DE102016105221A1

DE102016105221A1 - Method for operating an organic light-emitting diode and combined rear light and brake light

Info

Publication number: DE102016105221A1
Application number: DE102016105221.3A
Authority: DE
Inventors: Tobias Hero; Richard Baisl
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2017-09-21
Also published as: WO2017162422A1

Abstract

In einer Ausführungsform ist das Verfahren zum Betreiben einer organischen Leuchtdiode (1) eingerichtet. Dabei weist die organische Leuchtdiode (1) einen ersten und einen zweiten organischen Schichtenstapel (10, 20) mit je einer aktiven Zone (13, 23) zur Erzeugung von Licht auf. Eine gemeinsame lichtdurchlässige Zentralelektrode (4) grenzt direkt an die Schichtenstapel (10, 20). Der erste Schichtenstapel (10) befindet sich zwischen einer lichtdurchlässigen ersten Randelektrode (3) und der Zentralelektrode (4) und der zweite Schichtenstapel (20) ist zwischen einer bevorzugt reflektierenden zweiten Randelektrode (5) und der Zentralelektrode (4) angeordnet. Es wird der erste Schichtenstapel (10) mit einer ersten Stromdichte (I1) betrieben und der zweite Schichtenstapel (20) wird nur dann betrieben, wenn der erste Schichtenstapel (10) ausgeschaltet ist, wobei der zweite Schichtenstapel (20) mit einer zweiten Stromdichte (I2) betrieben wird. Die erste und die zweite Stromdichte (I1, I2) unterscheiden sich um mindestens einen Faktor 3 voneinander.In one embodiment, the method for operating an organic light-emitting diode (1) is set up. In this case, the organic light-emitting diode (1) has a first and a second organic layer stack (10, 20), each with an active zone (13, 23) for generating light. A common translucent central electrode (4) directly adjoins the layer stacks (10, 20). The first layer stack (10) is located between a light-permeable first edge electrode (3) and the central electrode (4) and the second layer stack (20) is arranged between a preferably reflective second edge electrode (5) and the central electrode (4). The first layer stack (10) is operated with a first current density (I1) and the second layer stack (20) is operated only when the first layer stack (10) is switched off, the second layer stack (20) having a second current density (I1). I2) is operated. The first and the second current density (I1, I2) differ by at least a factor of 3 from each other.

Description

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer organischen Leuchtdiode angegeben. Darüber hinaus wird ein kombiniertes Bremslicht und Rücklicht angegeben. A method for operating an organic light-emitting diode is specified. In addition, a combined brake light and tail light is specified.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine organische Leuchtdiode mit einer erhöhten Lebensdauer betreibbar ist. An object to be solved is to specify a method with which an organic light-emitting diode with an increased service life can be operated.

Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Verfahren und durch ein kombiniertes Bremslicht und Rücklicht mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der übrigen Ansprüche. This object is achieved inter alia by a method and by a combined brake light and tail light with the features of the independent claims. Preferred developments are the subject of the other claims.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mit dem Verfahren eine organische Leuchtdiode, kurz OLED, betrieben. Organische Leuchtdiode bedeutet insbesondere, dass die erzeugte Strahlung auf zumindest eine organische aktive Schicht zurückgeht und dass es sich bei lichterzeugenden Materialien um organische Materialien handelt. In accordance with at least one embodiment, the method operates an organic light-emitting diode, OLED for short. In particular, organic light-emitting diode means that the generated radiation is due to at least one organic active layer and that light-generating materials are organic materials.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die organische Leuchtdiode einen ersten sowie einen zweiten organischen Schichtenstapel. Die beiden Schichtenstapel umfassen je eine oder mehrere aktive Zonen zur Erzeugung von Licht. Neben der aktiven Zone können die Schichtenstapel jeweils weitere Schichten wie Ladungsträgerinjektionsschichten und/oder Ladungsträgertransportschichten und/oder Ladungsträgerbarriereschichten aufweisen. In accordance with at least one embodiment, the organic light-emitting diode comprises a first and a second organic layer stack. The two layer stacks each comprise one or more active zones for generating light. In addition to the active zone, the layer stacks can each have further layers, such as charge carrier injection layers and / or charge carrier transport layers and / or charge carrier barrier layers.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Leuchtdiode eine Zentralelektrode auf. Die Zentralelektrode ist dazu vorgesehen, Strom sowohl in den ersten als auch in den zweiten Schichtenstapel einzuprägen. Hierzu befindet sich die Zentralelektrode bevorzugt direkt an den beiden Schichtenstapeln. In accordance with at least one embodiment, the light-emitting diode has a central electrode. The central electrode is intended to impress current in both the first and second layer stacks. For this purpose, the central electrode is preferably located directly on the two layer stacks.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Zentralelektrode lichtdurchlässig für zumindest dasjenige Licht, das in zumindest einem der Schichtenstapel erzeugt wird. Lichtdurchlässig kann bedeuten, dass ein Transmissionsvermögen der Zentralelektrode, etwa gemittelt über den gesamten sichtbaren Spektralbereich hinweg, bei mindestens 50 % oder 70 % oder 85 % liegt. In accordance with at least one embodiment, the central electrode is transparent to at least the light generated in at least one of the layer stacks. Translucent may mean that a transmittance of the central electrode, averaged over the entire visible spectral range, is at least 50% or 70% or 85%.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform beinhaltet die organische Leuchtdiode eine zweite, bevorzugt reflektierende, und eine lichtdurchlässige erste Randelektrode. Die zweite Randelektrode kann auch lichtdurchlässig sein. Hinsichtlich des Begriffs lichtdurchlässig kann für die Randelektroden auf das zur Zentralelektrode Beschriebene zurückgegriffen werden. Reflektierend kann bedeuten, dass ein etwa über den gesamten sichtbaren Spektralbereich gemittelter Reflexionsgrad bei mindestens 70 % oder 85 % oder 90 % oder 95 % liegt. Dies gilt insbesondere für die in den Schichtenstapeln im Betrieb erzeugte Strahlung. In accordance with at least one embodiment, the organic light-emitting diode includes a second, preferably reflective, and a light-transmitting first edge electrode. The second edge electrode may also be translucent. With regard to the term translucent can be used for the edge electrode to that described for the central electrode. Reflective may mean that a reflectance averaged over the entire visible spectral range is at least 70% or 85% or 90% or 95%. This applies in particular to the radiation generated in the layer stacks during operation.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich der erste Schichtenstapel zwischen der lichtdurchlässigen ersten Randelektrode und der Zentralelektrode. Insbesondere grenzt der erste Schichtenstapel ganzflächig und unmittelbar an die lichtdurchlässige Randelektrode und/oder die Zentralelektrode. In accordance with at least one embodiment, the first layer stack is located between the light-permeable first edge electrode and the central electrode. In particular, the first layer stack borders the entire surface and directly to the transparent edge electrode and / or the central electrode.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich der zweite Schichtenstapel zwischen der zweiten, insbesondere reflektierenden Randelektrode und der Zentralelektrode. Dabei kann der zweite Schichtenstapel die zweite Randelektrode und/oder die Zentralelektrode ganzflächig berühren. In accordance with at least one embodiment, the second layer stack is located between the second, in particular reflective, edge electrode and the central electrode. In this case, the second layer stack can touch the second edge electrode and / or the central electrode over the entire surface.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der erste Schichtenstapel mit einer ersten Stromdichte betrieben, insbesondere ausschließlich mit der ersten Stromdichte. Hierbei bleiben kurzzeitige Stromrampen zum Einstellen der ersten Stromdichte oder unabsichtlich fluktuierende Stromstärken etwa beim Einschalten und/oder beim Ausschalten des ersten Schichtenstapels unberücksichtigt. Mit anderen Worten wird der erste Schichtenstapel im bestimmungsgemäßen stationären Betrieb lediglich mit der ersten Stromdichte betrieben, wobei die erste Stromdichte in diesem Sinne zeitlich konstant ist. In accordance with at least one embodiment, the first layer stack is operated with a first current density, in particular exclusively with the first current density. In this case, short-term current ramps for setting the first current density or unintentionally fluctuating current intensities are ignored, for example, when switching on and / or when switching off the first layer stack. In other words, the first stack of layers is operated only in the intended stationary operation with the first current density, the first current density is constant in time in this sense.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der zweite Schichtenstapel mit einer zweiten Stromdichte betrieben. Das hinsichtlich der ersten Stromdichte zum ersten Schichtenstapel Beschriebene gilt entsprechend für die zweite Stromdichte. In accordance with at least one embodiment, the second layer stack is operated with a second current density. The description with respect to the first current density to the first layer stack applies correspondingly to the second current density.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der zweite Schichtenstapel nur dann betrieben, wenn der erste Schichtenstapel ausgestaltet ist und umgekehrt. Das heißt, es wird höchstens genau einer der Schichtenstapel so betrieben, dass Licht erzeugt wird. Dies schließt nicht aus, dass während des Ausschaltens und/oder des Einschaltens von einem der Schichtenstapel vernachlässigbar kleine Zeitfenster existieren, in denen beide Schichtenstapel aufgrund von Ungenauigkeiten einer Ansteuerung dennoch gleichzeitig insbesondere abgeschwächt Strahlung emittieren. According to at least one embodiment, the second layer stack is operated only when the first layer stack is configured and vice versa. That is, at most exactly one of the layer stacks is operated so that light is generated. This does not exclude that negligible time windows exist during switching off and / or switching on of one of the layer stacks, in which both layer stacks nevertheless emit radiation in particular attenuated due to inaccuracies of an activation.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform unterscheiden sich die erste und die zweite Stromdichte um mindestens einen Faktor 3 oder Faktor 5 oder Faktor 7 voneinander. Mit anderen Worten liegt ein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Stromdichten vor.In accordance with at least one embodiment, the first and the second current density differ by at least a factor 3 or factor 5 or factor 7 from one another. In other words, there is a significant difference between the two current densities.

In mindestens einer Ausführungsform ist das Verfahren zum Betreiben einer organischen Leuchtdiode eingerichtet. Dabei weist die mit dem Verfahren betriebene organische Leuchtdiode einen ersten und einen zweiten organischen Schichtenstapel mit je mindestens einer aktiven Zone zur Erzeugung von Licht auf. Eine gemeinsame lichtdurchlässige Zentralelektrode grenzt direkt an die Schichtenstapel an. Der erste Schichtenstapel befindet sich zwischen einer lichtdurchlässigen ersten Randelektrode und der Zentralelektrode und der zweite Schichtenstapel ist zwischen einer zweiten, bevorzugt reflektierenden Randelektrode und der Zentralelektrode angeordnet. In dem Verfahren wird der erste Schichtenstapel mit einer ersten Stromdichte betrieben und der zweite Schichtenstapel wird nur dann betrieben, wenn der erste Schichtenstapel ausgeschaltet ist, wobei der zweite Schichtenstapel mit einer zweiten Stromdichte betrieben wird. Die erste und die zweite Stromdichte unterscheiden sich um mindestens einen Faktor 3 voneinander. In at least one embodiment, the method is configured for operating an organic light-emitting diode. In this case, the operated with the method organic light emitting diode on a first and a second organic layer stack, each having at least one active zone for generating light. A common translucent central electrode directly adjoins the layer stacks. The first layer stack is located between a light-permeable first edge electrode and the central electrode and the second layer stack is arranged between a second, preferably reflective edge electrode and the central electrode. In the method, the first layer stack is operated at a first current density and the second layer stack is operated only when the first layer stack is turned off, wherein the second layer stack is operated at a second current density. The first and the second current density differ by at least a factor of 3 from each other.

Eine Lebensdauer von organischen Leuchtdioden nimmt bei hohen Leuchtdichten und somit bei hohen Stromdichten stark ab. Eine hohe Leuchtdichte wird jedoch für viele Signalfunktionen und Warnfunktionen etwa im Automobilbereich benötigt, besonders in Rücklichtern. Ebenso treten sehr hohe Leuchtdichten etwa bei der Signalisierung eines Bremsvorgangs auf. Speziell die hohen Leuchtdichten bei einem Betrieb als Bremslicht führen zu einer starken Verkürzung einer Lebensdauer einer OLED. A lifetime of organic light-emitting diodes decreases sharply at high luminances and thus at high current densities. However, a high luminance is needed for many signal functions and warning functions, for example in the automotive sector, especially in taillights. Likewise occur very high luminance, for example, in the signaling of a braking operation. In particular, the high luminance when operating as a brake light lead to a significant reduction in the lifetime of an OLED.

Bei dem hier beschriebenen Verfahren werden zwei organische Schichtenstapel in derselben OLED verwendet, wobei mit den Schichtenstapeln getrennt die Funktionen als Rücklicht und als Bremslicht ausgeführt werden können. Somit sind diese beiden Lichtfunktionen voneinander getrennt in derselben organischen Leuchtdiode verwirklicht, wodurch ein Montageaufwand reduziert wird und auch ein äußeres Resterscheinungsbild eines Automobils nur wenig beeinträchtigt wird. Das Rücklicht wird dabei relativ lange mit vergleichsweise niedrigen Leuchtdichten betrieben, wohingegen die Bremslichtfunktion nur relativ kurzzeitig benötigt wird, jedoch mit höheren Leuchtdichten. Durch diese Aufteilung der Funktionen auf die beiden Schichtenstapel ist insgesamt eine erhöhte Lebensdauer der organischen Leuchtdiode erzielbar. In the method described here, two organic layer stacks are used in the same OLED, with the layer stacks separated, the functions can be performed as a taillight and as a brake light. Thus, these two light functions are realized separately from each other in the same organic light emitting diode, whereby an assembly cost is reduced and also an outer appearance appearance of an automobile is only slightly affected. The tail light is operated relatively long with comparatively low luminances, whereas the brake light function is needed only relatively short time, but with higher luminance. As a result of this division of the functions onto the two layer stacks, overall an increased service life of the organic light-emitting diode can be achieved.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der erste Schichtenstapel ausschließlich mit der ersten Stromdichte und der zweite Schichtenstapel ausschließlich mit der zweiten Stromdichte betrieben. Mit anderen Worten treten im bestimmungsgemäßen Betrieb oder organischen Leuchtdiode dann keine weiteren Stromdichten auf, insbesondere im stationären Betrieb der organischen Schichtenfolgen. In accordance with at least one embodiment, the first layer stack is operated exclusively with the first current density and the second layer stack exclusively with the second current density. In other words, no further current densities then occur during normal operation or organic light-emitting diode, in particular during steady-state operation of the organic layer sequences.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Stromdichte größer als die zweite Stromdichte. Das bedeutet insbesondere, dass der erste Schichtenstapel zwischen der lichtdurchlässigen Randelektrode und der Zentralelektrode als Bremslicht fungiert, wohingegen der zweite Schichtenstapel zwischen der zweiten, insbesondere reflektierenden Randelektrode und der Zentralelektrode als Rücklicht dienen kann. Alternativ dient der erste Schichtenstapel als Bremslicht und der zweite Schichtenstapel als Rücklicht.In accordance with at least one embodiment, the first current density is greater than the second current density. This means, in particular, that the first layer stack between the translucent edge electrode and the central electrode functions as a brake light, whereas the second layer stack between the second, in particular reflective edge electrode and the central electrode can serve as a tail light. Alternatively, the first layer stack serves as a brake light and the second layer stack as a tail light.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind beide Schichtenstapel im Rahmen der Herstellungstoleranzen gleich aufgebaut. Dies kann bedeuten, dass die beiden Schichtenstapel aus denselben Materialien zusammengesetzt sind, insbesondere in derselben Reihenfolge und in gleich aufgebauten Schichten. Alternativ kann der erste Schichtenstapel an höhere Stromdichten speziell angepasst sein. Ferner ist es möglich, dass die beiden Schichtenstapel im Betrieb Licht der gleichen Farbe emittieren. In accordance with at least one embodiment, both layer stacks are constructed identically within the scope of the manufacturing tolerances. This may mean that the two layer stacks are composed of the same materials, in particular in the same order and in identically constructed layers. Alternatively, the first layer stack may be specially adapted to higher current densities. Furthermore, it is possible that the two layer stacks emit light of the same color during operation.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die beiden Schichtenstapel von einer gemeinsamen Stromquelle betrieben. Die gemeinsame Stromquelle kann eine Bestromung insbesondere zwischen den beiden Randelektroden und somit zwischen den Schichtenstapeln hin und her schalten. Alternativ ist es möglich, dass jeder der Schichtenstapel von einer eigenen Stromquelle versorgt wird und/oder dass eine zusätzliche Steuerelektronik vorhanden ist, die das Anschalten und das Ausschalten der Schichtenstapel und optional der Stromquellen koordiniert. In accordance with at least one embodiment, the two layer stacks are operated by a common current source. The common current source can switch an energization in particular between the two edge electrodes and thus between the layer stacks. Alternatively, it is possible that each of the layer stacks is powered by its own power source and / or that there is additional control electronics which coordinate the switching on and off of the layer stacks and optionally the current sources.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die beiden Schichtenstapel deckungsgleich übereinander gestapelt angeordnet. Insbesondere können die beiden Schichtenstapel, in Draufsicht auf eine Leuchtfläche der organischen Leuchtdiode gesehen, eine identische lichtabstrahlende Fläche aufweisen, im Rahmen der Herstellungstoleranzen. In accordance with at least one embodiment, the two layer stacks are arranged congruently stacked one above the other. In particular, the two layer stacks, viewed in plan view of a luminous area of the organic light-emitting diode, can have an identical light-radiating surface, within the scope of the manufacturing tolerances.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die beiden organischen Schichtenstapel irreversibel miteinander über die Zwischenelektrode verbunden. Dies bedeutet insbesondere, dass die beiden Schichtenstapel nicht zerströungsfrei voneinander getrennt werden können. Mit anderen Worten ist die Zwischenelektrode ein integraler Bestandteil der organischen Leuchtdiode und dauerhaft und fest mit den organischen Materialien der beiden Schichtenstapel verbunden. In accordance with at least one embodiment, the two organic layer stacks are irreversibly connected to one another via the intermediate electrode. This means, in particular, that the two layer stacks can not be separated from one another without being free of zeros. In other words, the intermediate electrode is an integral part of the organic light emitting diode and permanently and firmly connected to the organic materials of the two layer stacks.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt die erste Stromdichte bei mindestens 1 mA/mm² oder 5 und/oder bei höchstens 200 mA/mm² oder 100 mA/mm². Bevorzugt liegt die erste Stromdichte zwischen einschließlich 10 mA/mm² und 50 mA/mm². Alternativ oder zusätzlich beträgt die zweite Stromdichte (I2) bei mindestens 50 mA/mm² oder 100 und/oder bei höchstens 200 mA/mm² oder 100 mA/mm². Bevorzugt liegt die erste Stromdichte zwischen einschließlich 200 mA/mm² und 500 mA/mm².In accordance with at least one embodiment, the first current density is at least 1 mA / mm ² or 5 and / or at most 200 mA / mm ² or 100 mA / mm ² . Preferably, the first current density between 10 mA / mm ² and 50 mA / mm ² inclusive. Alternatively or additionally, the second current density ( I2 ) at least 50 mA / mm ² or 100 and / or at most 200 mA / mm ² or 100 mA / mm ² . Preferably, the first current density is between 200 mA / mm ² and 500 mA / mm ² inclusive.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt eine durchschnittliche Betriebsdauer des zweiten Schichtenstapels um mindestens einen Faktor 10 oder 100 oder 1000 über einer durchschnittlichen Betriebsdauer des ersten Schichtenstapels. Mit anderen Worten wird der zweite Schichtenstapel signifikant öfters und/oder länger betrieben als der erste Schichtenstapel. In accordance with at least one embodiment, an average operating time of the second layer stack is at least a factor of 10 or 100 or 1000 over an average operating time of the first layer stack. In other words, the second layer stack is operated significantly more often and / or longer than the first layer stack.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Zwischenelektrode als Hauptschicht eine Metallschicht auf. Eine Dicke dieser Metallschicht liegt bevorzugt bei mindestens 3 nm oder 5 nm oder 8 nm und/oder bei höchstens 25 nm oder 20 nm oder 15 nm. Die Metallschicht ist dabei insbesondere zusammengesetzt aus Aluminium, Silber und/oder Magnesium. Weiterhin ist es möglich, dass die Metallschicht in geringen Mengen ein zusätzliches Material wie Germanium oder Silizium aufweist, insbesondere als eine Art Dotierung oder als Legierungsbeimischung. Ein solches Material kann beispielsweise über Diffusion in die Metallschicht gelangen. In accordance with at least one embodiment, the intermediate electrode has a metal layer as main layer. A thickness of this metal layer is preferably at least 3 nm or 5 nm or 8 nm and / or at most 25 nm or 20 nm or 15 nm. The metal layer is in particular composed of aluminum, silver and / or magnesium. Furthermore, it is possible for the metal layer to comprise in small amounts an additional material, such as germanium or silicon, in particular as a kind of doping or as alloying admixture. Such a material can, for example, reach the metal layer via diffusion.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Zwischenelektrode an einer der transparenten Randelektrode zugewandten Seite und/oder an einer der zweiten, bevorzugt reflektierenden Randelektrode zugewandten Seite eine metallische Teilschicht oder eine Halbleiterteilschicht, insbesondere eine Germaniumschicht, auf. Eine mittlere Dicke dieser Teilschicht liegt bevorzugt bei mindestens 1 nm oder 2 nm und/oder bei höchstens 8 nm oder 5 nm oder 4 nm. Über eine solche Teilschicht ist ein gleichmäßiges Erzeugen der Zwischenelektrode auf dem ersten organischen Schichtenstapel möglich. In accordance with at least one embodiment, the intermediate electrode has a metallic partial layer or a semiconductor partial layer, in particular a germanium layer, on a side facing the transparent edge electrode and / or on a side facing the second, preferably reflective edge electrode. An average thickness of this partial layer is preferably at least 1 nm or 2 nm and / or at most 8 nm or 5 nm or 4 nm. Such a partial layer makes it possible to uniformly produce the intermediate electrode on the first organic layer stack.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die beiden Schichtenstapel im bestimmungsgemäß Gebrauch je ausschließlich mit Gleichstrom betrieben. Mit anderen Worten handelt es sich bei der organischen Leuchtdiode nicht um ein Bauteil, das wechselstrombetreibbar ist. In accordance with at least one embodiment, the two layer stacks are each operated exclusively with direct current when used as intended. In other words, the organic light emitting diode is not a component that is AC-driven.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform erzeugen die Schichtenstapel oder erzeugt zumindest einer der Schichtenstapel im Betrieb rotes Licht. Alternativ ist es möglich, dass in dem Schichtenstapel andersfarbiges Licht, etwa blaues Licht, grünes Licht und/oder gelbes Licht, erzeugt wird. Weiterhin können die Schichtenstapel, einzeln oder zusammengenommen, alternativ mischfarbiges Licht wie weißes Licht emittieren. Weiterhin ist es möglich, dass die Leuchtdiode als kombiniertes Bremslicht und Rücklicht und/oder Blinker fungiert und damit rotes und oranges Licht emittiert. In accordance with at least one embodiment, the layer stacks or at least one of the layer stacks generates red light during operation. Alternatively, it is possible for differently colored light, such as blue light, green light and / or yellow light, to be generated in the layer stack. Furthermore, the layer stacks, singly or in combination, may alternatively emit mixed colored light, such as white light. Furthermore, it is possible that the light-emitting diode acts as a combined brake light and tail light and / or turn signals and thus emits red and orange light.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird durch das getrennte Betreiben der organischen Schichtenstapel eine Lebensdauer der organischen Leuchtdiode erhöht. Dies gilt insbesondere im Vergleich zu einer organischen Leuchtdiode mit nur einem einzigen Schichtenstapel, der sowohl als Rücklicht oder als Bremslicht fungiert. In accordance with at least one embodiment, the lifetime of the organic light-emitting diode is increased by the separate operation of the organic layer stacks. This is especially true in comparison to an organic light emitting diode with only a single layer stack, which acts both as a tail light or as a brake light.

Darüber hinaus wird ein kombiniertes Rücklicht und Bremslicht angegeben. Das kombinierte Rücklicht und Bremslicht umfasst eine organische Leuchtdiode, wie in Verbindung mit dem oben genannten Verfahren angegeben und wird mit diesem Verfahren betrieben. Merkmale für das Verfahren und für die organische Leuchtdiode sind daher auch für das kombinierte Rücklicht und Bremslicht offenbart und umgekehrt. In addition, a combined tail light and brake light is specified. The combined taillight and brake light comprises an organic light-emitting diode as specified in connection with the above-mentioned method and is operated with this method. Features for the method and for the organic light emitting diode are therefore also disclosed for the combined rear light and brake light and vice versa.

In mindestens einer Ausführungsform ist das kombinierte Rücklicht und Bremslicht in einem Kraftfahrzeug verbaut oder dazu vorgesehen, in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Auto, verbaut zu werden. Das kombinierte Rücklicht und Bremslicht umfasst eine oder mehrere organische Leuchtdioden, wie oben angegeben. In at least one embodiment, the combined rear light and brake light is installed in a motor vehicle or intended to be installed in a motor vehicle, in particular a car. The combined tail light and brake light comprises one or more organic light-emitting diodes, as indicated above.

Nachfolgend wird ein hier beschriebenes Verfahren sowie ein hier beschriebenes kombiniertes Rücklicht und Bremslicht unter die Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.Hereinafter, a method described herein and a combined rear light and brake light described here will be explained with reference to the drawings using exemplary embodiments. The same reference numerals indicate the same elements in the individual figures. However, there are no scale relationships shown, but individual elements can be shown exaggerated for better understanding.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Schnittdarstellung eines hier beschriebenen kombinierten Rücklichts und Bremslichts mit einer hier beschriebenen organischen Leuchtdiode, und 1 a schematic sectional view of a combined rear light and brake light described here with an organic light-emitting diode described herein, and

2 schematische Darstellungen von Verfahrensschritten eines hier beschriebenen Verfahrens zum Betreiben einer hier beschriebenen organischen Leuchtdiode anhand von schematischen Schaltskizzen. 2 schematic representations of process steps of a method described here for operating an organic light-emitting diode described here based on schematic circuit diagrams.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines kombinierten Bremslichts und Rücklichts 9 gezeigt. Das kombinierte Bremslicht und Rücklicht 9 beinhaltet eine organische Leuchtdiode 1. Komponenten des kombinierten Rücklichts und Bremslichts 9 zusätzlich zur organischen Leuchtdiode 1 sind zur Vereinfachung der Darstellung in 1 nicht gezeichnet. Das kombinierte Bremslicht und Rücklicht 9 ist insbesondere in einem Kfz wie einem Auto verbaut. In 1 is an embodiment of a combined brake light and tail light 9 shown. The combined brake light and tail light 9 includes an organic light emitting diode 1 , Components of the combined tail light and brake light 9 in addition to the organic light emitting diode 1 are for ease of illustration in 1 not drawn. The Combined brake light and tail light 9 is especially installed in a car like a car.

Die organische Leuchtdiode 1 umfasst einen ersten organischen Schichtenstapel 10 und einen zweiten organischen Schichtenstapel 20. Beide Schichtenstapel 10, 20 befinden sich an einem Trägersubstrat 7. Auf dem Trägersubstrat ist eine lichtdurchlässige Randelektrode 3 aufgebracht, auch als erste Randelektrode bezeichnet. Die lichtdurchlässige Randelektrode 3 ist beispielsweise aus einem transparenten leitfähigen Oxid, kurz TCO, wie Indiumzinnoxid, kurz ITO, hergestellt. In Richtung weg von dem Trägersubstrat 7 folgt auf die lichtdurchlässige Randelektrode 3 eine Schichtenfolge von organischen Schichten des ersten Schichtenstapels 10, in der folgenden Reihenfolge: Erste Löcherinjektionsschicht 11, erste Löchertransportschicht 12, erste aktive Zone 13, erste Elektronentransportschicht 14, erste Elektroneninjektionsschicht 15. Dabei sind insbesondere die Schichten 12, 14 und 15 optional.The organic light-emitting diode 1 comprises a first organic layer stack 10 and a second organic layer stack 20 , Both layers stack 10 . 20 are located on a carrier substrate 7 , On the carrier substrate is a translucent edge electrode 3 applied, also referred to as the first edge electrode. The translucent edge electrode 3 is for example made of a transparent conductive oxide, TCO for short, such as indium tin oxide, ITO for short. Toward the carrier substrate 7 follows the translucent edge electrode 3 a layer sequence of organic layers of the first layer stack 10 in the following order: First hole injection layer 11 , first hole transport layer 12 , first active zone 13 , first electron transport layer 14 , first electron injection layer 15 , In particular, the layers are 12 . 14 and 15 optional.

An einer dem Trägersubstrat 7 abgewandten Seite des ersten Schichtenstapels 10 befindet sich eine Zentralelektrode 4. Direkt auf der Zentralelektrode 4 ist der zweite organische Schichtenstapel 20 angebracht, mit den nachfolgenden Schichten in der angegebenen Reihenfolge: Zweite Löcherinjektionsschicht 21, zweite Löchertransportschicht 22, zweite aktive Zone 23, zweite Elektronentransportschicht 24, zweite Elektroneninjektionsschicht 25. Die Schichten 22, 24 und 25 sind optional. Auf diesen organischen Schichten des zweiten Schichtenstapels 20 befindet sich direkt an einer dem Trägersubstrat 7 abgewandten Seite eine zweite, bevorzugt reflektierende Randelektrode 5. Im Folgenden wird die zweite Randelektrode als reflektierende Randelektrode 5 bezeichnet, wobei auch die zweite Randelektrode 5 abweichend hiervon lichtdurchlässig sein kann, etwa um eine insgesamt lichtdurchlässige Leuchtdiode 1 zu erhalten.On a carrier substrate 7 opposite side of the first layer stack 10 there is a central electrode 4 , Directly on the central electrode 4 is the second organic layer stack 20 attached, with the following layers in the order given: Second hole injection layer 21 second hole transport layer 22 , second active zone 23 second electron transport layer 24 second electron injection layer 25 , The layers 22 . 24 and 25 are optional. On these organic layers of the second layer stack 20 is located directly on a carrier substrate 7 side facing away from a second, preferably reflective edge electrode 5 , In the following, the second edge electrode is used as a reflective edge electrode 5 denotes, wherein the second edge electrode 5 deviating from this may be translucent, such as an overall light-transmitting LED 1 to obtain.

Somit sind die Schichtenstapel 10, 20 über die Zentralelektrode 4 unmittelbar und irreversibel miteinander fest verbunden und übereinander gestapelt angeordnet. Thus, the layer stacks are 10 . 20 via the central electrode 4 immediately and irreversibly connected to each other and stacked on top of each other.

Die beiden Schichtenstapel 10, 20 sowie insbesondere die aktiven Zonen 13, 23 sind in Draufsicht gesehen deckungsgleich gestaltet. Bevorzugt emittieren beide Schichtenstapel 10, 20 Licht derselben Farbe, insbesondere rotes Licht, wie in einem Rücklicht und Bremslicht erforderlich. Die jeweils korrespondierenden Schichten in den Schichtenstapeln, also die Schichten 11 und 21, 12 und 22, 13 und 23, 14 und 24 sowie 15 und 25, können je identisch oder auch verschieden voneinander gestaltet sein. The two layer stacks 10 . 20 and in particular the active zones 13 . 23 are congruent as seen in plan view. Preferably, both layers emit layers 10 . 20 Light of the same color, especially red light, as required in a taillight and brake light. The respective corresponding layers in the layer stacks, ie the layers 11 and 21 . 12 and 22 . 13 and 23 . 14 and 24 such as 15 and 25 , can each be identical or different from each other.

Anders als in 1 dargestellt, kann sich das bevorzugt mechanisch stabile und lichtdurchlässige Trägersubstrat 7 auch an einer den Schichtenstapeln 10, 20 abgewandten Seite der reflektierenden Randelektrode 5 befinden. Weitere Schichten oder organischen Leuchtdiode 1 wie Stromzuführungsschichten und/oder Verkapselungsschichten sind zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt. Unlike in 1 represented, the preferably mechanically stable and translucent carrier substrate 7 also at one of the layer stacks 10 . 20 opposite side of the reflective edge electrode 5 are located. Other layers or organic light emitting diode 1 As power supply layers and / or encapsulation layers are not shown for simplicity of illustration.

Bei der Zentralelektrode 4 handelt es sich um einen einschichtigen oder auch um einen mehrschichtigen Aufbau. Bevorzugt umfasst die Zentralelektrode 4 eine Metallschicht 40 als Hauptkomponente. Beispielsweise ist die Metallschicht 40 als dünne Aluminiumschicht oder Silberschicht mit einer Dicke von höchstens 10 nm gestaltet oder durch eine Legierung etwa aus AgMg, AgAl oder AgGe mit einer Dicke von höchstens 20 nm realisiert. At the central electrode 4 it is a one-layered or even a multi-layered structure. The central electrode preferably comprises 4 a metal layer 40 as the main component. For example, the metal layer 40 designed as a thin aluminum layer or silver layer with a thickness of at most 10 nm or realized by an alloy such as AgMg, AgAl or AgGe with a thickness of at most 20 nm.

Optional umfasst die Zentralelektrode 4 eine metallische Teilschicht 41 und/oder eine Halbleiterteilschicht, wobei die Teilschicht 41 ohmsch leitend sein kann. Bei der Teilschicht 41 handelt es sich bevorzugt um eine Germaniumschicht mit einer Dicke von höchstens 3 nm. Optionally, the central electrode comprises 4 a metallic sublayer 41 and / or a semiconductor sublayer, wherein the sublayer 41 can be ohmic conductive. At the sub-layer 41 it is preferably a germanium layer with a thickness of at most 3 nm.

Der erste Schichtenstapel 10 wird bevorzugt als Bremslicht eingesetzt und der zweite Schichtenstapel 20 bevorzugt als Rücklicht. Alternativ kann auch der zweite Schichtenstapel 20 als Bremslicht und der erste Schichtenstapel 10 als Rücklicht fungieren. Zu einer besseren Wärmeverteilung ist der für einen Dauerbetrieb ausgelegte zweite Schichtenstapel 20 an der reflektierenden Randelektrode 5 angebracht, die als Wärmesenke gestaltet sein kann. Hierzu umfasst die reflektierende Randelektrode 5 bevorzugt eine oder mehrere Metallschichten insbesondere mit einer Gesamtdicke von mindestens 0,1 µm und/oder höchstens 0,3 µm, insbesondere zwischen einschließlich 150 nm und 200 nm. Alternativ kann die zweite Randelektrode 5 eine größere Gesamtdicke zum Beispiel von mindestens 2 µm oder 5 µm und/oder höchstens 50 µm oder 10 µm aufweisen. Optional, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, ist an der zweiten Randelektrode 5 ein Wärmespreizer, etwa eine Metallfolie wie eine Aluminiumfolie, angebracht.The first layer stack 10 is preferably used as a brake light and the second layer stack 20 preferred as a taillight. Alternatively, the second layer stack can also be used 20 as a brake light and the first layer stack 10 act as a tail light. For a better heat distribution is designed for a continuous operation second layer stack 20 at the reflective edge electrode 5 attached, which can be designed as a heat sink. For this purpose, the reflective edge electrode comprises 5 preferably one or more metal layers, in particular with a total thickness of at least 0.1 .mu.m and / or at most 0.3 .mu.m, in particular between 150 nm and 200 nm inclusive. Alternatively, the second edge electrode 5 have a greater total thickness, for example, of at least 2 microns or 5 microns and / or at most 50 microns or 10 microns. Optionally, as in all other embodiments, is at the second edge electrode 5 a heat spreader, such as a metal foil such as aluminum foil, attached.

In 2 sind verschiedene Verfahrensschritte schematisch dargestellt. Die Schichtenstapel 10, 20 sind über die Elektroden 3, 4, 5 und über elektrische Führungen mit einer Stromquelle 6 des kombinierten Rücklichts und Bremslichts 9 verbunden. Anders als dargestellt, können auch mehrere Stromquellen vorhanden sein. In 2 different process steps are shown schematically. The layer stacks 10 . 20 are over the electrodes 3 . 4 . 5 and via electrical guides with a power source 6 Combined tail light and brake light 9 connected. Unlike shown, multiple power sources may be present.

Gemäß 2A ist das kombinierte Bremslicht und Rücklicht 9 komplett ausgeschaltet, keiner der Schichtenstapel 10, 20 emittiert Strahlung. In 2B ist gezeigt, dass der erste Schichtenstapel 10 in der Bremslichtfunktion mit einer ersten Stromdichte I1 betrieben wird, der zweite Schichtenstapel 20 ist ausgeschaltet. Gemäß 2C wird nur der zweite Schichtenstapel 20 mit einer zweiten Stromdichte I2 betrieben. Die erste Stromdichte I1 ist dabei deutlich größer als die zweite Stromdichte I2. Im Betrieb liegt die Leuchtdichte des ersten Schichtenstapels 10 bevorzugt bei zirka 8000 cd/m². Bei dem als Rücklicht genutzten zweiten Schichtenstapel 20 liegt die Leuchtdichte bevorzugt im Bereich von 1000 cd/m² bis 1200 cd/m². According to 2A is the combined brake light and tail light 9 completely switched off, none of the stacks of layers 10 . 20 emits radiation. In 2 B is shown that the first layer stack 10 in the brake light function with a first current density I1 is operated, the second layer stack 20 is switched off. According to 2C becomes only the second layer stack 20 with a second current density I2 operated. The first current density I1 is significantly larger than the second current density I2 , In operation, the luminance of the first layer stack is 10 preferably at about 8000 cd / m ² . In the case of the second stack of layers used as rear light 20 the luminance is preferably in the range of 1000 cd / m ² to 1200 cd / m ² .

Bevorzugt liegen genau nur die drei in den 2A, 2B und 2C gezeigten Betriebszustände im bestimmungsgemäßen Gebrauch des kombinierten Rücklichts und Bremslichts 9 vor. Preferably, only the three lie in the 2A . 2 B and 2C shown operating conditions in the intended use of the combined tail light and brake light 9 in front.

Durch eine nicht separat dargestellte Treiberelektronik in oder an der Stromquelle 6, gegebenenfalls in Kombination mit nicht dargestellten Sensoren und Steuerleitungen, werden die beiden Schichtenstapel 10, 20 angesteuert und betrieben. Dabei kann die für die Rücklichtfunktion zuständige Emissionseinheit, vorliegend der zweite Schichtenstapel 20, unterstromt betrieben werden, was zu einer Lebensdauererhöhung dieses Schichtenstapels 20 führt. Die weitere Emissionseinheit, vorliegend der erste Schichtenstapel 10, wird dann als Signalisierung eines Bremsvorgangs genutzt und dient somit als Bremslicht.By a not separately shown driver electronics in or at the power source 6 , optionally in combination with sensors and control lines, not shown, the two layer stacks 10 . 20 controlled and operated. In this case, the responsible for the backlight function emission unit, in this case the second layer stack 20 , operated undercurrent, resulting in a lifetime increase of this layer stack 20 leads. The further emission unit, in the present case the first layer stack 10 , is then used as signaling a braking process and thus serves as a brake light.

Entsprechend wird der erste Schichtenstapel 10 mit der benötigten höheren Stromdichte und Leuchtdichte angesteuert und betrieben. Dadurch, dass die weitere Emissionseinheit für die Bremslichtfunktion nur kurze Zeit bei einer hohen Leuchtdichte betrieben wird, sind die verwendeten organischen Materialien auch nur relativ kurze Zeit Degenerationsprozessen ausgesetzt. Die erste Emissionseinheit für die Rücklichtfunktion wird durch ihren Betrieb bei geringeren Leuchtdichten ebenfalls weniger stark durch Degradation geschädigt. Durch die Aufteilung der einzelnen Funktionen für das Rücklicht und das Bremslicht auf dezidierte, verschiedene und gestapelt angeordnete Emissionseinheiten kann somit insgesamt eine längere Lebensdauer und Einsatzdauer der organischen Leuchtdiode 1 erreicht werden. Accordingly, the first layer stack 10 controlled and operated with the required higher current density and luminance. Due to the fact that the further emission unit for the brake light function is only operated for a short time at a high luminance, the organic materials used are exposed to degenerative processes for a relatively short time only. The first emission unit for the backlight function is also less affected by degradation due to its operation at lower luminance levels. Due to the division of the individual functions for the tail light and the brake light on dedicated, different and stacked arranged emission units can thus a total of a longer life and service life of the organic light emitting diode 1 be achieved.

Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. The invention described herein is not limited by description with reference to the embodiments. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: organische Leuchtdiode organic light emitting diode
1010: erster organischer Schichtenstapel first organic layer stack
1111: erste Löcherinjektionsschicht first hole injection layer
1212: erste Löchertransportschicht first hole transport layer
1313: erste aktive Zone first active zone
1414: erste Elektronentransportschicht first electron transport layer
1515: erste Elektroneninjektionsschicht first electron injection layer
2020: zweiter organischer Schichtenstapel second organic layer stack
2121: zweite Löcherinjektionsschicht second hole injection layer
2222: zweite Löchertransportschicht second hole transport layer
2323: zweite aktive Zone second active zone
2424: zweite Elektronentransportschicht second electron transport layer
2525: zweite Elektroneninjektionsschicht second electron injection layer
33: erste, lichtdurchlässige Randelektrode first, transparent edge electrode
44: Zentralelektrode central electrode
4040: Metallschicht metal layer
4141: Germaniumteilschicht Germanium sublayer
55: zweite, bevorzugt reflektierende Randelektrode second, preferably reflective edge electrode
66: Stromquelle power source
77: Trägersubstrat carrier substrate
99: kombiniertes Kfz-Rück- und Bremslicht Combined vehicle rear and brake light
I1I1: erste Stromdichte first current density
I2I2: zweite Stromdichte second current density
LL: emittierte Lichtintensität emitted light intensity
tt: Zeit Time

Claims

Method for operating an organic light-emitting diode ( 1 ), wherein the organic light emitting diode ( 1 ): - a first and a second organic layer stack ( 10 . 20 ) each having at least one active zone ( 13 . 23 ) for generating light, - a common, translucent central electrode ( 4 ) directly to the layer stacks ( 10 . 20 ), and - a second ( 5 ) and a translucent first edge electrode ( 3 ), so that the first layer stack ( 10 ) between the translucent first edge electrode ( 3 ) and the central electrode ( 4 ) and the second layer stack ( 10 . 20 ) between the second edge electrode ( 5 ) and the central electrode ( 4 ), the method comprising the steps of: - operating the first layer stack ( 10 ) with a first current density ( I1 ), and - operating the second layer stack ( 20 ) only if the first layer stack ( 10 ) is switched off, with a second current density ( I2 ), wherein the first and the second current density ( I1 . I2 ) differ by at least a factor of 3.

Method according to the preceding claim, wherein the first layer stack ( 10 . 20 ) exclusively with the first current density ( I1 ) and the second Layer stack ( 20 ) exclusively with the second current density ( I2 ), the first current density ( I1 ) is greater than the second current density ( I2 ), and wherein the second edge electrode ( 5 ) is reflective.

Method according to one of the preceding claims, wherein the second layer stack ( 20 ) as a tail light and the first layer stack ( 10 ) are operated as a brake light in a motor vehicle.

Method according to one of the preceding claims, wherein both layer stacks ( 10 . 20 ) are made up of the same materials, and emit light of the same color.

Method according to one of the preceding claims, wherein the two layer stacks ( 10 . 20 ) from a common power source ( 6 ), which between the edge electrodes ( 3 . 5 ) and thus between the layer stacks ( 10 . 20 ) switches back and forth.

Method according to one of the preceding claims, wherein the two layer stacks ( 10 . 20 ) arranged congruently stacked one above the other and irreversibly connected to one another via the intermediate electrode ( 4 ) are connected.

Method according to one of the preceding claims, wherein the first current density ( I1 ) is between 10 mA / mm ² and 50 mA / mm ² inclusive, and the second current density (I2) is between 200 mA / mm ² and 500 mA / mm ² inclusive.

Method according to one of the preceding claims, wherein an average operating time of the second layer stack ( 20 ) is at least a factor 100 greater than an average operating time of the first layer stack ( 10 ).

Method according to one of the preceding claims, wherein the intermediate electrode ( 4 ) as the main layer a metal layer ( 40 ) having a thickness of between 5 nm and 20 nm inclusive, wherein the organic light emitting diode ( 1 ) emits light on only one main page during operation.

Method according to one of the preceding claims, wherein the intermediate electrode ( 4 ) on one of the transparent first edge electrode ( 3 ) side facing a germanium sublayer ( 41 ) having an average thickness of between 1 nm and 5 nm inclusive.

Method according to one of the preceding claims, wherein the layer stacks ( 10 . 20 ) are operated exclusively with direct current.

Method according to one of the preceding claims, wherein the layer stacks ( 10 . 20 ) generate red light during operation.

Method according to at least claim 3, wherein the separate operation of the layer stacks ( 10 . 20 ) a lifetime of the organic light emitting diode ( 1 ) is increased, compared to an organic light emitting diode with only one layer stack, which is used both as a taillight and as a brake light.

Combined rear light and brake light in a motor vehicle, comprising an organic light-emitting diode ( 1 ) comprising: - a first and a second organic layer stack ( 10 . 20 ) each having at least one active zone ( 13 . 23 ) for generating light, - a common, translucent central electrode ( 4 ) directly to the layer stacks ( 10 . 20 ), and - a second ( 5 ) and a translucent first edge electrode ( 3 ), so that the first layer stack ( 10 ) between the translucent first edge electrode ( 3 ) and the central electrode ( 4 ) and the second layer stack ( 10 . 20 ) between the second edge electrode ( 5 ) and the central electrode ( 4 ), and further comprising a common power source ( 6 ) for the two stacked layers ( 10 . 20 ), where the power source ( 6 ) is set up between the layer stacks ( 10 . 20 ) and to switch them with current densities differing by at least a factor of 3 ( I1 . I2 ) to operate.