erster Emitterschicht, zwischen zweiter Elektrodenschicht und zweiter Emitterschicht, zwischen vierter Elektrodenschicht und dritter Emitterschicht sowie zwischen vierter Elektrodenschicht und vierter Emitterschicht vorzugsweise eine Lochtransportschicht angeordnet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist zwischen der Lochtransportschicht/den Lochtransportschichten und den organischen Emitterschichten jeweils eine lochleitende Schicht angeordnet.
Die Emitterschichten bestehen vorzugsweise aus (Tris(8-hydroxichinolinato)aluminium(III)), die Lochtransportschichten bestehen vorzugsweise aus (N,N'-Di(1-Naphtyl)-N,N'-diphenylbenzidin, die lochleitende Schicht besteht vorzugsweise aus Kupferphthalocyanid, die Anode besteht vorzugsweise aus Indium-Zinn-Oxid und das Substrat besteht vorzugsweise aus Borsilikatglas. Die Kathode besteht vorzugsweise aus einer Schicht aus Magnesium und Silber im Verhältnis 1:10. Durch die gewählte Schichtdicke bleibt die Metallschicht Mg:Ag weitestgehend transparent im Bereich des sichtbaren Lichtes.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Darstellung von unterschiedlichen Symbolen usw. ohne aufwendige Treiberelektronik ermöglicht wird. Aktiv Matrix (AM) oder auch Passiv Matrix (PM) angesteuerte OLED Displays ermöglichen die Funktion einer Wiedergabe unterschiedlicher Informationsinhalte auf ein und der selben Displayfläche ebenfalls, allerdings mit einem deutlich größeren Aufwand. Für beide genannten Ansteuerprinzipien ist ein Treiber nötig, welcher die gewünschten Bildinhalte in Pixelinformation umsetzt. Weiterhin ist der Aufwand für die Kontaktierung von AM oder PM OLED Displays im Vergleich zu segmentierten Displays deutlich höher. Im Falle der vorliegenden Erfindung werden im einfachsten Fall nur 3 Anschlüsse benötigt. Beide genannten Vorteile ermöglichen eine kostengünstigere Produktion und einen kostengünstigeren Einbau.
Der Vorteil gegenüber US 3,648,102 A besteht in der deutlich geringeren Bautiefe der OLED. Weiterhin kann in der vorliegenden Erfindung die Farbe beider Bildinhalte unterschiedlich sein, je nach Wahl des OLED Materials. Dieses ist bei Vakuumfluoreszenzanzeigen nicht möglich.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Anzeigeelement nach der ersten Ausführungsvariante der Erfindung in schematischer geschnittener Darstellung,
2 ein Anzeigeelement nach der ersten Ausführungsvariante der Erfindung in schematischer geschnittener Darstellung mit entsprechender Ansteuerung,
3 ein Anzeigeelement nach der ersten Ausführungsvariante der Erfindung in Aufsicht mit entsprechender Ansteuerung und
4 ein Anzeigeelement nach der dritten Ausführungsvariante der Erfindung in schematischer geschnittener Darstellung.
1 zeigt ein Anzeigeelement nach der ersten Ausführungsvariante der Erfindung in schematischer geschnittener Darstellung. Auf das Substrat 1 wird eine strukturierte erste Elektrodenschicht 2 (Anode) aufgebracht. Als Substrat 1 wird Borsilikat-Glas verwendet, das im sichtbaren Wellenlängenbereich transparent ist. Die Elektrodenschicht 2 besitzt eine Dicke von 100 nm (Indium-Zinnoxid (ITO)) und wird durch geeignete Methoden wie RF-Sputtern aufgetragen. Diese ITO Schicht (erste Elektrodenschicht 2) wird in einem nächsten Schritt mit bekannten Techniken wie Photolackstrukturierung und Ätzen derart strukturiert, dass sich die Form des gewünschten Symbols (zweidimensionale Struktur) ergibt. Dabei müssen alle Teile des Symbols elektrisch leitend miteinander verbunden bleiben. Das bedeutet, dass die Struktur der ersten Elektrodenschicht 2 der ersten optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur 15 entspricht, welche im Ausführungsbeispiel im Wesentlichen einen nach oben gerichteten Pfeil (siehe 3) darstellt. Auf diese erste Elektrodenschicht 2 wird eine Lochtransportschicht 3 sowie die zur Erzeugung eines OLED Bauelementes benötigte erste organische Emitterschicht 4 aufgebracht. Dazu wird auf die erste Elektrodenschicht 2 zunächst eine lochleitende Schicht aus 10 nm CuPc (Kupferphthalocyanid), danach die lochtransportierende Schicht 3 aus 40 nm a-NPD (N,N'-Di(1-Naphtyl)-N,N'- diphenylbenzidin, und die Emitterschicht 4 aus 70 nm AlQ₃ (Tris(8-hydroxichinolinato)aluminium(III)) durch thermisches Verdampfen aufgetragen. Die organischen Schichten 3, 4 bedecken die erste Elektrodenschicht 2 vollständig.
Anschließend wird die zweite Elektrodenschicht 5 (Kathode) aufgebracht, welche die gemeinsame transparente Elektrode der übereinander geschichteten OLED Bauelemente (1. OLED-Bauelement besteht aus den Schichten 2, 3, 4, 5 und das 2. OLED Bauelement besteht aus den Schichten 5, 6, 7 und 8) ausbildet. Dazu wird eine 40 nm starke Schicht aus Magnesium:Silber im Verhältnis 1:10 durch thermische Koverdampfung erzeugt. Durch die gewählte Schichtdicke bleibt die Metallschicht Mg:Ag weitestgehend transparent im Bereich des sichtbaren Lichtes. Diese transparente Kathode 5 bedeckt die organischen Schichten 3, 4 als auch die zuerst aufgebrachte ITO Schicht 2 vollständig.
Auf diese gemeinsame transparente Elektrodenschicht 5 wird nun die zweite organische Emitterschicht 6 (70 nm Tris(8-hydroxichinolinato)aluminium(III)) für das zweite OLED Bauelement (bestehend aus 5, 6, 7 und 8) aufgebracht, jedoch in umgekehrter Reihenfolge verglichen mit dem ersten OLED Bauelement (bestehend aus 2, 3, 4 und 5). Abschließend wird eine Lochtransportschicht 7 (40 nm a-NPD (N,N'-Di(1-Naphtyl)-N,N'-diphenylbenzidin) und eine strukturierte dritte Elektrodenschicht 8 (Anode) aufgebracht. Die dritte Elektrodenschicht 8 wird durch Sputtern durch eine Schattenmaske aufgetragen. Die Schattenmaske dient der Strukturierung der ITO Schicht 8 derart, dass sie die zweite optisch wahrnehmbare zweidimensionale Struktur 16 darstellt, welche im Ausführungsbeispiel im Wesentlichen ringförmig (siehe 3) ist. Das erfindungsgemäße Anzeigeelement wird abschließend mit einer Verkapselung 9 versehen, die unter Verwendung eines Epoxidklebers fixiert wird.
2 zeigt ein Anzeigeelement nach der ersten Ausführungsvariante der Erfindung in schematischer geschnittener Darstellung mit entsprechender Ansteuerung. Die beiden Anodenschichten 2, 8 als auch die Kathodenschicht 5 können elektrisch getrennt voneinander kontaktiert werden, was durch eine geeignete Führung der Anschlußpfade gewährleistet ist. Zwischen der ersten Elektrodenschicht 2 (Anode) und der zweiten Elektrodenschicht 5 (Kathode) kann die Spannung der Spannungsquelle 13 angelegt werden, indem der Schalter 22 in die Schalterstellung 25 verbracht wird. Hierdurch wird die organische Emitterschicht 4 zu einer Elektrolumineszenzemission angeregt und strahlt Licht ab. Das emittierte Licht besitzt die Struktur des ersten Symbols (Pfeil), also der ersten optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur 15, da die erste Elektrodenschicht 2 ebenfalls diese Struktur besitzt und daher das organische Emittermaterial der organischen Emitterschicht 4 nur in diesem Bereich zur einer Elektrolumineszenzemission angeregt wird. Das bedeutet, dass das erfindungsgemäße Anzeigeelement in der Schalterstellung 25 einen leuchtenden Pfeil darstellt.
Zwischen der dritten Elektrodenschicht 8 (Anode) und der zweiten Elektrodenschicht 5 (Kathode) kann die Spannung der Spannungsquelle 14 angelegt werden, indem der Schalter 22 in die Schalterstellung 26 verbracht wird. Hierdurch wird die organische Emitterschicht 6 zu einer Elektrolumineszenzemission angeregt und strahlt Licht ab. Das emittierte Licht besitzt die Struktur des zweiten Symbols (Ring), also der zweiten optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur 16, da die dritte Elektrodenschicht 8 ebenfalls diese Struktur besitzt und daher das organische Emittermaterial der organischen Emitterschicht 6 nur in diesem Bereich zur einer Elektrolumineszenzemission angeregt wird. Das bedeutet, dass das erfindungsgemäße Anzeigeelement in der Schalterstellung 26 einen leuchtenden Ring darstellt.
3 zeigt das Anzeigeelement nach der ersten Ausführungsvariante der Erfindung in Aufsicht mit entsprechender Ansteuerung. Aus dieser Darstellung wird ersichtlich, dass die strukturierten Schichten 2 (Pfeil) und 8 (Ring) über einander liegen. Daher müssen die dazwischen liegenden Schichten je nach Abstrahlrichtung transparent sein. Für die Abstrahlrichtung nach unten (durch das Substrat 1 hindurch) müssen sämtliche Schichten außer der Anodenschicht 8 transparent sein. Für die Abstrahlrichtung nach oben müssen sämtliche Schichten außer der Anodenschicht 2 transparent sein. Alternativ zum Umschalter 22 ist es möglich, sowohl die Schichten 2, 5 mit der Spannungsquelle 13 als auch die Schichten 5, 8 mit der Spannungsquelle 14 zu verbinden. In diesem Fall leuchten beide Symbole 15 (Pfeil) und 16 (Ring) gleichzeitig.
4 zeigt ein Anzeigeelement nach der dritten Ausführungsvariante der Erfindung in schematischer geschnittener Darstellung. Zur Darstellung von zwei unterschiedlichen Symbolen (optisch wahrnehmbare zweidimensionale Strukturen) ist es vorgesehen, dass die Struktur der zweiten Elektrodenschicht 5 der Struktur eines ersten Symbols und die Struktur der vierten Elektrodenschicht 19 der Struktur eines zweiten Symbols entspricht.
Dadurch ist es möglich, das erste Symbol in einer ersten Farbe (Kontaktierung der Elektrodenschichten 2, 5, wodurch die erste organische Emitterschicht 4 leuchtet) darzustellen oder das erste Symbol in einer zweiten Farbe (Kontaktierung der Elektrodenschichten 5, 8, wodurch die zweite organische Emitterschicht 6 leuchtet) darzustellen oder das zweite Symbol in einer ersten Farbe (Kontaktierung der Elektrodenschichten 8, 19, wodurch die dritte organische Emitterschicht 17 leuchtet) darzustellen oder das zweite Symbol in einer zweiten Farbe (Kontaktierung der Elektrodenschichten 19, 20, wodurch die vierte organische Emitterschicht 18 leuchtet) darzustellen. Dazu unterscheidet sich das Emissionsspektrum der ersten Emitterschicht 4 zumindest teilweise vom Emissionsspektrum der zweiten Emitterschicht 6 und Emissionsspektrum der dritten Emitterschicht 17 zumindest teilweise vom Emissionsspektrum der vierten Emitterschicht 18. Es ist ebenfalls möglich, beide Symbole (beispielsweise durch gleichzeitige Kontaktierung der Elektrodenschichten 2, 5 sowie der Elektrodenschichten 19, 20) gleichzeitig darzustellen.

Claims

Anzeigeelement auf Basis organischer lichtemittierender Materialien zur Darstellung mindestens einer optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur (15, 16) mit einer ersten Elektrodenschicht (2), einer zweiten Elektrodenschicht (5) und einer ersten organischen Emitterschicht (4), welche zwischen der ersten Elektrodenschicht (2) und der zweiten Elektrodenschicht (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite organische Emitterschicht (6) zwischen der ersten Elektrodenschicht (2) und einer dritten Elektrodenschicht (8) oder zwischen der zweiten Elektrodenschicht (5) und einer dritten Elektrodenschicht (8) angeordnet ist, wobei die Struktur mindestens einer der Elektrodenschichten (2, 5, 8) der optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur (15) entspricht, wobei die zweite Elektrodenschicht (5) und mindestens eine von erster Elektrodenschicht (2) und dritter Elektrodenschicht (8) transparent für die Wellenlänge des emittierten Lichts ausgebildet ist.
Anzeigeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur der ersten Elektrodenschicht (2) der Struktur einer ersten optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur (15) und die Struktur der dritten Elektrodenschicht (8) der Struktur einer zweiten optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur (16) entspricht.
Anzeigeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur der zweiten Elektrodenschicht (5) der Struktur einer ersten optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur (15) entspricht und das Emissionsspektrum der ersten organischen Emitterschicht (4) vom Emissionsspektrum der zweiten organischen Emitterschicht (6) verschieden ist.
Anzeigeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur der zweiten Elektrodenschicht (5) der Struktur einer ersten optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur (15) entspricht und auf der dritten Elektrodenschicht (8) eine dritte organische Emitterschicht (17) angeordnet ist, wobei auf der dritten organischen Emitterschicht (17) eine vierte Elektrodenschicht (19) angeordnet ist und die Struktur der vierten Elektrodenschicht (19) der Struktur einer zweiten optisch wahrnehmbaren zweidimensionalen Struktur (16) entspricht und auf der vierten Elektrodenschicht (19) eine vierte organische Emitterschicht (18) angeordnet ist, wobei auf der vierten organischen Emitterschicht (18) eine fünfte Elektrodenschicht (20) angeordnet ist und das Emissionsspektrum der ersten Emitterschicht (3) vom Emissionsspektrum der zweiten Emitterschicht (6) sowie das Emissionsspektrum der dritten Emitterschicht (17) vom Emissionsspektrum der vierten Emitterschicht (18) verschieden ist.
Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrodenschicht (2) auf einem für die Emissionsspektren der organischen Emitterschichten (4, 6) transparenten Substrat (1) angeordnet ist.
Anzeigeelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrodenschicht (2) auf einem für die Emissionsspektren der organischen Emitterschichten (4, 6, 17, 18) transparenten Substrat (1) angeordnet ist.
Anzeigeelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrodenschicht (2) und die dritte Elektrodenschicht (8) die Anode und die zweite Elektrodenschicht (5) die Kathode ausbilden.
Anzeigeelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen erster Elektrodenschicht (2) und erster Emitterschicht (4) sowie zwischen dritter Elektrodenschicht (8) und zweiter Emitterschicht (6) eine Lochtransportschicht (3, 7) angeordnet ist.
Anzeigeelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrodenschicht (2) und die dritte Elektrodenschicht (8) die Kathode und die zweite Elektrodenschicht (5) die Anode ausbilden.
Anzeigeelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zweiter Elektrodenschicht (5) und erster Emitterschicht (4) sowie zwischen zweiter Elektrodenschicht (5) und zweiter Emitterschicht (6) eine Lochtransportschicht angeordnet ist.
Anzeigeelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrodenschicht (2), die dritte Elektrodenschicht (8) und die fünfte Elektrodenschicht (20) die Anode und die zweite Elektrodenschicht (5) und die vierte Elektrodenschicht (19) die Kathode ausbilden.
Anzeigeelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen erster Elektrodenschicht (2) und erster Emitterschicht (4), zwischen dritter Elektrodenschicht (8) und zweiter Emitterschicht (6), zwischen dritter Elektrodenschicht (8) und dritter Emitterschicht (17) sowie zwischen fünfter Elektrodenschicht (20) und vierter Emitterschicht (18) eine Lochtransportschicht angeordnet ist.
Anzeigeelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrodenschicht (2), die dritte Elektrodenschicht (8) und die fünft Elektrodenschicht (20) die Kathode und die zweite Elektrodenschicht (5) und die vierte Elektrodenschicht (19) die Anode ausbilden.
Anzeigeelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zweiter Elektrodenschicht (5) und erster Emitterschicht (3), zwischen zweiter Elektrodenschicht (5) und zweiter Emitterschicht (6), zwischen vierter Elektrodenschicht (19) und dritter Emitterschicht (17) sowie zwischen vierter Elektrodenschicht (19) und vierter Emitterschicht (18) eine Lochtransportschicht angeordnet ist.
Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 8-14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Lochtransportschicht (3, 7) und organischer Emitterschicht (4, 6, 17, 18) eine lochleitende Schicht angeordnet ist.
Anzeigeelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Emitterschicht (4, 6, 17, 18) aus (Tris(8-hydroxichinolinato) aluminium(III)), die Lochtransportschicht (3, 7) aus (N,N'-Di(1-Naphtyl)-N,N'-diphenylbenzidin, die lochleitende Schicht aus Kupferphthalocyanid, die Anode aus Indium-Zinn-Oxid und das Substrat (1) aus Borsilikatglas besteht.
Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 7-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode aus einer Schicht aus Magnesium und Silber im Verhältnis 1:10 besteht.