EP1839347A2 - Elektro-optisches element mit gesteuerter, insbesondere uniformer funktionalitätsverteilung - Google Patents

Elektro-optisches element mit gesteuerter, insbesondere uniformer funktionalitätsverteilung

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Publication number
EP1839347A2
EP1839347A2 EP06706332A EP06706332A EP1839347A2 EP 1839347 A2 EP1839347 A2 EP 1839347A2 EP 06706332 A EP06706332 A EP 06706332A EP 06706332 A EP06706332 A EP 06706332A EP 1839347 A2 EP1839347 A2 EP 1839347A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
resistance
plane
applying
electrode
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06706332A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Clemens Otterman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE202005000979U external-priority patent/DE202005000979U1/de
Priority claimed from DE102005002836A external-priority patent/DE102005002836A1/de
Application filed by Schott AG filed Critical Schott AG
Publication of EP1839347A2 publication Critical patent/EP1839347A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/80—Composition varying spatially, e.g. having a spatial gradient
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/221—Static displays, e.g. displaying permanent logos

Definitions

  • the invention relates generally to planar or at least in some areas planar electro-optical elements, and in particular planar electro-optical elements having a predetermined distribution of functionality, in particular a uniform over the functional surface
  • Electro-optical elements can be used in a variety of ways, such as photovoltaic elements, electrochromic elements, liquid crystal elements or optoelectronic sensors.
  • a particularly interesting field of application are furthermore organic, electro-optical elements, in particular organic light-emitting diodes.
  • the electrochromic effect is based on the fact that the optical properties of the composite, such as the transmittance, change when the electrical charge is shifted within a functional layer composite by applying a suitable voltage. This effect is used for example for electrically dimming rearview mirrors in the automotive industry or for large-scale display panels. Increasingly, buildings are also used to control solar radiation instead of blinds, roller blinds or awnings
  • Photovoltaic elements typically use suitably doped semiconductors to convert the light incident on a surface into electricity. These elements have been widely used as solar cells.
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • CCD sensors such as those found in digital cameras.
  • Organic, electro-optical elements in particular organic light-emitting diodes (OLEDs), generally consist of two electrode layers with organic layers arranged therebetween, which contain at least one organic electroluminescent phosphor.
  • the layers are applied to a substrate (substrate), which is typically transparent.
  • substrate which is typically transparent.
  • glass substrates are used for this purpose.
  • the electrode facing the substrate typically the anode, also has to be transparent.
  • materials usually semiconductor layers with high conductivity, such.
  • TCO transparent conductive oxides
  • ITO indium tin oxide
  • a defined current flows through the electrode layers and leads to lateral potential differences, due to the finite ohmic resistances of the electrode layers.
  • the conductivity of the currently known best materials for forming transparent electrode layers is not sufficient to be able to consider the electrode layers as equipotential surfaces in the component design.
  • the significant local resistance of the electrodes causes voltage drops in the electrode layers, which lead to different voltage differences between the electrode layers.
  • different local current densities which can not be controlled from the outside, occur across the luminescent layers, leading to locally different luminance densities.
  • the larger the illuminated areas the stronger the unwanted inhomogeneities of the luminance distribution are formed.
  • the ohmic losses of the current flow in the electrodes would be correspondingly low.
  • the transparent layer deviates significantly from the ideal state. Accordingly, it has been attempted to reduce the surface resistances of the electrode layers by increasing the thickness of the layers.
  • Typical ITO layers used as anodes in OLEDs have layer thicknesses of approx. 100 nm and
  • EP 997058 A1 proposes combining a transparent electrode and a metal electrode whose surface resistance ratio is about 1. Since the sheet resistance of the transparent electrode can be reduced only with a concomitant increase in light loss, the sheet resistance ratio is achieved by increasing the sheet resistance of the metal electrode. However, this leads to a significant increase in the internal resistance of the component and the resulting ohmic losses by about a factor of 2. In addition, the required operating voltage increases. In addition, the adjustment of the surface resistances only in very specialmaschine réelleskonfigurationen has a reducing effect on the luminance inhomogeneity, with symmetrical wiring of the component, the resistance ratio has no influence. Furthermore, the inhomogeneities can not be completely eliminated by matched anode and cathode resistances in accordance with EP 997058 A1; in the case of extended components, on the contrary, they are still very pronounced.
  • a more homogeneous luminance distribution can also be achieved by dividing the luminous area of the component into separate, small luminous areas.
  • an OLED constructed according to this principle is made
  • the invention is therefore based on the object to show a way how an inexpensive and easy to manufacture, improved electro-optical element can be provided which has a functional surface with a defined, in particular a homogeneous, distribution of functionality.
  • the application of the functional layer comprises the application of at least one layer comprising an organic, electro-optical material.
  • the method may also be adapted for producing an electrochromic element, such as an electrochromic window element or an electrochromic mirror, wherein the application of the functional layer comprises the application of at least one electrochromic layer.
  • Suitable materials for the electrochromic layer are, for example, WO x , NiO x , VO x or NbO x .
  • the method can also provide for the application of a photovoltaic layer as a functional layer.
  • the functional layer further comprises at least one doped semiconductor layer, in particular a double-layer system with a p-doped and an n-doped semiconductor layer.
  • Such functional layers can be used to produce various electro-optical Elements, such as photovoltaic elements or optoelectronic sensors are used.
  • the resistance matching layer can, in principle, be arranged at any point within the respective layer package.
  • the resistances of the layers of an organic, electro-optical element are typically significantly less than the resistances along the layer (typical length dimension 100 ⁇ m) across the layer (typical length dimension 0.1 ⁇ m), so that mainly only current conduction takes place transversely to the layer.
  • the method expediently comprises the application of contact surfaces on the first and the second electrode layer, preferably in the edge regions of the layers, for tapping or applying an electrical voltage between the electrode layers.
  • the method provides for predetermining a functional distribution of the functional area and a value for the operating voltage of the electro-optical element and for applying the at least one resistance matching layer in such a way that the electro-optical element is applied when it is applied the predetermined operating voltage between the first and the second electrode layer has substantially the predetermined distribution of functionality.
  • the operating voltage can be reduced by approx. ⁇ 10% without significantly affecting the given distribution of functionality.
  • the method provides that apply at least one resistance matching layer such that the Lichtaustritts- or
  • Light incident surface of the electro-optical element having a voltage between the first and the second electrode layer has a substantially uniform distribution of functionality. Under a uniform distribution of functionality is one about the
  • Functional surface typically the Lichtaustritts- or.
  • Light entrance surface to understand a substantially constant distribution of functionality.
  • the distribution of functionality can be advantageous, for example, the luminance distribution of a light-emitting element, the distribution of the transmittance of an electrochromic element or the distribution of photosensitivity.
  • the resistance profile of the resistance matching layer for achieving a given, in particular uniform, distribution of functionality is dependent on the geometry of the electro-optical element, on the type of contacting of the electrode layers and optionally on the operating parameters of the electro-optical element.
  • the resistance profile of the resistance matching layer can be specified by means of simple mathematical relationships.
  • the method may advantageously provide for applying the resistance matching layer in such a way that the resistance perpendicular to the layer plane is minimal at at least one point of the layer plane and substantially increases in at least one horizontal direction from the at least one point along the layer.
  • the resistance of the resistance matching layer perpendicular to the layer plane increases from the at least one point with minimum resistance to the edge of the layer substantially square with the distance.
  • the method advantageously provides for applying the resistive matching layer such that the resistance of the resistive matching layer has a course perpendicular to the layer plane in at least one horizontal direction along the layer plane,
  • A Uniform sheet resistance of the electrode layer provided as anode
  • K uniform sheet resistance of the electrode layer provided as a cathode
  • r distance along the layer plane to a point or an excellent curve in the layer plane, wherein in the excellent point or along the excellent Curve of the resistance of the resistance matching layer perpendicular to the layer plane is minimal
  • the resistance matching layer may additionally have a resistance component constant over the layer, such that the resistance of the resistance matching layer perpendicular to the layer plane in at least one horizontal direction along the layer plane has a course substantially determined by the equation
  • Ci, C 2 Constants independent of the distance r, and with A, K, r, n and m as above.
  • the application of the resistance matching layer advantageously comprises the application of a fluid coating material, for example by means of spin coating or dip coating.
  • Printing techniques such as flexographic printing, screen printing or electrophotographic printing processes, are particularly suitable for achieving layer thickness variations. Also particularly suitable are ink-jet printing methods or other spraying methods.
  • the method accordingly advantageously comprises printing by means of a computer-controlled print head, in particular by means of an inkjet print head, printing by screen printing, printing by flexographic printing or gravure printing, or spraying through a mask.
  • the method advantageously includes
  • the application of the at least one resistance matching layer advantageously comprises the application of layer regions with different layer thickness and / or different layer composition and / or different layer morphology.
  • the simplest and most controllable type of resistance variation is the variation of the layer thickness, since the local transverse resistance is directly proportional to the local layer thickness, starting from a specific one
  • the layer thickness variation can lead to an additional optical effect, for example to absorption or interference effects. This effect can also result in variations in the distribution of functionality, in particular in the luminance distribution.
  • This effect provides another way to modulate the distribution of functionality of the electro-optic device.
  • the determination of the resistance profile of the resistance matching layer to achieve a given distribution of functionality by utilizing this effect can be determined by coupled electro-optical simulations taking into account microscopic Material properties, transport, recombination and light generation processes done
  • Certain resistance profiles may also be adjusted by suitable laterally different doping of the conductive resistance matching layer with materials that affect the conductivity. These substances may be mixed during the deposition of the resistance matching layer or subsequently introduced into the layer via diffusion processes. The latter can be achieved via thermal transfer, local activation, for example via temperature, light or mechanical energy input, printing or the like.
  • the layer thickness can be kept substantially constant, so that adverse local interference effects can be greatly suppressed.
  • the method advantageously provides that the diffusion processes do not continue in the finished component.
  • the morphology of the resistance matching layer especially in polymer layers, a variation of the resistance can be achieved, since the morphology has an influence on the local resistivity and thus on the local transverse resistance.
  • Microstructural changes can be adjusted via temperature entry profiles during frying, via local activation, for example, by temperature, light, mechanical energy input or chemical activators, or via specific material compositions.
  • the application of the first and / or the second electrode layer advantageously comprises the application of an at least partially transparent, electrically conductive layer, which in particular has ITO (indium tin oxide). Due to the high material costs of ITO, the first or second electrode layer is advantageously applied as a metal layer, at least on the side of the electro-optical element on which no light emission and / or light coupling is required.
  • ITO indium tin oxide
  • first and the second electrode layer of the electro-optical element advantageously have different work functions.
  • the resistance matching layer is also advantageously applied in such a way that the exit potentials are matched to the electrical requirements of the functional layer, in the case of an organic, electro-optical element to that of the electroluminescent layer package.
  • the materials and methods of fabrication of the resistance matching layer are preferably compatible with the requirements of the electro-optic element, for example with respect to temperature limitations or solvent resistance, and do not affect the electroluminescent properties of the device.
  • all conductive layer materials which fulfill these boundary conditions are suitable.
  • suitable inorganic materials include ITO (indium tin oxide), SnO x, InO x, ZnO x, TiO x, a CH, and doped Si.
  • Suitable organic materials are, for example, PEDOT (poly (3,4-ethylenedioxythiophene)), PEDOT / PSS (PSS: poly (styrenesulfonic acid)), PANI (polyaniline), antrazene, Alq3 (tris (8) oxyquinolinato) aluminum), TPD (triphenyldiamine), CuPc (copper phthalocyanine), NPD (N, N'-bis (1-naphthyl) -N, N'-diphenylbenzidine), as well as all materials mentioned in the literature as an alternative to PEDOT ,
  • PEDOT poly (3,4-ethylenedioxythiophene)
  • PSS poly (styrenesulfonic acid)
  • PANI polyaniline
  • Alq3 tris (8) oxyquinolinato aluminum
  • TPD triphenyldiamine
  • CuPc copper phthalocyanine
  • NPD N, N'-bis (1-naphthyl) -N
  • the resistance matching layer is applied particularly advantageously as a hole conductor layer, in particular as a PEDOT or PANI layer, since such a layer is already a typical constituent of, for example, polymer OLEDs and therefore due to the resistance matching layer achieving correction function together with the
  • Hole conductor functionality can be produced in a single step particularly simple and inexpensive.
  • the method can further provide for the application of one or more functional layers, such as hole injection layers, electron blocker layers, hole blocker layers, electron conductor layers,
  • Electron injection layers Furthermore, the method can also include the application of at least one ion conductor layer and / or ion storage layer.
  • the method comprises the application of a light absorption layer, in particular a color-neutral light absorption layer, with horizontally along the layer plane of varying light absorption properties.
  • the application of the light absorption layer comprises the application of a photosensitive
  • Modulation techniques such as masking of uniform luminescent layers for displaying symbols or writing or coloring, can be used to set specific distributions of functionality, in particular luminance distributions.
  • the light-absorbing layers can be applied directly to the component.
  • the self-controlling optimization of the light-emitting profile of light-emitting components is particularly advantageous for each individual component in order to compensate for statistically distributed local differences.
  • a self-controlling optimization of the light profile for example, be achieved by first a photosensitive layer such. B. a photoemulsion is applied, which is exposed by coordinated switching on the light-emitting, electro-optical component, developed and thus optimally adapted to each individual component and its local defects such as coating defects or short circuits. Subsequently, a fixation of the photosensitive layer and expediently the application of a protective coating, z. B. with a paint.
  • the method particularly advantageously comprises exposing the photosensitive layer by switching on the electro-optical element for a predetermined period of time, wherein the switching is effected by applying a predetermined voltage between the first and the second electrode layer.
  • the luminance distribution of the exit luminous surface of the electro-optical component is detected and stored by means of a suitable detector system, for example by means of a camera system with image processing. From the detected luminance distribution is a
  • Absorption density distribution calculated for optimum local correction of the brightness profile is a locally varying absorptive layer, for example by means of a spraying or printing process, such.
  • a fixation and expediently the application of a protective coating for the absorptive layer, various organic and inorganic materials can be used, for example thermosetting plastics, thermoplastics, sol-gel solutions or paints.
  • Yet another variant consists in the actively controlled individual masking, in which a separate mask is produced on a glass or polymer substrate and fixed on the front side of the component.
  • Further modifications of the method for producing the absorption profile include, for example, the actively controlled individual exposure, in which the raw luminance is detected, the correction calculated and a photoemulsion, for example by means of a guided Light beam is exposed, and the actively controlled individual fixation of absorptive materials, which detects the gross luminance, calculates the correction and exposed to fix and form the absorptive coating, a coating on the component surface.
  • Another variant involves the application of a self-regulating photochromic coating.
  • Light absorption layer have the advantage that each individual component can be optimized with respect to the given luminance distribution.
  • the absorptive correction layer can also be integrated into the component. Depending on the position in the layer sequence, however, the layer must then still have additional conductivity and must be of an optical or interference type. be adapted in light refraction behavior. Again, an individual adjustment of the local absorption behavior by the application of a photochromic coating or by adjusting the absorption via an energy input from the outside, for example by means of a laser possible.
  • the method can also advantageously comprise the step of applying an at least partially reflecting layer or an at least partially reflecting layer system and / or the step of applying an at least partially anti-reflection layer or an at least partially anti-reflection layer system.
  • An electro-optical element which in particular can be produced by the method described above.
  • An electro-optical element according to the invention accordingly comprises a substrate, a first electrode layer, at least one functional layer, a second electrode layer, and at least one
  • a resistance matching layer having an electrical resistance perpendicular to the layer plane that varies in at least one horizontal direction along the layer plane.
  • An inventive electro-optical element can also be composed of several or a plurality of separate planar sub-elements, which are arranged for example on a common substrate.
  • the element is designed as an organic electro-optical element, in particular as an organic light-emitting diode, wherein the functional layer has at least one organic, electro-optical material.
  • a further advantageous embodiment of an element according to the invention is an electrochromic element, in which the at least one functional layer comprises at least one electrochromic layer.
  • the electrochromic layer preferably has WO x , but other materials known to the person skilled in the art, for example NiO x , VO x or NbO x are also within the scope of the invention.
  • the functional layer may preferably comprise a photovoltaic layer.
  • a functional layer is also advantageous which comprises at least one doped semiconductor layer, in particular a double-layer system with a p-doped and an n-doped semiconductor layer.
  • the electrode layer acting as an anode is disposed on the substrate and the electrode layer acting as a cathode is disposed on the layer system therebetween.
  • the cathode is applied to the substrate and the anode on the intermediate layer system, within the scope of the invention.
  • Electrode layer of an element according to the invention in the edge regions of a contact surface for applying and / or tapping an electrical voltage.
  • the light exit and / or light entry surface of the element advantageously substantially a predetermined distribution of functionality, the functional distribution particularly advantageous uniform Distribution over the light exit and / or light entry surface corresponds.
  • the resistance of the resistance matching layer particularly advantageously has a profile as described above for the method. Accordingly, the resistance increases perpendicular to the layer plane preferably from a point of minimal resistance to the edge of the layer towards, in particular square.
  • the resistance of the resistance-matching layer perpendicular to the layer plane in at least one horizontal direction along the layer plane on a course that substantially through / ⁇ m • A + (2 - m) • K n the equation R (r) C 1 • * '- • r n + C is described (sizes used as above).
  • the resistance matching layer is applied by one of the following methods:
  • the resistance matching layer has layer regions with different layer thickness and / or different layer composition and / or different layer morphology.
  • suitable materials for the resistance matching layer are those mentioned above in connection with the method.
  • the electrode layers of an element according to the invention are advantageously designed such that the first and the second electrode layer have different work functions.
  • the first and / or the second electrode layer are preferably at least partially transparent, and in particular have indium tin oxide.
  • the first and / or second electrode layer are advantageously formed as a metal layer.
  • one of the electrode layers is formed as a transparent ITO layer and the other as a metal layer.
  • the element further comprises at least one hole injection layer and / or an electron blocker layer and / or a hole blocker layer and / or an electron conductor layer and / or a hole conductor layer and / or an electron injection layer and / or an ion conductor layer and / or an ion storage layer.
  • a particularly preferred embodiment of an element according to the invention comprises a light absorption layer, in particular a color-neutral light absorption layer, with light absorption properties varying horizontally along the layer plane, which in particular is produced as described above.
  • the element also advantageously comprises further functional layers, such as antireflection layers.
  • the shape of the light exit and / or light entry surface of an element according to the invention is particularly advantageously substantially symmetrical, in particular rectangular, round or oval.
  • the light exit and / or light entry surface advantageously comprises at least one acute-angled region. This is for example given a surface in the form of a circular section.
  • the resistance matching layer has a resistance profile which can be expressed analytically by equation 1 given above.
  • the light exit and / or light entry surface of an element according to the invention can also have a free, non-symmetrical shape. In these cases, the resistance of the
  • Resistive adjustment layer is usually not given by a simple analytical expression, but the result of numerical methods or simulations, such as the "finite element” method or the inversion of field equation systems.
  • the invention further includes a method for producing a coated substrate, comprising the steps:
  • At least one resistance-matching layer to the substrate, which has an electrical resistance perpendicular to the layer plane, which varies in the horizontal direction along the layer plane, wherein at least one partial surface of the electrode layer as
  • Contact surface is provided and the resistance profile of the resistance matching layer depends on the sheet resistance of the electrode layer and the arrangement of at least one contact surface.
  • the application of the at least one electrode layer comprises the application of an at least partially transparent, electrically conductive layer comprising, in particular, indium tin oxide.
  • the invention further comprises a coated substrate for producing an electro-optical element, in particular a photovoltaic element, an electrochromic element, or an OLED or PLED, in particular produced by a method as above comprising at least one electrode layer and at least one resistance matching layer, which has an electrical resistance perpendicular to the layer plane, which varies in the horizontal direction along the layer plane.
  • an electro-optical element in particular a photovoltaic element, an electrochromic element, or an OLED or PLED, in particular produced by a method as above comprising at least one electrode layer and at least one resistance matching layer, which has an electrical resistance perpendicular to the layer plane, which varies in the horizontal direction along the layer plane.
  • substrate material of the coated substrate for example glass, in particular soda-lime glass, glass-ceramic and / or plastic, in particular a barrier-coated plastic, and / or combinations thereof.
  • the electrode layer of the coated substrate is preferably formed at least partially transparent and has in particular indium tin oxide.
  • a precorrected substrate can be provided, which can be used to achieve uniform functional distributions, in particular uniform luminance distributions.
  • the substrate can still by other functional layers such.
  • the resistance matching layer can be deposited in a separate coating step or, for example, integrated into a hole conductor layer provided for an organic, electro-optical element, which is designed, for example, as a PEDOT coating.
  • the integration into a PEDOT coating has the further advantage that the resistance correction layer in the work function is very well adapted to the anode.
  • the resistance matching layer is designed in such a way that it is not covered by subsequent Cleaning operations is impaired. Furthermore, the resistance matching layer is advantageously substantially resistant to solvents of other liquid coatings (for example, in polymer OLEDs). In addition, the resistance matching layer is advantageously vacuum-resistant and largely optically inactive with respect to interference or absorption.
  • a substrate as described above for producing an electro-optical element in particular a photovoltaic element, an electrochromic element, or an OLED or PLED, as well as the use of an electro-optical element as described above - as Bulbs,
  • Fig. 1a is a perspective view of an OLED
  • Fig. Ib is a cross-sectional view of an OLED device according to the prior art
  • Fig. Ic is a replacement resistor network of the OLED device of FIG. Ia and Ib
  • Fig. FIG. 2 shows a replacement resistance network of an OLED component according to the invention
  • FIG. 3a-f Comparison of an OLED component without and with
  • Resistor matching layer in one-sided
  • FIG. 6a-f Comparison of an OLED component without and with a resistance matching layer for double-sided.
  • Fig. 8 luminous intensity distributions of an OLED device with randomized deviations of the resistance values of the resistance matching layer 9 shows a perspective view of a first rectangular OLED component according to the invention
  • FIG. 10 shows a perspective view of a second rectangular OLED component according to the invention
  • FIG. 11 is a perspective view of a third rectangular OLED component according to the invention
  • FIG. FIG. 12 shows a perspective view of a fourth rectangular OLED component according to the invention
  • FIG. 13 is a perspective view of a first round OLED component according to the invention
  • FIG. 14 shows a perspective view of a second round OLED component according to the invention
  • Fig. 15 is a cross-sectional view of the OLED device
  • FIG. 16 shows a plan view of the OLED component from FIG. 14, Fig. 17 shows a perspective view of an acute angle OLED component according to the invention
  • FIG. 18 shows a replacement resistor network of the OLED component from FIG. 17 without resistance matching layer
  • Fig. FIG. 19 shows a replacement resistor network of the OLED component from FIG. 17 with resistance matching layer
  • Fig. 20 is a perspective view of a first substrate according to the invention
  • FIG. 21 is a perspective view of a second substrate according to the invention
  • Fig. 22 is a perspective view of a third substrate according to the invention.
  • FIG. 23 is a perspective view of a fourth substrate according to the invention
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of an elliptical one
  • FIG. 25 shows a plan view of the OLED component from FIG. 24th
  • Figures Ia and Ib show schematically a rectangular OLED component 100 according to the prior art.
  • Fig. 1 is a perspective view and in FIG. 2 one
  • the OLED component 100 is formed in this embodiment as a polymer OLED (PLED) and accordingly has 2 organic layers 130 and 140 on.
  • PLED polymer OLED
  • a transparent conductive electrode layer 121 is applied as an anode.
  • a compensation layer 130 for compensating substrate unevenness which in this exemplary embodiment also acts as a hole conductor layer (HTL, Hole Transport Layer).
  • HTL Hole Transport Layer
  • EL layer electroluminescent layer 140
  • LEP light-emitting polymers
  • B. PPV poly-para-phenylene-venylenes
  • parylene or shorter-chain organic molecules
  • the polymers are typically deposited from the liquid phase, the shorter-chain organic molecules from the gas phase by thermal evaporation.
  • the OLED layer sequence is terminated by the cathode layer 122.
  • the illustrated embodiment provides a symmetrical circuit. Accordingly, to contact the device 100, contact surfaces 151 and 152 are disposed on two opposite sides of the anode layer 121 and contact surfaces 153 and 154 on two opposite sides of the cathode layer 122.
  • the wiring with a DC voltage source 10 and corresponding lines 20 is shown in FIG. Ib shown.
  • the typically provided encapsulation for protecting the functional layers against destruction by oxygen or water from the environment is not shown.
  • Fig. Ic shows a replacement resistor network of the type shown in FIGS. Ia and Ib shown OLED component.
  • the resistances within the organic layers are neglected, since these are typically significantly larger with a length scale in the range of ⁇ m to mm than the surface resistances of the electrode layers or. the local transverse resistances to the layers at typical layer thicknesses in the range of 100 nm.
  • the local transverse resistance through the organic layers results from the sum of the transverse resistances through the HTL and the EL layer to:
  • the resistance of the EL layer depends on the current flowing through Ii. Together with the sheet resistances Ai of the anode and Ki of the cathode, the current intensities I 1 in the individual branches and the resulting potential differences between the electrodes can be calculated.
  • the layer resistances of the electrode layers can generally be assumed to be constant along the layer plane.
  • the locally emitted light intensity is also determined by the prevailing current intensity.
  • the dependencies of the resistance of the EL layer and the luminous intensity of the current RgL (Ii) and L EL (Ii) can be determined experimentally directly on laterally small components (pixel device). Since per se the individual currents Ii and thus REL (Ii) are unknown, the calculation of the network is done iteratively.
  • the basic idea of a particularly advantageous embodiment of the invention is to provide corrections by means of a resistance adaptation layer which preferably enables a constant luminance over the entire luminous area of the OLED component.
  • the dimensioning of the resistance matching layer in the present approximation depends only on the surface resistances of the two electrode layers.
  • the following parabolic resistance curve for the layer applies in the case of the embodiment shown in FIG. 2 shown on both sides symmetrical circuit
  • FIGS. 3 to 6 show the self-adjusting current and thus luminance distributions for differently contacted OLED components.
  • OLED components according to the prior art this always results in inhomogeneities of the luminance.
  • the in Figs. 3-6 illustrated wiring examples and calculated distributions are based in each case on a as shown in FIG. 2 illustrated replacement resistor network for a corresponding rectangular OLED component with appropriate circuitry.
  • the component is in each case illustrated with the substrate at the top (rotated by 180 ° in comparison to FIGS. 1 a and 1 b).
  • the wiring is shown in FIGS. 3a, 3d, 4a, 4d, 5a, 5d, ⁇ a and 6d in each case by corresponding arrows.
  • the transverse resistances are assumed to be constant and equal.
  • the operating voltage Uo required in each case for this total current j is indicated in each case.
  • Fig. 3a shows a prior art OLED device such as shown in FIG. Ia shown, which is connected symmetrically on both sides.
  • the light exit direction points upward, correspondingly, the substrate 110 is located on the upper side of the component.
  • the transparent anode layer 121 and the cathode layer 122 the HTL layer 130 and the EL layer 140 are disposed.
  • FIG. 3b are the potential profiles 310 resp. 320 of the anode or. Cathode layer shown.
  • the resulting current density distribution 330 is shown in FIG. 3c shown.
  • FIG. 3d an OLED component, which is also connected on both sides symmetrically, but in contrast to the in Fig. 3a, in addition to the substrate 210, the electrode layers 221 and 222, and the HTL and EL layers 230 and 240 have a resistance matching layer 262.
  • the resistance matching layer 262 has a laterally varying resistance profile according to the above equation (3).
  • the corresponding potential curves 410 resp. 420 of the anode or. Cathode layer are shown in FIG. 3e shown.
  • the result is that shown in FIG. 3f shown homogeneous current density distribution 430. Accordingly, an OLED component corrected in this way has a homogeneous luminance distribution.
  • the vertex of the parabola defined by the parameter i 0 is, in the case that the anode resistance A is greater than the cathode resistance K, shifted from the center of the component to the cathode terminal-side region of the component.
  • the strength of the correction resistance curve is determined only by the surface resistances of anode and cathode and is independent of the value of the total current or. further homogeneous resistive layers, in particular the EL layers.
  • i 0 is between these extreme positions. This position is independent of the total current and the behavior of other homogeneously formed EL layers.
  • the corresponds in Figs. 5a-5f illustrated one-sided circuit of an OLED component circuit technology a half-side component according to the in Fig. 3d symmetrical circuit shown and can therefore be corrected with the same parabolic resistance curve approach (4) when the apex of the parabola (io) is placed on the opposite side of the contact side.
  • n the number of transverse resistances.
  • the strength of the correction resistance curve is determined only by the surface resistances of anode and cathode and is independent of the value of the total current or. further homogeneous resistive layers, ins. the EL layers. The location of the vertex is independent of the electrode resistances.
  • the strength of the correction resistance curve is determined only by the surface resistances of anode and cathode and is independent of the value of the total current or. further homogeneous resistive layers, ins. the EL layers.
  • Figs. 7a and 7b are in each case at different total currents between 20 and 500 mA for a potential curves or current distributions resulting symmetrically connected and corrected by means of a resistance matching layer corrected OLED component.
  • a current of 50 mA in Fig. 7a shows the potential profile 502 and in FIG. 7b shows the luminous intensity profile 512, for a current intensity of 100 mA in FIG. 7a shows the potential profile 504 and in FIG. 7b shows the luminous intensity profile 514, for a current intensity of 200 mA in FIG. 7a shows the potential profile 506 and in FIG. 7b the luminous intensity profile 516, and for a
  • FIG. 7a Current of 500 mA in FIG. 7a shows the potential profile 508 and in FIG. 7b the luminous intensity profile 518.
  • the calculations have a constant cathode resistance of 1 ohm, a constant anode resistance of 10 ohms,
  • Line and contact resistances Ao, K 0 , A n and K n which are twice as large as A and K, and based on a total current through the device of 100 mA. Furthermore, the calculations are based on a real OLED characteristic.
  • any additional layers can be applied to the resistance matching layer (PEDOT, EL, etc.). As long as these layers have a uniform uniformity
  • the discrete resistive switching networks described above may be transitioned to continuous layer models by replacing the discrete approaches to the correction resistance curves of equation (4) by the following generalization:
  • Rkorr Local electrical resistance of the resistance matching layer perpendicular to the layer plane
  • A Uniform surface resistance of the anode
  • Ci Ci 2 : Constants
  • the constant C 2 describes a constant resistance base contribution, for example, coating technology is conditional.
  • the resistance matching layer will typically have a minimum thickness greater than zero at the apex.
  • the contacting takes place over the entire length of the component sides or. the sheet resistance in the contacting region is small compared to the typical resistances of the electrode layer.
  • Fig. 9 schematically shows a perspective view of a rectangular OLED component 202 according to the invention.
  • a first electrode layer 221 provided as anode is arranged on a substrate 210, which has contacts 251 and 252 for symmetrical connection on opposite sides.
  • the electrode layer 221 is preferably designed as a transparent ITO layer for light extraction through the substrate.
  • the OLED component is formed in this embodiment as a PLED and accordingly has a hole conductor layer 230 and an electroluminescent layer 240. Between the electrode layer 221 and the hole conductor layer 230, the resistance matching layer 262 is arranged.
  • the OLED layer sequence is terminated by the electrode layer 222 provided as the cathode, which has contacts 253 and 254 for symmetrical connection on opposite sides.
  • OLED component shown is therefore essentially around the component from FIG. Ia, which additionally has the resistance matching layer 262.
  • the resistance matching layer 262 is formed such that the electrical resistance is varied by varying the layer thickness.
  • the resistance curve corresponds to a curve according to the above equation (5) with x the coordinate on an axis along the layer plane connecting the contacts 251 and 252 and perpendicular to their main axes, and located at x 0 in the middle of the layer. Accordingly, the OLED device 202 has a substantially homogeneous luminance distribution over the entire light exit surface.
  • the variation of the resistance of the resistance matching layer can also be achieved in another way, for example by varying the layer composition and / or the layer morphology.
  • This embodiment 204 corresponds to that shown in FIG. 9, wherein the resistance matching layer 264 has the same resistance profile as the layer 262, with the difference that the layer 264 has a layer composition varying along the layer plane with the layer thickness remaining the same.
  • the variation of the layer composition can, for example, be carried out such that different compositions of layer materials are applied by suitable printing methods, the different compositions having different specific resistances.
  • FIGS. 11 and 12 show preferred embodiments of OLED components 206 and 208 according to the invention, in which each of the HTL layer and the resistance matching layer to a corrected HTL layer 232 or. 234 are combined. This offers the particular advantage that no additional operation is required for the application of the resistance matching layer.
  • the in Fig. 11 illustrated corrected HTL layer 232 has a layer thickness varying along the layer plane, through the course, which in turn corresponds to the equation (5), a homogeneous luminance distribution of the OLED device is achieved.
  • the resistance profile of the corrected HTL layer 234 is given by a variation of the layer composition and / or the layer morphology.
  • FIG. 13 schematically shows a perspective view of an embodiment of a round OLED component 600 according to the invention.
  • This abutment 600 comprises a round substrate 610, on which an anode layer 621 is arranged over its entire area. In the edge area of the
  • Anode layer 621 is provided for contacting an annular contact surface 651. Between the anode layer 621 and the cathode layer 622 arranged above, a corrected HTL layer 634 and an electroluminescent layer 640 are arranged. In this exemplary embodiment, the cathode layer 622 also has an annular contact surface 652.
  • the corrected HTL layer 634 has a suitable resistance profile along the layer plane, which extends from the layer center to the edge increases so that the OLED device 600 has a homogeneous luminance distribution.
  • the in Fig. 14 illustrated round OLED component 700 also includes a substrate 710, on which an anode layer 721 is arranged with annular contact surface 751. On the anode layer 721, a corrected HTL layer 734 and an EL layer 740 are arranged. The layer sequence is in turn terminated by the cathode layer 722.
  • the cathode layer 722 of the component 700 has a contact surface 752 arranged in the center of the layer. The substantially punctiform or. Small-area contact surface 752 simplifies the contacting of the component 700.
  • FIGS. 15 and 16 each schematically show a cross-sectional view and a cross-sectional view, respectively.
  • the resistance profile of the corrected HTL layer 734 realized in this embodiment by varying the layer composition and / or the layer morphology is shown in FIG. 15 indicated by corresponding Schraffüren.
  • the resistance across the layer plane increases in this embodiment, from the middle of the layer to the edge substantially linearly.
  • Fig. 17 shows a particularly preferred embodiment of an OLED component 900 according to the invention, which has an acute-angled design.
  • component 900 a separate HTL layer 930 and resistive matching layer 964 are provided.
  • the OLED component 900 substantially constitutes a segment of the device shown in FIG. 14 to 16 illustrated round OLED device 700.
  • the OLED component 900 comprises a substrate 910, an anode layer 921 arranged thereon with a contact-making surface 951 arranged on the edge, and an EL layer 940 arranged above the resistance-panning layer 964 and the HTL layer 930.
  • the layer sequence is in turn terminated with a cathode layer 922, which in this embodiment forms a small-area contact 952 has.
  • FIG. 18 shows a replacement resistor network for the one shown in FIG. 17 illustrated OLED device 900, but without resistance adjustment layer 964.
  • the local transverse resistance through the organic layers results from the sum of the transverse resistances through the
  • the invention looks particularly Advantageously, a pre-corrected substrate coated with a resistive matching layer.
  • the illustrated substrates 802, 804, 806 and 808 each comprise a substrate 810 with an electrode layer 821 applied thereon, which is preferably formed as an ITO layer and has contact areas 851 and 852.
  • the substrate 802 has a resistance matching layer 862, which varies in the layer thickness along the layer plane and is preferably also formed as a transparent ITO layer.
  • Resistive matching layer 862 may be as shown in FIG. 20 additionally be coated, for example, with an HTL layer 830, which may advantageously be formed as a PEDOT layer.
  • the resistance matching layer 864 is designed in such a way that the resistance variation along the layer plane is realized by a variation of the layer composition and / or the layer morphology and / or the density of the layer while the layer thickness remains the same. Also in this embodiment, an HTL layer 830 is provided.
  • the resistance matching layer can also be advantageously integrated into the HTL coating formed, for example, as a PEDOT layer.
  • a coated substrate 806 or 808 according to the invention are shown in FIGS. 22 resp. 23 shown.
  • the substrate 806 includes one by varying the layer thickness precorrected HTL layer 832, the substrate 808 is a pre-corrected by variation, for example, the layer morphology HTL layer 834th
  • the resistance matching layer 862 or. 864 resp. the precorrected HTL layer 832 resp. 834 designed so that it is not affected by subsequent cleaning operations and is substantially resistant to solvents of other liquid coatings.
  • the resistance matching layer is advantageously vacuum-tight and largely optically inactive with respect to interference or absorption.
  • FIG. 24 and 25 An example of an oval design is shown in FIG. 24 and 25 shown.
  • the in Figs. FIGS. 24 and 25 in each case schematically as a cross-sectional view and FIG. an elliptical OLED component shown as a plan view comprises a substrate 710 on which an anode layer 721 is arranged, at the edge of which a contact surface 751 is provided.
  • a corrected HTL layer 734 and an EL layer 740 are arranged on the anode layer 721.
  • the layer sequence is completed by the cathode layer 722.
  • the cathode layer 722 of the component has two contact surfaces 752 arranged in each case in the focal points of the ellipse.
  • the substantially punctiform or. Small-area contact surfaces 752 simplify the contacting of the component. List of reference numbers:
  • Electrode layers for uncorrected component 370 Luminance profiles for ⁇ 5% interference
  • Electrode layers for corrected component 502 Potential curve for corrected component at a current of 50 mA
  • Luminosity curve for corrected component at a current of 200 mA 516 Luminosity curve for corrected component at a current of 200 mA 518 Luminosity curve for corrected component at a current of 500 mA 600 Round-type OLED component 610 Substrate 621, 622 Electrode layer 634 Corrected hole conductor layer 640 Electroluminescent layer 651, 652 Contacting

Landscapes

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Abstract

Zur kostengünstigen, und einfachen Herstellung eines flächigen elektro-optischen Elementes, welches eine Funktionsfläσhe mit einer definierten, insbesondere einer homogenen Funktionalitätsverteilung aufweist, ' sieht die Erfindung ein Verfahren vor, umfassend das Bereitstellen eines Substrats, das Aufbringen einer ersten Elektrodenschicht, das Aufbringen zumindest einer Funktionsschicht, das Aufbringen einer zweiten Elektrodenschicht, sowie das Aufbringen zumindest einer Widers tandsanpassungs-Schicht, welche einen elektrischen Widerstand senkrecht zur Schichtebene aufweist, der in zumindest einer horizontalen Richtung entlang der Schichtebene variiert,Weiterhin schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Substrats zur Herstellung eines elektro-optischen Elementes vor. Ferner umfasst die Erfindung ein entsprechend hergestelltes elektro-optisches Element, ein beschichtetes Substrat, sowie die Verwendung eines beschichteten Substrats zur Herstellung eines elektro-optischen Elementes und die Verwendun eines elektro-optischen Elementes .

Description

Elektro-optisches Element mit gesteuerter , insbesondere uniformer FunktionalitätsVerteilung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft allgemein flächige oder zumindest in Teilbereichen flächige elektro-optische Elemente, und insbesondere flächige elektro-optische Elemente mit einer vorbestimmten Funktionalitätsverteilung, insbesondere einer über die Funktionsfläche gleichmässigen
Funktionalitätsverteilung, sowie ein Substrat und ein Verfahren zu deren Herstellung .
Elektro-optische Elemente lassen sich vielfältig einsetzen, wie beispielsweise als Photovoltaik-Elemente, elektrochrome Elemente, Flüssigkristall-Elemente oder optoelektronische Sensoren . Ein besonders interessantes Einsatzgebiet sind ferner organische, elektro-optische Elemente, insbesondere organische lichtemittierende Dioden .
Der elektrochrome Effekt beruht darauf, dass sich bei Verschieben der elektrischen Ladung innerhalb eines funktionalen Schichtverbundes durch Anlegen einer geeigneten Spannung die optischen Eigenschaften des Verbundes , wie beispielsweise der Transmissionsgrad, ändern . Dieser Effekt wird beispielsweise für elektrisch abblendbare Rückspiegel in der Automobilindustrie oder auch für großflächige Anzeigetafeln genutzt . Zunehmend werden auch in Gebäuden zur Steuerung der solaren Einstrahlung statt Jalousien, Rollos oder Markisen schaltbare
Verglasungen auf der Basis elektrochromer Schichten verwendet .
BESTÄTSGI^^'OPIE Photovoltaik-Elemente verwenden typischerweise geeignet dotierte Halbleiter, um die auf eine Fläche auftreffende Lichteinstrahlung in Strom umzuwandeln . Diese Elemente haben als Solarzellen weite Verbreitung gefunden .
Für die Sensorik lassen sich verschiedene elektro-optische Effekte einsetzen . So kann ein Schichtsystem, das spannungsabhängig Licht emittiert, welches von einem darunter liegenden Array von Photodioden registriert wird, beispielsweise zur Fingerabdruckerkennung eingesetzt werden . Weit verbreitet sind ferner auf photovoltaischen Reaktionen basierende CMOS- oder CCD-Sensoren wie sie beispielsweise in Digitalkameras Verwendung finden .
Ein besonders interessantes Einsatzgebiet ist das der organischen, elektro-optischen Elemente . Organische, elektro-optische Elemente, insbesondere organische Leuchtdioden (OLEDs ) , bestehen in der Regel aus zwei Elektrodenschichten mit dazwischen angeordneten organischen Schichten, die mindestens einen organischen elektrolumineszenten Leuchtstoff beinhalten . Die Schichten werden auf ein Trägermaterial ( Substrat ) aufgebracht , das typischerweise transparent ist . Vorzugsweise finden für diesen Zweck Glassubstrate Verwendung . Damit Licht substratseitig von dem Bauteil emittiert werden kann, muss die dem Substrat zugewandte Elektrode, typischerweise die Anode, ebenfalls transparent ausgeführt werden . Als Materialien werden in der Regel Halbleiterschichten mit hoher Leitfähigkeit , wie z . B . transparente leitfähige Oxide (TCO) , insbesondere ITO (Indium-Zinn-Oxid) , eingesetzt . OLEDs sind stromgetriebene Bauelemente, d . h . während des Betriebs fließt ein definierter Strom durch die Elektrodenschichten und führt hier zu lateralen Potentialunterschieden, bedingt durch die endlichen ohmschen Widerstände der Elektrodenschichten . Der Querstrom zwischen den Elektrodenschichten, der die organischen Leuchtschichten durchfließt, führt zur Lichterzeugung, die proportional zur Stromdichte ist . Lokale Unterschiede in der Stromdichte führen daher zu lokal unterschiedlicher Lichtemission .
Für Leucht- bzw . Beleuchtungselemente werden flache großflächige Leuchtquellen mit uniformer oder vorgegebener Leuchtdichteverteilung benötigt . Typischerweise können diese Bauelemente nur in der Randzone kontaktiert werden .
Die Leitfähigkeit der zur Zeit bekannten besten Materialien zur Bildung transparenter Elektrodenschichten ist j edoch nicht hinreichend, um die Elektrodenschichten als Äquipotentialflächen beim Bauteildesign berücksichtigen zu können . Der signifikante lokale Widerstand der Elektroden bedingt Spannungsabfälle in den Elektrodenschichten, die zu unterschiedlichen Spannungsdifferenzen zwischen den Elektrodenschichten führen . Damit stellen sich, von außen nicht steuerbar, unterschiedliche lokale Stromdichten quer zu den Leuchtschichten ein, die zu lokal unterschiedlichen Leuchtdichten führen . Je größer die Leuchtflächen sind, desto stärker bilden sich die unerwünschten Inhomogenitäten der Leuchtdichteverteilung aus .
Wünschenswert wären daher Elektroden mit möglichst kleinen Flächenwiderständen, die im Vergleich zu den Widerständen der organischen Schichten als Äquipotentialschichten betrachtet werden könnten . In diesem Fall ergäbe sich ein OLED-Bauelement, was bei uniformer Ausführung der Funktionalschichten uniform Licht emittieren würde .
Außerdem wären die ohmschen Verluste des Stromflusses in den Elektroden entsprechend gering . Dies ist für die Kathode, die typischerweise als Metallschicht ausgeführt ist, weitgehend erfüllt . Die transparente Schicht j edoch weicht signifikant von dem Idealzustand ab . Dementsprechend wurde versucht , die Flächenwiderstände der Elektrodenschichten durch eine größere Dicke der Schichten zu reduzieren . Typische, als Anode in OLEDs eingesetzte, ITO-Schichten weisen Schichtdicken von ca . 100 nm und
Flächenwiderstände von 10 - 20 Ohm auf . Eine Erhöhung der Schichtdicke führt in der Regel zur Erhöhung der Absorptionsverluste in der transparenten Elektrodenschicht und damit zur Reduktion des emittierten Lichts . Weiterhin können sich bei dickeren ITO-Schichten Interferenzstrukturen einstellen, die ebenfalls zu Intensitätsreduktionen beziehungsweise zu lokalen Inhomogenitäten durch Variationen in der Interferenzwirkung führen können . Die Abscheidung dickerer Schichten führt außerdem zu einer Verlängerung der Prozesszeiten und damit zu einer Erhöhung der Bauteil-Herstellkosten .
Es wurden auch Versuche unternommen, die Leitfähigkeit der transparenten Elektrodenschicht auf andere Weise zu erhöhen . Jedoch führt eine hinreichende Erhöhung der
Leitfähigkeit immer zu einer signifikanten Erhöhung der Absorptionsverluste in der transparenten Elektrodenschicht und damit zu einer deutlichen Reduktion des emittierten Lichts . Damit ergibt sich eine inakzeptable Effizienz des Bauteils beziehungsweise eine inakzeptable Leistungsaufnahme zur Erzielung einer gewünschten Lichtstärke .
Aus WO 00/17911 Al ist bekannt, den Flächenwiderstand der Elektroden durch leitfähige transparente Zusatzschichten zu reduzieren . Solche Zusatzschichten erhöhen j edoch den Herstellungsaufwand und damit die Kosten . Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass diese Maßnahme nur zur Verbesserung der Uniformität der Leuchdichteverteilung eines vorgegebenen Bauteils geeignet ist . Sobald die Leuchtfläche vergrößert oder die Leuchtstärke insgesamt erhöht wird/ stellen sich wieder größere Inhomogenitäten durch die sich dann ergebenden Spannungsabfälle in den Elektroden ein . Die Zusatzschichten dürfen außerdem selbst keine wesentliche Absorption im sichtbaren Spektrum aufweisen
Aus EP 969517 Al ist bekannt, den Flächenwiderstand der Elektroden durch Zusatzbeschichtung mit einem engmaschigen Metallgitter zu reduzieren . Nachteilig an diesem Ansatz ist zunächst wiederum der durch die Zusatzbeschichtung deutlich erhöhte Herstellungsaufwand und dadurch erhöhten Kosten für das OLED-Bauteil . Außerdem können durch das Metallgitter weitere Prozesse zur OLED-Bauteilherstellung signifikant beeinträchtigt werden . So können sich beispielsweise Schattenwürfe bei PVD-Beschichtungen oder Streifen bzw . Furchen bei Beschichtungen aus der Flüssigphase, beispielsweise mittels Spin Coating oder Dip Coating, bilden . Auch kann sich die Gefahr von Kurzschlüssen zwischen den Elektroden und damit der Totalzerstörung der Bauteile erhöhen . Weiterhin bildet die Gitterstruktur dunkle Bereiche in der Leuchtfläche des Bauteils , da unmittelbar unter der Gitterstruktur kein Licht emittiert wird .
In EP 997058 Al wird zur Verbesserung der Homogenität der Leuchtdichteverteilung vorgeschlagen, eine transparente Elektrode und eine Metallelektrode zu kombinieren, deren Flächenwiderstandsverhältnis bei etwa 1 liegt . Da sich der Flächenwiderstand der transparenten Elektrode nur bei gleichzeitig erhöhtem Lichtverlust reduzieren lässt, wird das Flächenwiderstandsverhältnis durch eine Erhöhung des Flächenwiderstandes der Metallelektrode erreicht . Dies führt j edoch zu einer signifikanten Erhöhung des inneren Leitungswiderstand des Bauelements und der hieraus resultierenden ohmschen Verluste um etwa einen Faktor 2. Zusätzlich erhöht sich die erforderliche Betriebsspannung . Zudem hat der Angleich der Flächenwiderstände nur in sehr speziellen Kontaktierungskonfigurationen einen mindernden Einfluss auf die Leuchtdichteinhomogenität, bei symmetrischer Beschaltung des Bauteils hat das Widerstandsverhältnis keinerlei Einfluss . Ferner lassen sich die Inhomogenitäten durch angepasste Anoden- und Kathodenwiderstände gemäß der EP 997058 Al nicht vollständig beseitigen, bei ausgedehnten Bauteilen sind diese im Gegenteil noch stark ausgeprägt .
Eine homogenere Leuchtdichteverteilung lässt sich auch durch eine Unterteilung der Leuchtfläche des Bauteils in separate, kleine Leuchtbereiche erreichen . Eine nach diesem Prinzip aufgebaute OLED ist beispielsweise aus
US 6, 515 , 417 Bl bekannt . Diese Lösung erhöht j edoch den Herstellungsaufwand und damit die Kosten für das OLED- Bauteil ganz erheblich .
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie ein kostengünstig und einfach herzustellendes , verbessertes elektro-optisches Element bereitgestellt werden kann, das eine Funktionsfläche mit einer definierten, insbesondere einer homogenen, Funktionalitätsverteilung aufweist .
Diese Aufgabe wird bereits in höchst überraschend einfacher Weise durch ein Verfahren zur Herstellung eines elektro- optischen Elements gemäß Anspruch 1 , ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats gemäß Anspruch 64 , ein elektro- optisches Element gemäß Anspruch 32 , sowie ein beschichtetes Substrat gemäß Anspruch 66 gelöst . Ferner wird die Aufgabe durch eine Verwendung gemäß der Ansprüche 69 und 70 gelöst . Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der j eweiligen Unteransprüche . Dementsprechend umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines elektro-optischen Elements , das Bereitstellen eines Substrats , das Aufbringen einer ersten Elektrodenschicht, das Aufbringen zumindest einer Funktionsschicht, das Aufbringen einer zweiten Elektrodenschicht, sowie das Aufbringen zumindest einer Widerstandsanpassungs-Schicht, welche einen elektrischen Widerstand senkrecht zur Schichtebene aufweist , der in zumindest einer horizontalen Richtung entlang der Schichtebene variiert .
Besonders vorteilhaft ist das Verfahren zur Herstellung eines organischen, elektro-optischen Elements , insbesondere einer organischen, lichtemittierenden Diode, angepasst . Hierfür umfasst das Aufbringen der Funktionsschicht das Aufbringen zumindest einer Schicht, welche ein organisches , elektro-optisches Material aufweist .
Das Verfahren kann auch zur Herstellung eines elektrochromen Elements , wie beispielsweise eines elektrochromen Fensterelementes oder eines elektrochromen Spiegels , angepasst sein, wobei das Aufbringen der Funktionsschicht das Aufbringen zumindest einer elektrochromen Schicht umfasst . Geeignete Materialien für die elektrochrome Schicht sind beispielsweise WOx, NiOx, VOx oder NbOx .
Ferner kann das Verfahren auch das Aufbringen einer photovoltaischen Schicht als Funktionsschicht vorsehen . Vorteilhaft umfasst die Funktionsschicht weiterhin zumindest eine dotierte Halbleiterschicht, insbesondere ein Doppelschichtsystem mit einer p-dotierten und einer n- dotierten Halbleiterschicht . Derartige Funktionsschichten können zur Herstellung verschiedener elektro-optischer Elemente, wie beispielsweise Photovoltaik-Elemente oder optoelektronische Sensoren, eingesetzt werden .
Durch Einfügen einer zusätzlichen lokal variierenden Widerstandsanpassungs-Schicht, beispielsweise mit lokal variierender Schichtdicke oder Leitfähigkeit, lassen sich auf einfache Art in weiten Bereichen vorgegebene Funktionalitätsverläufe, insbesondere uniforme Funktionalitätsverteilungen erzielen . Zu diesem Zweck kann die Widerstandsanpassungs-Schicht prinzipiell an beliebiger Stelle innerhalb des j eweiligen Schichtpakets angeordnet werden .
Insbesondere die Widerstände der Schichten eines organischen, elektro-optischen Elements sind typischerweise quer zur Schicht (typische Längendimension 0 , 1 μm) deutlich geringer als die Widerstände entlang der Schicht (typische Längendimension 100 μm) , so dass hauptsächlich nur Stromleitung quer zur Schicht stattfindet .
Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren das Aufbringen von Kontaktflächen auf der ersten und der zweiten Elektrodenschicht, vorzugsweise in den Randbereichen der Schichten, zum Abgreifen oder Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen den Elektrodenschichten . Vorteilhaft sind die
Kontaktflächen in den Randbereichen der Elektrodenschichten angeordnet, um beispielsweise den Lichteintritt oder Lichtaustritt durch transparente Elektrodenschichten zu ermöglichen .
Vorteilhaft sieht das Verfahren vor, eine Funktionalitätsverteilung der Funktionsfläche und einen Wert für die Betriebsspannung des elektro-optischen Elementes vorzugeben und die zumindest eine Widerstandsanpassungs-Schicht derart aufzubringen, dass das elektro-optische Element bei Anlegen der vorgegebenen Betriebsspannung zwischen der ersten und der zweiten Elektrodenschicht im wesentlichen die vorgegebene Funktionalitätsverteilung aufweist . Im Betrieb kann die Betriebsspannung vom vorgegebenen Wert um ca . ± 10 % abweichen, ohne dass dies wesentlich die vorgegebene Funktionalitätsverteilung beeinträchtigt .
Besonders vorteilhaft sieht das Verfahren vor, die zumindest eine Widerstandsanpassungs-Schicht derart aufzubringen, dass die Lichtaustritts- oder
Lichteintrittsfläche des elektro-optischen Elementes bei Anlegen einer Spannung zwischen der ersten und der zweiten Elektrodenschicht eine im wesentlichen uniforme Funktionalitätsverteilung aufweist . Unter einer uniformen Funktionalitätsverteilung ist eine über die
Funktionsfläche, typischerweise die Lichtaustritts- bzw . Lichteintrittsfläche, im wesentlichen konstante Funktionalitätsverteilung zu verstehen . Bei der Funktionalitätsverteilung kann es sich vorteilhaft beispielsweise um die Leuchtdichteverteilung eines lichtemittierenden Elementes , die Verteilung des Transmissionsgrades eines elektrochromen Elementes oder die Verteilung der Lichtempfindlichkeit handeln .
Der Widerstandsverlauf der Widerstandsanpassungs-Schicht zum Erzielen einer vorgegebenen, insbesondere uniformen, Funktionalitätsverteilung ist abhängig von der Geometrie des elektro-optischen Elementes , von der Art der Kontaktierung der Elektrodenschichten und gegebenenfalls von den Betriebsparametern des elektro-optischen Elementes .
Für einfache Geometrien des elektro-optischen Elementes , wie beispielsweise rechteckige oder ovale Geometrien, bei welchen insbesondere Kontaktierungen entlang gegenüberliegender Kanten vorgesehen sind, lässt sich der Widerstandsverlauf der Widerstandsanpassungs-Schicht mit Hilfe einfacher mathematischer Beziehungen angeben .
So kann das Verfahren vorteilhaft vorsehen, die Widerstandsanpassungs-Schicht derart aufzubringen, dass der Widerstand senkrecht zur Schichtebene an zumindest einem Punkt der Schichtebene minimal ist und in zumindest einer horizontalen Richtung von dem zumindest einen Punkt entlang der Schicht im wesentlichen zunimmt .
Besonders vorteilhaft nimmt der Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene von dem zumindest einen Punkt mit minimalem Widerstand zum Rand der Schicht hin im wesentlichen quadratisch mit dem Abstand zu .
Für Elektrodenschichten mit über die Leuchtfläche uniformen Flächenwiderständen und bestimmte, insbesondere symmetrische, Geometrien sieht das Verfahren vorteilhaft vor, die Widerstandsanpassungs-Schicht derart aufzubringen, dass der Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene in zumindest einer horizontalen Richtung entlang der Schichtebene einen Verlauf aufweist,
der im wesentlichen proportional zu ■ rn ist, mit
A: Uniformer Flächenwiderstand der als Anode vorgesehenen Elektrodenschicht,
K : Uniformer Flächenwiderstand der als Kathode vorgesehenen Elektrodenschicht, r : Abstand entlang der Schichtebene zu einem ausge zeichneten Punkt oder einer ausgezeichneten Kurve in der Schichtebene , wobei in dem ausgezeichneten Punkt beziehungsweise entlang der ausgezeichneten Kurve der Widerstand der Widerstandsanpassungs- Schicht senkrecht zur Schichtebene minimal ist, n : Exponent mit n > 0 , insbesondere mit n = 2 , m: Relative Gewichtung der Elektrodenwiderstände, insbesondere mit m=l .
Die Widerstandsanpassungs-Schicht kann zusätzlich einen über die Schicht konstanten Widerstandsanteil aufweisen, so dass der Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene in zumindest einer horizontalen Richtung entlang der Schichtebene einen Verlauf aufweist, der im wesentlichen durch die Gleichung
( D R(r) = C1 • m • Ä + ( 2 2 - m) • K ■ r" + C2 beschrieben wird, mit R : Lokaler elektrischer Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene,
Ci, C2 : Vom Abstand r unabhängige Konstanten, und mit A, K, r, n und m wie oben .
Weisen die Elektroden bekannte systematische Inhomogenitäten auf, z . B . abscheidebedingte Variationen der Metallkathode , so können diese ebenfalls durch geeignete Wahl der Ausprägung der Widerstandsanpassungs-Schicht vermindert oder sogar weitgehend kompensiert werden .
Für beliebige, unsymmetrische Formen und/oder symmetriezerstörende Kontaktierungen, wie zum Beispiel Punktkontakte bei rechteckigen Funktionsflächen, lassen sich in der Regel keine einfachen analytischen Ausdrücke für den Widerstandsverlauf der Widerstandsanpassungs- Schicht angeben . In diesen Fällen kann die Bestimmung des Widerstandsverlauf mittels numerischer Verfahren bzw . mittels Simulationen erfolgen . Hierzu kann beispielsweise die "Finite Elemente"-Methode oder die Inversion von Feldgleichungssystemen eingesetzt werden .
Das Aufbringen der Widerstandsanpassungs-Schicht umfasst vorteilhaft das Auftragen eines fluiden Beschichtungs- materials , beispielsweise mittels Spin-Coating oder Tauchbeschichten .
Besonders vorteilhaft sind Ausgestaltungen des Verfahrens , welche die gezielte lokale Variation der Widerstandsanpassungs-Schicht auf einfache und kostengünstige Weise ermöglichen . Insbesondere zur Erzielung von Schichtdickenvariationen sind Drucktechniken geeignet , wie Flexodruck, Siebdruck oder elektrophotographische Druckverfahren . Besonders geeignet sind auch Ink-j et-Druckverfahren oder andere Sprühverfahren .
Zum Auftragen eines fluiden Beschichtungsmaterials umfasst das Verfahren dementsprechend vorteilhaft das Bedrucken mittels eines rechnergesteuerten Druckkopfes , insbesondere mittels eines InkJ et- Druckkopfes , das Bedrucken durch Siebdruck, das Bedrucken durch Flexodruck oder Gravurdruck, oder das Besprühen durch eine Maske .
Zum Aufbringen der Widerstandsanpassungs-Schicht können neben den genannten Drucktechniken vorteilhaft auch im Prinzip alle bekannten Abscheideverfahren eingesetzt werden .
Dementsprechend umfasst das Verfahren vorteilhaft das
Abscheiden einer Schicht durch physikalische Dampfphasen- abscheidung, insbesondere durch Aufdampfen oder Sputtern, oder durch chemische Dampfphasenabscheidung, insbesondere plasmainduzierte chemische Dampfphasenabscheidung . Auch können zum Aufbringen der Widerstandsanpassungs-Schicht verschiedene Verfahren kombiniert werden .
Für die Variation des Widerstandes der Widerstands- anpassungs-Schicht gibt es verschiedene Möglichkeiten .
Dementsprechend umfasst das Aufbringen der zumindest einen Widerstandsanpassungs-Schicht vorteilhaft das Aufbringen von Schichtbereichen mit unterschiedlicher Schichtdicke und/oder unterschiedlicher Schichtzusammensetzung und/oder unterschiedlicher Schichtmorphologie .
Die einfachste und am besten kontrollierbare Art der Widerstandsvariation ist die Variation der Schichtdicke, da der lokale Querwiderstand direkt proportional zur lokalen Schichtdicke ist, ausgehend von einem spezifischen
Widerstand der Schicht, der überall homogen und von der Schichtdicke unabhängig ist . Die oben genannten Beschichtungsverfahren wie Drucktechniken oder Sprühtechniken sind hierfür besonders geeignet, da diese Verfahren eine Variation der Schichtdicke auf einfache Weise zulassen .
Die Schichtdickenvariation kann zu einer zusätzlichen optischen Wirkung, beispielsweise zu Absorptions- oder Interferenzeffekten, führen . Diese Wirkung kann ebenfalls Variationen in der Funktionalitätsverteilung, insbesondere in der Leuchtdichteverteilung, zur Folge haben .
Dieser Effekt bietet eine weitere Möglichkeit zur Modulation der Funktionalitätsverteilung des elektro- optischen Bauteils . Die Bestimmung des Widerstandsverlauf der Widerstandsanpassungs-Schicht zur Erzielung einer vorgegebenen Funktionalitätsverteilung unter Ausnutzung dieses Effektes kann mittels gekoppelter elektro-optischer Simulationen unter Berücksichtigung von mikroskopischen Materialeigenschaften, Transport-, Rekombinations- und Lichterzeugungsvorgängen erfolgen
Bestimmte Widerstandsprofile können auch durch geeignete lateral unterschiedliche Dotierungen der leitfähigen Widerstandsanpassungs-Schicht mit Stoffen, welche die Leitfähigkeit beeinflussen, eingestellt werden . Diese Stoffe können während der Abscheidung der Widerstandsanpassungs-Schicht beigemischt sein oder anschließend über Diffusionsprozesse in die Schicht eingebracht werden . Letzteres kann über Thermotransfer, lokale Aktivierung, zum Beispiel über Temperatur, Licht oder mechanischen Energieeintrag, Bedruckung oder dergleichen erreicht werden . Vorteilhaft kann hier die Schichtdicke weitgehend konstant gehalten werden, so dass nachteilige lokale Interferenzeffekte stark unterdrückt werden können . Um eine Langzeitstabilität des Bauteils zu gewährleisten, sieht das Verfahren vorteilhaft vor, dass im fertigen Bauteil die Diffusionsprozesse nicht weiterlaufen .
Auch durch Variation der Morphologie der Widerstandsanpassungs-Schicht, insbesondere bei Polymerschichten, kann eine Variation des Widerstandes erreicht werden, da die Morphologie einen Einfluss auf den lokalen spezifischen Widerstand und damit auf den lokalen Querwiderstand hat .
Gefügeänderungen können über Temperatureintragsprofile bei Ausbacken, über lokale Aktivierung zum Beispiel durch Temperatur, Licht, mechanischen Energieeintrag oder chemische Aktivatoren oder über bestimmte Materialzusammen- Setzungen eingestellt werden .
Selbstverständlich können die beschriebenen Verfahren zur Variation des Widerstandes der Widerstandsanpassungs- Schicht auch miteinander kombiniert werden . Zur Lichtaus- und/oder Lichteinkopplung umfasst das Aufbringen der ersten und/oder der zweiten Elektrodenschicht vorteilhaft das Aufbringen einer zumindest teilweise transparenten, elektrisch leitfähigen Schicht, die insbesondere ITO ( Indium-Zinn-Oxid) aufweist . Aufgrund der hohen Materialkosten von ITO wird die erste bzw. zweite Elektrodenschicht zumindest auf der Seite des elektro-optischen Elementes , auf der keine Lichtaus- und/oder Lichteinkopplung erforderlich ist, vorteilhaft als Metallschicht aufgebracht .
Ferner weisen die erste und die zweite Elektrodenschicht des elektro-optischen Elementes vorteilhaft unterschied- liehe Austrittsarbeiten auf .
Auch die Widerstandsanpassungs-Schicht wird vorteilhaft derart aufgebracht, dass die Austrittspotentiale auf die elektrischen Anforderungen der Funktionsschicht , im Falle eines organischen, elektro-optischen Elementes auf die des Elektrolumineszenz-Schichtpakets , abgestimmt sind .
Je nach Position der Widerstandsanpassungs-Schicht in der Schichtfolge des elektro-optischen Elementes können sich unterschiedliche Anforderungen an die Transparenz der Widerstandsanpassungs-Schicht ergeben .
Weiterhin sind die Materialien und Herstellverfahren der Widerstandsanpassungs-Schicht vorzugsweise kompatibel mit den Anforderungen des elektro-optischen Elementes , beispielsweise bezüglich Temperaturbeschränkungen oder Lösungsmittelresistenz , und beeinträchtigen nicht die Elektrolumineszenz-Eigenschaften des Bauteils . Prinzipiell sind alle leitfähigen Schichtmaterialien, die diese Randbedingungen erfüllen, geeignet . Beispiele geeigneter anorganischer Materialien umfassen ITO ( Indium- Zinn-Oxid) , SnOx, InOx, ZnOx, TiOx, a : C-H, sowie dotiertes Si . Geeignete organische Materialien, insbesondere für organische, elektrooptische Elemente , sind beispielsweise PEDOT ( PoIy ( 3 , 4-ethylendioxythiophen) ) , PEDOT/PSS ( PSS : PoIy ( styrolsulfonsäure) ) , PANI ( Polyanilin) , Antrazen, Alq3 (Tris ( 8-oxychinolinato) -aluminium) , TPD (Triphenyldiamin) , CuPc (Kupferphtalocyanin) , NPD (N, N' -Bis ( 1-naphtyl) -N, N' - diphenylbenzidin) , sowie auch alle in der Literatur als Alternative zu PEDOT genannten Materialien .
Bei organischen, elektrooptischen Elementen wird die Widerstandsanpassungs-Schicht besonders vorteilhaft als Lochleiterschicht, insbesondere als PEDOT- oder PANI- Schicht, aufgebracht, da eine solche Schicht bereits typischer Bestandteil beispielsweise von Polymer-OLED' s ist und daher die durch die Widerstandsanpassungs-Schicht zu erzielende Korrekturfunktion zusammen mit der
Lochleiterfunktionalität in einem Arbeitsschritt besonders einfach und kostengünstig erzeugt werden kann .
Vorteilhaft kann das Verfahren ferner das Aufbringen einer oder mehrerer funktionaler Schichten vorsehen, wie beispielsweise Lochinj ektionsschichten, Elektronenblocker- schichten, Lochblockerschichten, Elektronleiterschichten,
Lochleiterschichten und/oder
Elektroneninj ektionsschichten . Ferner kann das Verfahren auch das Aufbringen zumindest einer Ionenleiterschicht und/oder Ionenspeicherschicht umfassen .
Mit besonderem Vorteil umfasst das Verfahren das Aufbringen einer Lichtabsorptionsschicht, insbesondere einer farb- neutralen Lichtabsorptionsschicht , mit horizontal entlang der Schichtebene variierenden Lichtabsorptionseigenschaften .
Besonders bevorzugt umfasst das Aufbringen der Licht- absorptionsschicht das Aufbringen einer photosensitiven
Schicht, das Belichten der photosensitiven Schicht und das Entwickeln der photosensitiven Schicht .
Modulationstechniken wie zum Beispiel Maskierungen von uniformen Leuchtschichten zur Darstellung von Symbolen oder Schrift oder Farbgebungen können dazu eingesetzt werden, gezielte Funktionalitätsverteilungen, insbesondere Leuchtdichteverteilungen, einzustellen . Hierzu können die lichtabsorbierenden Schichten direkt auf das Bauteil aufgebracht werden .
Besonders vorteilhaft ist die selbststeuernde Optimierung des Leuchtprofils lichtemittierender Bauteile individuell für j edes individuelle Bauteil zum Ausgleich von statistisch verteilten lokalen Unterschieden .
Eine selbststeuernde Optimierung des Leuchtprofils kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass zunächst eine photosensitive Schicht wie z . B . eine Photoemulsion aufgebracht wird, diese durch abgestimmtes Einschalten des lichtemittierenden, elektro-optischen Bauteils belichtet , entwickelt und damit optimal auf j edes individuelle Bauteil und dessen lokale Defekte wie Beschichtungsfehler oder Kurzschlüsse angepasst wird . Anschließend erfolgt eine Fixierung der photosensitiven Schicht und zweckmäßigerweise das Aufbringen einer Schutzbeschichtung, z . B . mit einem Lack .
Dementsprechend umfasst das Verfahren besonders vorteilhaft, dass das Belichten der photosensitiven Schicht durch Einschalten des elektro-optischen Elementes für eine vorgegebene Zeitdauer erfolgt, wobei das Einschalten durch Anlegen einer vorgegebenen Spannung zwischen der ersten und der zweiten Elektrodenschicht erfolgt .
Eine weitere Variante zur Optimierung des Leuchtprofils ist die aktiv gesteuerte individuelle Beschichtung . Dazu wird die Leuchtdichteverteilung der Austrittsleuchtfläche des elektro-optischen Bauteils mittels eines geeigneten Detektorsystems , beispielsweise mittels eines Kamerasystems mit Bildverarbeitung, erfasst und gespeichert . Aus der erfassten Leuchtdichteverteilung wird eine
Absorptionsdichteverteilung zur optimalen lokalen Korrektur des Helligkeitsprofils berechnet . Entsprechend der berechneten Absorptionsdichteverteilung wird eine lokal variierende Absorptivschicht beispielsweise mittels eines Sprüh- oder Druckprozesses , wie z . B . Ink-j et Printing oder elektrophotographisches Drucken, auf die Lichtaustrittsfläche aufgebracht . Anschließend erfolgt wiederum eine Fixierung und zweckmäßigerweise das Aufbringen einer Schutzbeschichtung . Für die Absorptivschicht können verschiedene organische und anorganische Materialien eingesetzt werden, zum Beispiel Duroplaste, Thermoplaste , Sol-Gel-Lösungen oder Farben .
Eine nochmals weitere Variante besteht in der aktiv gesteuerten individuellen Maskierung, bei der eine separate Maske auf Glas- oder Polymersubstrat hergestellt und auf der Frontseite des Bauteils fixiert wird .
Weitere Abwandlungen der Methode zur Erzeugung des Absorptionsprofils umfassen beispielsweise die aktiv gesteuerte individuelle Belichtung, bei der die Rohleuchtdichte erfasst, die Korrektur berechnet und eine Photoemulsion beispielsweise mittels eines geführten Lichtstrahls belichtet wird, sowie die aktiv gesteuerte individuelle Fixierung von absorptiven Materialien, bei der die Rohleuchtdichte erfasst, die Korrektur berechnet und zur Fixierung und Ausbildung der absorptiven Beschichtung ein Belag auf der Bauteiloberfläche belichtet wird.
Eine weitere Variante umfasst das Aufbringen einer selbstregelnden phototropen Beschichtung .
Alle beschriebenen Verfahren zum Aufbringen einer
Lichtabsorptionsschicht haben den Vorteil, dass j edes individuelle Bauteil hinsichtlich der vorgegebenen Leuchtdichteverteilung optimiert werden kann .
Abgewandelt kann die absorptive Korrekturschicht auch in das Bauteil integriert werden . Je nach Position in der Schichtfolge muss dann j edoch die Schicht noch zusätzliche Leitfähigkeit aufweisen und interferenzoptisch bzw . im Lichtbrechverhalten angepasst sein . Auch hier ist eine individuelle Einstellung des lokalen Absorptionsverhaltens durch das Aufbringen einer phototropen Beschichtung oder durch Einstellen der Absorption über einen Energieeintrag von außen, beispielsweise mittels eines Lasers , möglich .
Je nach Einsatzzweck des herzustellenden Bauteils kann das Verfahren ferner vorteilhaft den Schritt des Aufbringens einer zumindest teilweise spiegelnden Schicht oder eines zumindest teilweise spiegelnden Schichtsystems und/oder den Schritt des Aufbringens einer zumindest teilweise entspiegelnden Schicht oder eines zumindest teilweise entspiegelnden Schichtsystems umfassen .
Im Rahmen der Erfindung liegt außerdem ein elektro- optisches Element, welches insbesondere mit dem oben beschriebenen Verfahren herstellbar ist . Ein erfindungsgemäßes elektro-optisches Element, umfasst dementsprechend ein Substrat, eine erste Elektrodenschicht, zumindest eine Funktionsschicht, eine zweite Elektrodenschicht, und zumindest eine
Widerstandsanpassungs-Schicht, welche einen elektrischen Widerstand senkrecht zur Schichtebene aufweist, der in zumindest einer horizontalen Richtung entlang der Schichtebene variiert .
Ein erfindungsgemäßes elektro-optisches Element kann auch aus mehreren oder einer Vielzahl separater flächiger Teilelemente zusammengesetzt sein, welche beispielsweise auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet sind .
Vorteilhaft ist das Element als organisches elektro- optisches Element, insbesondere als organische, lichtemittierende Diode, ausgebildet, wobei die Funktionsschicht zumindest ein organisches , elektro- optisches Material aufweist .
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elementes ist ein elektrochromes Element, bei welchem die zumindest eine Funktionsschicht zumindest eine elektrochrome Schicht umfasst . Bevorzugt weist die elektrochrome Schicht WOx auf, aber auch andere dem Fachmann bekannte Materilien wie beispielweise NiOx, VOx oder NbOx liegen im Rahmen der Erfindung .
Ferner kann die Funktionsschicht bevorzugt eine photovoltaische Schicht umfassen . Für viele Einsatzzwecke ist auch eine Funktionsschicht vorteilhaft, welche zumindest eine dotierte Halbleiterschicht, insbesondere ein Doppelschichtsystem mit einer p-dotierten und einer n- dotierten Halbleiterschicht, umfasst . Typischerweise ist die als Anode wirkende Elektrodenschicht auf dem Substrat und die als Kathode wirkende Elektrodenschicht auf dem dazwischen liegenden Schichtsystem angeordnet . Selbstverständlich liegt aber auch ein invertiertes System, bei welchem die Kathode auf dem Substrat und die Anode auf dem dazwischen liegenden Schichtsystem aufgebracht ist, im Rahmen der Erfindung .
Vorteilhaft weist die erste und/oder die zweite
Elektrodenschicht eines erfindungsgemäßen Elementes in den Randbereichen eine Kontaktfläche zum Anlegen und/oder Abgreifen einer elektrischen Spannung auf . Bei Anlegen einer Spannung zwischen der ersten und der zweiten Elektrodenschicht, welche innerhalb einer Toleranz von ± 10 % einer vorgegebenen Betriebsspannung entspricht, weist die Lichtaustritts- und/oder Lichteintrittsfläche des Elementes vorteilhaft im wesentlichen eine vorgegebene Funktionalitätsverteilung auf, wobei die Funktionalitätsverteilung besonders vorteilhaft einer uniformen Verteilung über die Lichtaustritts- und/oder Lichteintrittsfläche entspricht .
Der Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht weist besonders vorteilhaft einen Verlauf wie oben für das Verfahren beschrieben auf . Dementsprechend nimmt der Widerstand senkrecht zur Schichtebene bevorzugt von einem Punkt minimalen Widerstands zum Rand der Schicht hin zu, insbesondere quadratisch .
Besonders bevorzugt weist der Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene in zumindest einer horizontalen Richtung entlang der Schichtebene einen Verlauf auf, der im wesentlichen durch / \ m • A + (2 - m) • K n die Gleichung R(r) = C1 • * '- • rn + C beschrieben wird (verwendete Größen wie oben) .
Vorteilhaft ist die Widerstandsanpassungs-Schicht mittels einem der folgenden Verfahren aufgebracht :
- Spin-Coating,
- Tauchbeschichten,
- Bedrucken mittels eines InkJ et- Druckkopfes ,
- Bedrucken durch Siebdruck, - Bedrucken durch Flexodruck oder Gravurdruck,
- Besprühen durch eine Maske,
- physikalische Dampfphasenabscheidung, insbesondere Aufdampfen oder Sputtern, oder
- chemische Dampfphasenabscheidung, insbesondere plasmainduzierte chemische Dampfphasenabscheidung,
Vorzugsweise weist die Widerstandsanpassungs-Schicht Schichtbereiche mit unterschiedlicher Schichtdicke und/oder unterschiedlicher Schichtzusammensetzung und/oder unterschiedlicher Schichtmorphologie auf .
Beispiele geeigneter Materialien für die Widerstandsanpassungs-Schicht sind die oben im Zusammenhang mit dem Verfahren genannten .
Die Elektrodenschichten eines erfindungsgemäßen Elements sind vorteilhaft derart ausgebildet , dass die erste und die zweite Elektrodenschicht unterschiedliche Austrittsarbeiten aufweisen . Ferner sind die erste und/oder die zweite Elektrodenschicht bevorzugt zumindest teilweise transparent, und weisen insbesondere Indium-Zinn-Oxid auf . Alternativ sind die erste und/oder zweite Elektrodenschicht vorteilhaft als Metallschicht ausgebildet . Für eine einseitige Lichtaus- und/oder Lichteinkopplung ist vorteilhaft eine der Elektrodenschichten als transparente ITO-Schicht und die andere als Metallschicht ausgebildet .
Vorteilhaft umfasst das Element weiterhin zumindest eine Lochinj ektionsschicht und/oder eine Elektronenblocker- schicht und/oder eine Lochblockerschicht und/oder eine Elektronleiterschicht und/oder eine Lochleiterschicht und/oder eine Elektroneninj ektionsschicht und/oder eine Ionenleiterschicht und/oder eine Ionenspeicherschicht .
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elementes umfasst eine Lichtabsorptionsschicht, insbesondere eine farbneutrale Lichtabsorptionsschicht, mit horizontal entlang der Schichtebene variierenden Lichtabsorptionseigenschaften, welche insbesondere wie oben beschrieben hergestellt ist .
Das Element umfasst ferner vorteilhaft weitere Funktionalschichten wie beispielsweise Antireflexschichten .
Die Form der Lichtaustritts- und/oder Lichteintrittsfläche eines erfindungsgemäßen Elementes ist besonders vorteilhaft im wesentlichen symmetrisch, insbesondere rechteckig, rund oder oval .
Für spezielle Einsatzzwecke, beispielsweise in der Automobilindustrie, umfasst die Lichtaustritts- und/oder Lichteintrittsfläche vorteilhaft zumindest einen spitzwinkligen Bereich . Dies ist zum Beispiel bei einer Fläche in Form eines Kreisausschnitts gegeben .
Insbesondere bei symmetrischen Formen weist die Widerstandsanpassungs-Schicht einen Widerstandsverlauf auf, welcher sich analytisch durch die oben angegebene Gleichung 1 ausdrücken lässt . Je nach Einsatzzweck kann die Lichtaustritts- und/oder Lichteintrittsfläche eines erfindungsgemäßen Elementes auch eine freie, nicht symmetrische Formgebung aufweisen . In diesen Fällen ist der Widerstandsverlauf der
Widerstandsanpassungs-Schicht in der Regel nicht durch einen einfachen analytischen Ausdruck gegeben, sondern das Ergebnis numerischer Verfahren oder Simulationen, wie zum Beispiel der "Finite Elemente"-Methode oder der Inversion von Feldgleichungssystemen .
Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Substrats , mit den Schritten :
- Bereitstellen eines Substrats , - Aufbringen zumindest einer Elektrodenschicht ,
- Aufbringen zumindest einer Widerstandsanpassungs-Schicht auf das Substrat, welche einen elektrischen Widerstand senkrecht zur Schichtebene aufweist, der in horizontaler Richtung entlang der Schichtebene variiert, wobei zumindest eine Teilfläche der Elektrodenschicht als
Kontaktfläche vorgesehen wird und der Widerstandsverlauf der Widerstandsanpassungs-Schicht vom Flächenwiderstand der Elektrodenschicht und von der Anordnung der zumindest einen Kontaktfläche abhängt .
Vorteilhaft umfasst dabei das Aufbringen der zumindest einen Elektrodenschicht das Aufbringen einer zumindest teilweise transparenten, elektrisch leitfähigen Schicht umfasst , die insbesondere Indium-Zinn-Oxid aufweist .
Entsprechend umfasst die Erfindung ferner ein beschichtetes Substrat zur Herstellung eines elektro-optischen Elementes , insbesondere eines photovoltaischen Elementes , eines elektrochromen Elementes , oder einer OLED oder PLED, insbesondere hergestellt mit einem Verfahren wie oben beschrieben, umfassend zumindest eine Elektrodenschicht und zumindest eine Widerstandsanpassungs-Schicht, welche einen elektrischen Widerstand senkrecht zur Schichtebene aufweist, der in horizontaler Richtung entlang der Schichtebene variiert .
Als Substratmaterial des beschichteten Substrats sind verschiedene Materialien geeignet, wie beispielsweise Glas, insbesondere Kalk-Natron Glas , Glaskeramik und/oder Kunststoff, insbesondere ein barrierebeschichteter Kunststoff, und/oder Kombinationen davon .
Die Elektrodenschicht des beschichteten Substrats ist bevorzugt zumindest teilweise transparent ausgebildet und weist insbesondere Indium-Zinn-Oxid auf .
Auf die beschriebene Weise kann ein vorkorrigiertes Substrat bereitgestellt werden, welches zur Erzielung uniformer Funktionalitätsverteilungen, insbesondere uniformer Leuchtdichteverteilungen, eingesetzt werden kann .
Das Substrat kann noch durch weitere Funktionalschichten wie z . B . Antireflexschichten veredelt werden .
Die Widerstandsanpassungs-Schicht kann in einem separaten Beschichtungsschritt abgeschieden oder beispielsweise in eine für ein organisches , elektro-optisches Element vorgesehene Lochleiterschicht integriert werden, welche beispielweise als PEDOT-Beschichtung ausgebildet ist . Die Integration in eine PEDOT-Beschichtung bietet den weiteren Vorteil , dass die Widerstandskorrekturschicht in der Austrittsarbeit sehr gut an die Anode angepasst ist .
Vorteilhaft ist die Widerstandsanpassungs-Schicht derart ausgebildet, dass diese nicht durch nachfolgende Reinigungsvorgänge beeinträchtigt wird . Ferner ist die Widerstandsanpassungs-Schicht vorteilhaft gegen Lösungsmittel weiterer Flüssigbeschichtungen (beispielsweise bei Polymer-OLEDs ) im wesentlichen resistent . Außerdem ist die Widerstandsanpassungs-Schicht vorteilhaft vakuumfest und weitgehend optisch inaktiv bezüglich Interferenzen oder Absorption .
Ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegt die Verwendung eines Substrates wie oben beschrieben zur Herstellung eines elektro-optischen Elementes , insbesondere eines photovoltaischen Elementes , eines elektrochromen Elementes , oder einer OLED oder PLED, sowie ferner die Verwendung eines elektro-optischen Elements wie oben beschrieben - als Leuchtmittel ,
- als Beleuchtungmittel ,
- als Hinweis- oder Leuchttafel ,
- als variables Hinweisschild,
- als Schalter- oder Sensorbeleuchtung, - als hoch- oder niedrigauflösendes Display,
- als digitale Plakatwand oder Werbetafel ,
- in Leuchtböden oder Leuchttischen,
- als Lichtfläche zur Ambientebeleuchtung,
- zur Hintergrundbeleuchtung von Displays , - zur Spezialbeleuchtung, insbesondere in der Mikroskopie,
- zur Signalgebung oder Beleuchtung, insbesondere im Automobil- , Luftfahrt- Schiffahrts- oder Haushaltsbereich,
- als Photovoltaik-Element,
- als optolektronischen Sensor, - als Flüssigkristall-Element,
- als elektrochrom.es Fensterelement , oder
- als elektrochromen Spiegel .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen am Beispiel einer OLED und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben . Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen gleiche oder ähnliche Teile .
Es zeigen j eweils schematisch :
Fig . Ia eine perspektivische Ansicht eines OLED-
Bauteils nach dem Stand der Technik,
Fig . Ib eine Querschnittsansicht eines OLED-Bauteils nach dem Stand der Technik,
Fig . Ic ein Ersatz-Widerstandsnetzwerk des OLED- Bauteils aus Fig . Ia und Ib, Fig . 2 ein Ersatz-Widerstandsnetzwerk eines erfindungsgemäßen OLED-Bauteils, Fig . 3a-f Vergleich eines OLED-Bauteils ohne und mit
Widerstandsanpassungsschicht bei symmetrischer
Kontaktierung, Fig . 4a-f Vergleich eines OLED-Bauteils ohne und mit
Widerstandsanpassungsschicht bei diagonaler Kontaktierung,
Fig . 5a-f Vergleich eines OLED-Bauteils ohne und mit
Widerstandsanpassungsschicht bei einseitiger
Kontaktierung,
Fig . 6a-f Vergleich eines OLED-Bauteils ohne und mit Widerstandsanpassungsschicht bei beidseitiger
Kontaktierung der Anode und einseitiger
Kontaktierung der Kathode, Fig . 7a Potentialverläufe in einem OLED-Bauteil mit
Widerstandsanpassungsschicht und symmetrischer Kontaktierung für unterschiedliche Stromstärken,
Fig . 7b Leuchtstärken eines OLED-Bauteils mit
Widerstandsanpassungsschicht und symmetrischer
Kontaktierung für unterschiedliche Stromstärken, Fig . 8 Leuchtstärkenverteilungen eines OLED-Bauteils mit randomisierten Abweichungen der Widerstandswerte der Widerstandsanpassungsschicht Fig . 9 eine perspektivische Ansicht eines ersten erfindungsgemäßen rechteckigen OLED-Bauteils ,
Fig . 10 eine perspektivische Ansicht eines zweiten erfindungsgemäßen rechteckigen OLED-Bauteils , Fig . 11 eine perspektivische Ansicht eines dritten erfindungsgemäßen rechteckigen OLED-Bauteils , Fig . 12 eine perspektivische Ansicht eines vierten erfindungsgemäßen rechteckigen OLED-Bauteils , Fig . 13 eine perspektivische Ansicht eines ersten erfindungsgemäßen runden OLED-Bauteils, Fig . 14 eine perspektivische Ansicht eines zweiten erfindungsgemäßen runden OLED-Bauteils ,
Fig . 15 eine Querschnittsansicht des OLED-Bauteils aus
Fig . 14 ,
Fig . 16 eine Aufsicht des OLED-Bauteils aus Fig . 14 , Fig . 17 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen spitzwinkligen OLED-Bauteils ,
Fig . 18 ein Ersatz-Widerstandsnetzwerk des OLED-Bauteils aus Fig . 17 ohne Widerstandsanpassungsschicht, Fig . 19 ein Ersatz-Widerstandsnetzwerk des OLED-Bauteils aus Fig . 17 mit Widerstandsanpassungsschicht, Fig . 20 eine perspektivische Ansicht eines ersten erfindungsgemäßen Substrats , Fig . 21 eine perspektivische Ansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Substrats ,
Fig . 22 eine perspektivische Ansicht eines dritten erfindungsgemäßen Substrats ,
Fig . 23 eine perspektivische Ansicht eines vierten erfindungsgemäßen Substrats , Fig . 24 eine Querschnittsansicht eines elliptischen
OLED-Bauteils , Fig . 25 eine Aufsicht des OLED-Bauteils aus Fig . 24.
Die Figuren Ia und Ib zeigen schematisch ein rechteckiges OLED-Bauteil 100 nach dem Stand der Technik . In Fig . 1 ist eine perspektivische Ansicht und in Fig . 2 eine
Querschnittsansicht durch das Bauteil 100 dargestellt . Das OLED-Bauteil 100 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Polymer-OLED (PLED) ausgebildet und weist dementsprechend 2 organische Schichten 130 und 140 auf .
Auf einem transparenten Substrat 110 , beispielsweise ein Glassubstrat oder ein entsprechend passiviertes Polymersubstrat ist eine transparente leitfähige Elektrodenschicht 121 als Anode aufgebracht .
Darauf folgt eine Ausgleichsschicht 130 zum Ausgleichen von Substratunebenheiten, welche in diesem Ausführungsbeispiel auch als Lochleiterschicht (HTL, Hole Transport Layer) wirkt . Hierauf folgt die Elektrolumineszenzschicht 140 (EL- Schicht ) , welche beispielsweise licht-emittierende Polymere (LEP) , wie z . B . PPV (poly-para-phenylene-venylene ) oder Parylene, oder kurzkettigere organische Moleküle, wie z . B . Alq3 mit entsprechenden Dotierstoffen, umfasst . Die Polymere werden typischerweise aus der Flüssigphase , die kurzkettigeren organischen Moleküle aus der Gasphase durch thermisches Verdampfen abgeschieden .
Die OLED-Schichtfolge wird durch die Kathodenschicht 122 abgeschlossen . Das dargestellte Ausführungsbeispiel sieht eine symmetrische Beschaltung vor . Dementsprechend sind zur Kontaktierung des Bauteils 100 Kontaktflächen 151 und 152 auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Anodenschicht 121 und Kontaktflächen 153 und 154 auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Kathodenschicht 122 angeordnet . Die Beschaltung mit einer Gleichspannungsquelle 10 und entsprechende Leitungen 20 ist in Fig . Ib dargestellt .
Die typischerweise vorgesehene Verkapselung zum Schutz der Funktionalschichten gegen Zerstörung durch Sauerstoff oder Wasser aus der Umgebung ist nicht dargestellt .
Fig . Ic zeigt ein Ersatz-Widerstandsnetzwerk des in den Fig . Ia und Ib dargestellten OLED-Bauteils . In diesem idealisierten Netzwerk sind die Widerstände innerhalb der organischen Schichten vernachlässigt , da diese mit einer Längenskala im Bereich von μm bis mm typischerweise signifikant größer sind als die Flächenwiderstände der Elektrodenschichten bzw . die lokalen Querwiderstände zu den Schichten bei typischen Schichtdicken im Bereich von 100 nm.
Der lokale Querwiderstand durch die organischen Schichten ergibt sich aus der Summe der Querwiderstände durch die HTL- und die EL-Schicht zu :
(2 ) Ri = RRTL , i + REL, i ( Ii ) mit i = I 1 ... , n,
wobei der Widerstandswert der EL-Schicht von der durchfließenden Stromstärke Ii abhängt . Zusammen mit den Schichtwiderständen Ai der Anode und Ki der Kathode lassen sich die Stromstärken I1 in den einzelnen Zweigen und die resultierenden Potentialdifferenzen zwischen den Elektroden berechnen . Die Schichtwiderstände der Elektrodenschichten können in der Regel entlang der Schichtebene als konstant angenommen werden . Die lokal emittierte Lichtstärke ist ebenfalls durch die vorherrschende Stromstärke bestimmt . Die Abhängigkeiten des Widerstands der EL-Schicht und der Lichtstärke von der Stromstärke RgL ( Ii ) und LEL ( Ii ) können direkt an lateral kleinen Bauelementen ( Pixel- Device ) experimentell bestimmt werden . Da per se die einzelnen Stromstärken Ii und damit REL (Ii) unbekannt sind, erfolgt die Berechnung des Netzwerks iterativ .
Der Grundgedanke einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es , durch eine Widerstands- anpassungs-Schicht Korrekturen vorzusehen, welche vorzugsweise eine konstante Leuchtdichte über die gesamte Leucht- fläche des OLED-Bauteils ermöglicht .
Es zeigt sich, dass die Dimensionierung der Widerstands- anpassungs-Schicht in der vorliegenden Näherung nur von den Flächenwiderständen der beiden Elektrodenschichten abhängt . Es gilt folgender parabelförmiger Widerstandsverlauf für die Schicht im Falle der in Fig . 2 dargestellten beidseitigen symmetrischen Beschaltung
(3) R K* n +—lVJ , i, e {f1, ... , n}> mit
A = Ai = const . , K = Ki = const . , i e {l, . . . , n — l} , und
A0 = An = 2 • A , K0 = Kn = 2 • K
In den Figuren 3 bis 6 sind die sich einstellenden Strom- und damit Leuchtdichteverteilungen für unterschiedlich kontaktierte OLED-Bauteile dargestellt . Für OLED-Bauteile nach dem Stand der Technik ergeben sich dabei immer Inhomogenitäten der Leuchtdichte . Es ist offensichtlich, dass mit keinem Beschaltungsansatz bei entsprechend ausgedehnten Bauelementen und/oder großen Leuchtstärken, d . h . bei großen Stromdichten und damit Spannungsabfällen, eine uniforme Leuchtdichteverteilung nach dem Stand der Technik erzielt werden kann . Die in den Fig . 3-6 dargestellten Beschaltungsbeispiele und berechneten Verteilungen basieren j eweils auf einem wie in Fig . 2 dargestellten Ersatz-Widerstandsnetz für ein entsprechendes rechteckiges OLED-Bauteil mit entsprechender Beschaltung . Wie in Fig . 2 ist das Bauteil j eweils mit dem Substrat oben dargestellt (um 180 ° gedrehte Darstellung im Vergleich zu Fig . Ia und Ib) . Die Beschaltung ist in den Fig . 3a, 3d, 4a, 4d, 5a, 5d, βa und 6d j eweils durch entsprechende Pfeile dargestellt .
Zur besseren Vergleichbarkeit der Ergebnisse werden die Querwiderstände j eweils als konstant und gleich angenommen . Den Rechnungen liegen ferner ein konstanter Kathodenwider- stand K von 1 Ohm, ein konstanter Anodenwiderstand A von 10 Ohm, ein konstanter Querwiderstand von 300 Ohm, Leitungs- und Kontaktwiderstände mit Ao = An = 2 • A und Ko = Kn = 2 • K , sowie ein Gesamtstrom von 100 mA durch das Bauelement zugrunde . Die für diesen Gesamtstrom j eweils erforderliche Betriebsspannung Uo ist j eweils angegeben .
Fig . 3a zeigt ein OLED-Bauteil nach dem Stand der Technik wie beispielsweise in Fig . Ia dargestellt, welches beidseitig symmetrisch beschaltet ist . Die Lichtaustritts- richtung weist nach oben, entsprechend befindet sich das Substrat 110 auf der oberen Seite des Bauteils . Zwischen der transparenten Anodenschicht 121 und der Kathodenschicht 122 sind die HTL-Schicht 130 und die EL-Schicht 140 angeordnet .
In Fig . 3b sind die Potentialverläufe 310 bzw . 320 der Anoden- bzw . Kathodenschicht dargestellt . Die resultierende Stromdichteverteilung 330 ist in Fig . 3c dargestellt . Demgegenüber zeigt Fig . 3d ein OLED-Bauteil , welches ebenfalls beidseitig symmetrisch beschaltet ist, aber im Gegensatz zu dem in Fig . 3a dargestellten Bauteil zusätzlich zum Substrat 210 , den Elektrodenschichten 221 und 222 , sowie den HTL- und EL-Schichten 230 und 240 eine Widerstandsanpassungs-Schicht 262 aufweist .
Die Widerstandsanpassungs-Schicht 262 weist einen lateral variierenden Widerstandsverlauf entsprechend der obigen Gleichung ( 3 ) auf . Die entsprechenden Potentialverläufe 410 bzw . 420 der Anoden- bzw . Kathodenschicht sind in Fig . 3e dargestellt . Durch die erfindungsgemäße Widerstandsanpassungs-Schicht 262 ergibt sich die in Fig . 3f dargestellte homogene Stromdichteverteilung 430. Dementsprechend weist ein auf diese Weise korrigiertes OLED-Bauteil eine homogene Leuchtdichteverteilung auf .
Die nachfolgenden Figuren 4a-f, 5a-f und 6a-f unterscheiden sich von den Figuren 3a-f nur durch eine j eweils andere Beschaltung der OLED-Bauteile .
Die Korrektur bei einer diagonalen Beschaltung eines OLEDs- Bauteil, wie in den Fig . 4a - 4f dargestellt, erfolgt ebenfalls mittels eines parabelförmigen Widerstandsverlaufs der Widerstandsapassungs-Schicht entsprechend der Gleichung
( 4 ) R« = ^^ - (i - i0)2 , i s {l, ... , n} mit
A = Ai = const . , K = Ki = const . , i e {l, ... , n - l} , und A0 = An = 2 • A , K0 = Kn = 2 • K
Der durch den Parameter i0 definierte Scheitelpunkt der Parabel ist für den Fall, dass der Anodenwiderstand A grösser ist als der Kathodenwiderstand K, von der Mitte des Bauteils zum Kathodenanschluss-seitigen Bereich des Bauteils hin verschoben .
Auch in diesem Fall wird die Stärke des Korrekturwiderstandsverlaufs nur durch die Flächenwiderstände von Anode und Kathode bestimmt und ist unabhängig vom Wert des Gesamtstroms bzw . weiterer homogener widerstandsbehafteter Schichten, insbesondere der EL-Schichten . Die Lage des Scheitelpunkts i0 hingegen ist abhängig von Verhältnis der Elektrodenwiderstände . So liegt der Scheitelpunkt für den Fall A = K in der Mitte des Bauelements analog zur symmetrischen Beschaltung und für A » K verhält sich das Bauelement wie im Falle einseitiger Kontaktierung wie in Fig . 5a - 5f dargestellt, d . h . der Scheitelpunkt verlagert sich zu der Stirnseite mit Kathodenkontakt . Für A > K befindet sich i0 zwischen diesen Extrempositionen . Diese Lage ist unabhängig vom Gesamtstrom und dem Verhalten weiterer homogen ausgebildeter EL-Schichten .
Mit anderen Worten entspricht die in den Fig . 5a - 5f dargestellte einseitige Beschaltung eines OLED-Bauteils schaltungstechnisch einem halbseitigen Bauteil entsprechend der in Fig . 3d dargestellten symmetrischen Beschaltung und kann daher mit dem gleichen parabelförmigen Widerstandsverlauf nach Ansatz ( 4 ) korrigiert werden, wenn der Scheitelpunkt der Parabel (io) auf die der Kontaktseite gegenüberliegende Stirnseite gelegt wird .
Wie aus Formel ( 3 ) hervorgeht liegt bei beidseitiger
Kontaktierung eines symmetrisch aufgebauten Widerstandsnetzes der Scheitelpunkt in Bauteilmitte, d . h . bei
i0 = , wobei n die Anzahl der Querwiderstände angibt .
Für das einseitig kontaktierte Widerstandsnetz liegt die Spiegelebene leicht außerhalb des letzten gegenüberliegenden Querwiderstands ( zusätzlicher Abstand Δi = M. ) , da sonst dieser Widerstand auf sich selbst gespiegelt würde und nur für den halben Widerstandswert stände .
Auch in diesem Fall wird die Stärke des Korrekturwiderstandsverlaufs nur durch die Flächenwiderstände von Anode und Kathode bestimmt und ist unabhängig vom Wert des Gesamtstroms bzw . weiterer homogener widerstandsbehafteter Schichten, ins . der EL-Schichten . Die Lage des Scheitelpunkts ist unabhängig von den Elektrodenwiderständen .
Auch bei der in den Fig . βa - βf dargestellten Beschaltung mit beidseitiger Kontaktierung der Anodenschicht und einseitiger Kontaktierung der Kathodenschicht folgt der
Wwiderstandsverlauf der Widerstandsanpassungs-Schicht dem prinzipiell parabolischen Verlauf nach Gleichung ( 4 ) und hängt nur von den Elektrodenwiderständen A und K ab . Für K « A fällt der Widerstandsverlauf für diese Beschaltung mit dem für eine symmetrische Beschaltung entsprechend den Fig . 3a - 3f zusammen und der Scheitelpunkt io liegt in der Mitte des Bauelements . Mit Reduktion des Verhältnisses A/K verschiebt sich der Scheitelpunkt in Richtung der dem Kathodenkontakt abgewandten Seite des Bauelements .
Auch in diesem Fall wird die Stärke des Korrekturwiderstandsverlaufs nur durch die Flächenwiderstände von Anode und Kathode bestimmt und ist unabhängig vom Wert des Gesamtstroms bzw . weiterer homogener widerstandsbehafteter Schichten, ins . der EL-Schichten .
In den Fig . 7a und 7b sind j eweils die sich bei unterschiedlichen Gesamtstromstärken zwischen 20 und 500 mA für ein symmetrisch beschaltetes und mittels einer Widerstands- anpassungs-Schicht korrigiertes OLED-Bauteil ergebenden Potentialverläufe beziehungsweise Stromverteilungen dargestellt . Im Einzelnen sind dargestellt für eine Stromstärke von 50 mA in Fig . 7a der Potentialverlauf 502 und in Fig . 7b der Leuchtstärkeverlauf 512 , für eine Stromstärke von 100 mA in Fig . 7a der Potentialverlauf 504 und in Fig . 7b der Leuchtstärkeverlauf 514 , für eine Stromstärke von 200 mA in Fig . 7a der Potentialverlauf 506 und in Fig . 7b der Leuchtstärkeverlauf 516, und für eine
Stromstärke von 500 mA in Fig . 7a der Potentialverlauf 508 und in Fig . 7b der Leuchtstärkeverlauf 518.
Den Rechnungen liegt ein konstanter Kathodenwiderstand von 1 Ohm, ein konstanter Anodenwiderstand von 10 Ohm,
Leitungs- und Kontaktwiderstände Ao, K0, An und Kn, welche doppelt so groß sind wie A und K, sowie ein Gesamtstrom durch das Bauelement von 100 mA zugrunde . Ferner liegt den Rechnungen eine reale OLED-Kennlinie zugrunde .
Es zeigt sich, dass , der Verlauf der Widerstandsanpassungs- Schicht unabhängig von der Gesamtstromstärke ist . Weiter können auf die Widerstandsanpassungs-Schicht beliebige weitere Schichten aufgebracht werden ( PEDOT, EL, etc . ) Solange diese Schichten in Summe einen uniformen
Querwiderstand mit gleicher Stromabhängigkeit aufweisen, bleibt die üniformität des Querstroms unverändert . Der gleichförmige Widerstand der weiteren Schichten führt in Verbindung mit der gleichförmigen Stromverteilung zu einer über die Fläche konstanten Potentialvergrößerung zwischen den beiden Elektrodenschichten .
Die Erzeugung uniformer Leuchtflächen mittels einer Widerstandsanpassungs-Schicht ist robust gegen Störungen der lokalen Bauteileigenschaften . Ein "Rauschen" der Korrekturwiderstandswerte und der OLED-Kennlinie um + 5% führen nur zu einer Fluktuation der lokalen Helligkeiten um die Werte des ungestörten Falls , aber zu keiner signifikanten systematischen Abweichung von der Uniformität . Die Ergebnisse entsprechender Rechnungen zeigt Fig . 8 , in der verschiedene Leuchtdichteverläufe 370 für um ± 5% gestörte Korrekturwiderstandswerte bzw . OLED- Kennlinien dargestellt sind. Die j eweiligen Mittelwerte 380 sowie das statistische Mittel 390 sind ebenfalls dargestellt .
Für rechteckige Bauelemente lassen sich die oben beschriebenen Schaltnetze aus diskreten Widerständen auf kontinuierliche Schichtmodelle überführen, indem die diskreten Ansätze für die Korrekturwidersandsverläufe nach Gleichung ( 4 ) durch folgende Verallgemeinerung ersetzt werden :
Rkorr : Lokaler elektrischer Widerstand der Wider- standsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene, A: Uniformer Flächenwiderstand der als Anode vorgesehenen
Elektrodenschicht,
K : Uniformer Flächenwiderstand der als Kathode vorgesehenen Elektrodenschicht,
X0 : Lage des Scheitelpunktes des Widerstandsverlaufes x : Koordinate entlang der Schichtebene zwischen den
Anschlussselten, Ci, C2 : Konstanten, n : Exponent mit n > 0 , insbesondere mit n = 2 , m: Relative Gewichtung der Elektrodenwiderstände, insbesondere mit m=l .
Die Konstante C2 beschreibt einen konstanten Widerstands- Sockelbeitrag, der beispielsweise beschichtungstechnisch bedingt ist . Zum Beispiel wird die Widerstandsanpassungs- Schicht in der Regel im Scheitelpunkt eine minimale Dicke größer Null aufweisen .
Voraussetzung für die Anwendbarkeit obiger Gleichung ist , dass die Kontaktierung über die ganze Länge der Bauteilseiten erfolgt bzw . der Flächenwiderstand im Kontaktierungsbereich klein gegen die typischen Widerstände der Elektrodenschicht ist .
Bedingt durch Spannungsabfälle im Kontaktierungsbereich sind bei lokalen, beispielsweise im wesentlichen punktförmigen Kontakten ohne Gegenmaßnahmen Störungen der Leuchtdichteuniformität zu erwarten . Aber auch dieser Effekt kann durch eine geeignete Wahl der Ausprägung der Widerstandsanpassungs-Schicht korrigiert werden .
Fig . 9 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen rechteckigen OLED-Bauteils 202. In diesem Ausführungsbeispiel ist auf einem Substrat 210 eine erste als Anode vorgesehene Elektrodenschicht 221 angeordnet, welche zur symmetrischen Beschaltung an gegenüberliegenden Seiten Kontaktierungen 251 und 252 aufweist . Die Elektrodenschicht 221 ist für eine Lichtauskopplung durch das Substrat bevorzugt als transparente ITO-Schicht ausgebildet . Das OLED-Bauteil ist in diesem Ausführungsbeispiel als PLED ausgebildet und weist dementsprechend eine Lochleiterschicht 230 und eine Elektrolumineszenz- schicht 240 auf . Zwischen der Elektrodenschicht 221 und der Lochleiterschicht 230 ist die Widerstandsanpassungs-Schicht 262 angeordnet . Die OLED-Schichtfolge wird durch die als Kathode vorgesehene Elektrodenschicht 222 abgeschlossen, welche zur symmetrischen Beschaltung an gegenüberliegenden Seiten Kontaktierungen 253 und 254 aufweist . Bei dem in Fig . 9 dargestellten OLED-Bauteil handelt es sich demnach im wesentlichen um das Bauteil aus Fig . Ia, welches zusätzlich die Widerstandsanpassungs-Schicht 262 aufweist .
In dem in Fig . 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Widerstandsanpassungs-Schicht 262 derart ausgebildet, dass der elektrische Widerstand durch Variation der Schichtdicke variiert wird . Der Widerstandsverlauf entspricht einem Verlauf gemäß obiger Gleichung ( 5 ) mit x die Koordinate auf einer Achse entlang der Schichtebene, welche die Kontaktierungen 251 und 252 verbindet und senkrecht zu deren Hauptachsen verläuft, und mit x0 in der Schichtmitte gelegen . Dementsprechend weist das OLED-Bauteil 202 eine im wesentlichen homogene Leuchtdichteverteilung über die gesamte Lichtaustrittsfläche auf .
Statt durch Variation der Schichtdicke kann die Variation des Widerstandes der Widerstandsanpassungs-Schicht auch auf andere Weise erzielt werden, beispielsweise durch Variation der Schichtzusammensetzung und/oder der Schichtmorphologie . Dies ist in der in Fig . 10 dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen OLED-Bauteils 204 realisiert . Diese Ausführungsform 204 entspricht der in Fig . 9 dargestellten 202 , wobei die Widerstandsanpassungs-Schicht 264 den gleichen Widerstandsverlauf aufweist wie die Schicht 262 , mit dem Unterschied, dass die Schicht 264 eine entlang der Schichtebene variierende Schichtzusammensetzung bei gleichbleibender Schichtdicke aufweist . Die Variation der Schichtzusammensetzung kann beispielsweise derart erfolgen, dass unterschiedliche Zusammensetzungen von Schicht- materialien durch geeignete Druckverfahren aufgebracht werden, wobei die unterschiedlichen Zusammensetzungen unterschiedliche spezifische Widerstände aufweisen .
In den Fig . 11 und 12 sind bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemäßer OLED-Bauteile 206 und 208 dargestellt, bei welchen j eweils die HTL-Schicht und die Wider- standsanpassungs-Schicht zu einer korrigierten HTL-Schicht 232 bzw . 234 kombiniert sind . Dies bietet den besonderen Vorteil, dass für das Aufbringen der Widerstandsanpassungs- Schicht kein zusätzlicher Arbeitsschritt erforderlich ist .
Die in Fig . 11 dargestellte korrigierte HTL-Schicht 232 weist eine entlang der Schichtebene variierende Schichtdicke auf, durch deren Verlauf, welcher wiederum der Gleichung ( 5 ) entspricht, eine homogene Leuchtdichteverteilung des OLED-Bauteils erreicht wird . In dem in Fig . 12 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Widerstandsverlauf der korrigierten HTL-Schicht 234 durch eine Variation der Schichtzusammensetzung und/oder der Schichtmorphologie gegeben .
Selbstverständlich liegen neben den in den Fig . 9 bis 12 dargestellten rechteckigen OLED-Bauteilen 202 bis 208 auch andere Bauformen im Rahmen der Erfindung .
In Fig . 13 ist schematisch eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, runden OLED- Bauteils 600 dargestellt . Dieses Abuteil 600 umfasst ein rundes Substrat 610 , auf welchem vollflächig eine Anodenschicht 621 angeordnet ist . Im Randbereich der
Anodenschicht 621 ist zur Kontaktierung eine ringförmige Kontaktfläche 651 vorgesehen . Zwischen der Anodenschicht 621 und der darüber angeordneten Kathodenschicht 622 sind eine korrigierte HTL-Schicht 634 und eine Elektro- lumineszenzschicht 640 angeordnet . In diesem Ausführungsbeispiel weist auch die Kathodenschicht 622 eine ringförmige Kontaktfläche 652 auf . Die korrigierte HTL-Schicht 634 weist einen geeigneten Widerstandsverlauf entlang der Schichtebene auf, welcher von der Schichtmitte zum Rand hin zunimmt, so dass das OLED-Bauteil 600 eine homogene Leuchtdichteverteilung aufweist .
Das in Fig . 14 dargestellte runde OLED-Bauteil 700 umfasst ebenfalls ein Substrat 710, auf welchem eine Anodenschicht 721 mit ringförmiger Kontaktfläche 751 angeordnet ist . Auf der Anodenschicht 721 ist eine korrigierte HTL-Schicht 734 und eine EL-Schicht 740 angeordnet . Abgeschlossen wird die Schichtfolge wiederum durch die Kathodenschicht 722. Im Gegensatz zu der in Fig . 13 dargestellten Ausführungsform 600 weist die Kathodenschicht 722 des Bauteils 700 eine in der Schichtmitte angeordnete Kontaktfläche 752 auf . Die im wesentlichen punktförmige bzw . kleinflächige Kontaktfläche 752 vereinfacht die Kontaktierung des Bauteils 700.
Die Fig . 15 und 16 zeigen j eweils schematisch eine Querschnittsansicht bzw . eine Aufsicht des in Fig . 14 dargestellten Bauteils 700. Ebenfalls dargestellt ist j eweils eine Spannungsquelle 10 , an welche das OLED-Bauteil 700 angeschlossen ist . Der in dieser Ausführungsform durch Variation der Schichtzusammensetzung und/oder der Schichtmorphologie realisierte Widerstandsverlauf der korrigierten HTL-Schicht 734 ist in Fig . 15 durch entsprechende Schraffüren angedeutet . Der Widerstand quer zur Schichtebene nimmt in diesem Ausführungsbeispiel von der Schichtmitte zum Rand hin im wesentlichen linear zu .
Fig . 17 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen OLED-Bauteils 900 , welche eine spitzwinklige Bauform aufweist . Bei dem Bauteil 900 sind eine separate HTL-Schicht 930 und Widerstandsanpassungs- Schicht 964 vorgesehen . Abgesehen davon stellt das OLED- Bauteil 900 im wesentlichen ein Segment des in Fig . 14 bis 16 dargestellten runden OLED-Bauteils 700 dar . Dement- sprechend umfasst das OLED-Bauteil 900 ein Substrat 910 , eine darauf angeordnete Anodenschicht 921 mit einer am Rand angeordneten Kontaktierungsflache 951 , sowie eine oberhalb der Widerstandsanpasungs-Schicht 964 und der HTL-Schicht 930 angeordnete EL-Schicht 940. Abgeschlossen wird die Schichtfolge wiederum mit einer Kathodenschicht 922 , welche in dieser Ausführungsform eine kleinflächige Kontaktierung 952 aufweist .
Analog zu dem in Fig . Ic dargestellten Ersatz-Widerstands- netzwerk zeigt Fig . 18 ein Ersatz-Widerstandsnetzwerk für das in Fig . 17 dargestellte OLED-Bauteil 900 , j edoch ohne Widerstandsanpassungs-Schicht 964.
Der lokale Querwiderstand durch die organischen Schichten ergibt sich aus der Summe der Querwiderstände durch die
HTL- und die EL-Schicht entsprechend obiger Gleichung ( 2 ) , wobei der Widerstandswert der EL-Schicht wiederum von der durchfließenden Stromstärke Ii abhängt . Zusammen mit den Schichtwiderständen Ai der Anodenschicht und Ki der Kathodenschicht und ausgehend von der angelegten Spannung
Uo und dem Gesamtstrom I0 lassen sich die Stromstärken Ii in den einzelnen Zweigen und die resultierenden Potentialdifferenzen zwischen den Elektrodenschichten iterativ berechnen .
Die Rechnungen ergeben zur Erzielung einer homogenen Leuchtdichteverteilung dieses Bauteils eine lineare oder näherungsweise lineare Abnahme der in Fig . 19 dargestellten
Korrekturwiderstände R^ (i = 1 , ... , n) mit steigendem i .
Da der Widerstandsverlauf der Widerstandsanpassungs-Schicht für eine homogene Leuchtdichteverteilung des OLED-Bauteils unabhängig von der Stromstärke ist, wie beispielsweise in Fig . 7b dargestellt, sieht die Erfindung besonders vorteilhaft ein vorkorrigiertes Substrat vor, welches mit einer Widerstandsanpassungs-Schicht beschichtet ist .
Verschiedene Ausführungsformen eines solchen erfindungs- gemäßen Substrates sind in den Fig . 20 bis 23 dargestellt . Die dargestellten Substrate 802 , 804 , 806 und 808 umfassen j eweils ein Substrat 810 mit einer darauf aufgebrachten Elektrodenschicht 821 , welche vorzugsweise als ITO-Schicht ausgebildet ist und Kontaktierungsflächen 851 und 852 aufweist .
Das Substrat 802 weist eine Widerstandsanpassungs-Schicht 862 auf, welche in der Schichtdicke entlang der Schichtebene variiert und vorzugsweise ebenfalls als transparente ITO-Schicht ausgebildet ist . Die
Widerstandsanpassungs-Schicht 862 kann wie in Fig . 20 dargestellt zusätzlich beispielsweise mit einer HTL-Schicht 830 beschichtet sein, welche vorteilhaft als PEDOT-Schicht ausgebildet sein kann .
Bei der in Fig . 21 dargestellten Ausführungsform ist die Widerstandsanpassungs-Schicht 864 derart ausgebildet, dass die Widerstandsvariation entlang der Schichtebene durch eine Variation der Schichtzusammensetzung und/oder der Schichtmorphologie und/oder der Dichte der Schicht bei gleichbleibender Schichtdicke realisiert ist . Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist eine HTL-Schicht 830 vorgesehen .
Die Widerstandsanpassungs-Schicht kann auch vorteilhaft in die beispielsweise als PEDOT-Schicht ausgebildete HTL- Beschichtung integriert werden . Entsprechende Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen beschichteten Substrats 806 bzw 808 sind in den Fig . 22 bzw . 23 dargestellt . Das Substrat 806 umfasst eine durch Variation der Schichtdicke vorkorrigierte HTL-Schicht 832 , das Substrat 808 eine durch Variation beispielsweise der Schichtmorphologie vorkorrigierte HTL-Schicht 834.
Vorteilhaft ist die Widerstandsanpassungs-Schicht 862 bzw . 864 bzw . die vorkorrigierte HTL-Schicht 832 bzw . 834 derart ausgebildet, dass diese nicht durch nachfolgende Reinigungsvorgänge beeinträchtigt wird und im wesentlichen gegen Lösungsmittel weiterer Flüssigbeschichtungen resistent ist . Ferner ist die Widerstandsanpassungs-Schicht vorteilhaft vakuumfest und weitgehend optisch inaktiv bezüglich Interferenzen oder Absorption ausgebildet .
Ein Beispiel einer ovalen Bauform ist in Fig . 24 und 25 dargestellt . Das in den Fig . 24 und 25 j eweils schematisch als Querschnittsansicht bzw . als Aufsicht dargestellte elliptische OLED-Bauteil umfasst ein Substrat 710 , auf welchem eine Anodenschicht 721 angeordnet ist, an deren Rand eine Kontaktfläche 751 vorgesehen ist . Auf der Anodenschicht 721 sind eine korrigierte HTL-Schicht 734 und eine EL-Schicht 740 angeordnet . Abgeschlossen wird die Schichtfolge durch die Kathodenschicht 722. Die Kathodenschicht 722 des Bauteils weist zwei j eweils in den Brennpunkten der Ellipse angeordnete Kontaktflächen 752 auf . Die im wesentlichen punktförmigen bzw . kleinflächigen Kontaktflächen 752 vereinfachen die Kontaktierung des Bauteils . Bezugszeichenliste :
10 Spannungsquelle
20 Anschlussleitung
100 OLED-Bauteil
110 Substrat
121 , 122 Elektrodenschicht
130 LochleiterSchicht
140 ElektrolurαineszenzSchicht 1 15511 - - 115544 Kontaktierungen
202 - 208 Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen
OLED-Bauteils mit rechteckiger Bauform
210 Substrat
221 , 222 Elektrodenschicht 2 23300 Lochleiterschicht
232 , 234 Korrigierte Lochleiterschicht
240 Elektrolumineszenzschicht
251 - 254 Kontaktierungen
262 , 264 Widerstandsanpassungs-Schicht 3 31100 Potentialverlauf entlang der Anodenschicht für unkorrigiertes Bauteil 320 Potentialverlauf entlang der Kathodenschicht für unkorrigiertes Bauteil
330 Verlauf der Stromstärke quer zur Schichtebene in Abhängigkeit der Position entlang der
Elektrodenschichten für unkorrigiertes Bauteil 370 Leuchtdichteverläufe für um ± 5% gestörte
Korrekturwiderstandswerte bzw . OLED-Kennlinien 380 Mittelwert der gestörten Leuchtdichteverläufe 390 Statistischer Mittelwert
410 Potentialverlauf entlang der Anodenschicht für korrigiertes Bauteil 420 Potentialverlauf entlang der Kathodenschicht für korrigiertes Bauteil 430 Verlauf der Stromstärke quer zur Schichtebene in Abhängigkeit der Position entlang der
Elektrodenschichten für korrigiertes Bauteil 502 Potentialverlauf für korrigiertes Bauteil bei einer Stromstärke von 50 mA
504 Potentialverlauf für korrigiertes Bauteil bei einer Stromstärke von 100 mA 506 Potentialverlauf für korrigiertes Bauteil bei einer Stromstärke von 200 mA 508 Potentialverlauf für korrigiertes Bauteil bei einer Stromstärke von 500 mA 512 Leuchtstärkeverlauf für korrigiertes Bauteil bei einer Stromstärke von 50 mA
514 Leuchtstärkeverlauf für korrigiertes Bauteil bei einer Stromstärke von 100 mA
516 Leuchtstärkeverlauf für korrigiertes Bauteil bei einer Stromstärke von 200 mA 518 Leuchtstärkeverlauf für korrigiertes Bauteil bei einer Stromstärke von 500 mA 600 OLED-Bauteil mit runder Bauform 610 Substrat 621 , 622 Elektrodenschicht 634 Korrigierte Lochleiterschicht 640 Elektrolumineszenzschicht 651 , 652 Kontaktierungen
700 OLED-Bauteil mit runder Bauform 710 Substrat 721 , 722 Elektrodenschicht 734 Korrigierte Lochleiterschicht 740 Elektrolumineszenzschicht 751 , 752 Kontaktierungen 802 - 808 Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen beschichteten Substrats mit rechteckiger
Bauform 810 Substrat
821 Elektrodenschicht
830 Lochleiterschicht
832 , 834 Korrigierte Lochleiterschicht 851 , 852 Kontaktierungen
862 , 864 Widerstandsanpassungs-Schicht
900 OLED-Bauteil mit spitzwinkligem Querschnitt
910 Substrat
921 , 922 Elektrodenschicht 930 Lochleiterschicht
964 Widerstandsanpassungs-Schicht
940 Elektrolumineszenzschicht
951 , 952 Kontaktierungen
Ao - An Anodenwiderstände Ko - Kn Kathodenwiderstände
Ri - Rn Lokale Schichtwiderstände
Ii - In Lokale Stromstärken
RHTL, I - RHTL,nLokale Widerstände der Lochleiterschicht
REL, I - REL,Π Lokale Widerstände der Elektrolumineszenz- schicht
U0 Zwischen Anode und Kathode angelegte Spannung
Io Gesamtstromstärke durch das Bauteil
Rf - Rjf Lokale Widerstände der Widerstandsanpassungsschicht

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines elektro-optischen Elements, umfassend die Schritte - Bereitstellen eines Substrats ,
- Aufbringen einer ersten Elektrodenschicht,
- Aufbringen zumindest einer Funktionsschicht, welche insbesondere zumindest ein elektro-optisch einsetzbares Material aufweist, - Aufbringen einer zweiten Elektrodenschicht, gekennzeichnet durch den Schritt des
- Aufbringens zumindest einer Widerstandsanpassungs- Schicht, welche einen elektrischen Widerstand senkrecht zur Schichtebene aufweist, der in zumindest einer horizontalen Richtung entlang der Schichtebene variiert .
2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung eines organischen, elektro-optischen Elements , insbesondere einer organischen, lichtemittierenden Diode, wobei das Aufbringen zumindest einer Funktionsschicht das Aufbringen zumindest einer Schicht umfasst , welche zumindest ein organisches , elektro-optisches Material aufweist .
3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung eines elektrochromen Elements , wobei das Aufbringen zumindest einer Funktionsschicht das Aufbringen zumindest einer elektrochromen Schicht umfasst .
4. Verfahren nach Anspruch 3 , wobei die elektrochrome Schicht WOx, NiOx, VOx und/oder NbOx aufweist .
5. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Aufbringen der zumindest einen Funktionsschicht das Aufbringen zumindest einer photovoltaischen Schicht umfasst .
6. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die zumindest eine Funktionsschicht zumindest eine dotierte Halbleiterschicht , insbesondere ein Doppelschichtsystem mit einer p-dotierten und einer n-dotierten Halbleiterschicht, umfasst .
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin umfassend das Aufbringen von Kontaktflächen in den Randbereichen der ersten und der zweiten Elektrodenschicht zum Anlegen oder Abgreifen einer elektrischen Spannung zwischen der ersten und der zweiten Elektrodenschicht .
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte : - Vorgeben einer Funktionalitätsverteilung zumindest einer Fläche des elektro-optischen Elementes ,
- Vorgeben einer Betriebsspannung des elektro- optischen Elementes und
- Aufbringen der zumindest einen Widerstands- anpassungs-Schicht, so dass die zumindest eine Fläche des elektro-optischen Elements bei Anlegen einer Spannung mit dem Wert der vorgegebenen
Betriebsspannung ± 10 % zwischen der ersten und der zweiten Elektrodenschicht im wesentlichen die vorgegebene Funktionalitätsverteilung aufweist .
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch das Aufbringen der zumindest einen Widerstandsanpassungs-Schicht, so dass die Lichtaustritts- und/oder Lichteintrittsfläche des elektro-optischen Elementes eine im wesentlichen uniforme Funktionalitätsverteilung aufweist .
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche , wobei die Funktionalitätsverteilung eine Leuchtdichteverteilung ist .
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche , wobei der Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene an zumindest einem Punkt der Schichtebene minimal ist und in zumindest einer horizontalen Richtung von dem zumindest einen Punkt zum Rand der Schicht hin im wesentlichen zunimmt .
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene an zumindest einem Punkt der Schichtebene minimal ist und in zumindest einer horizontalen Richtung von dem zumindest einen Punkt zum Rand der Schicht hin im wesentlichen quadratisch mit dem Abstand von dem zumindest einen Punkt zunimmt .
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene in zumindest einer horizontalen Richtung entlang der Schichtebene einen Verlauf aufweist, der im wesentlichen proportional zu m-A+(2-m)-K „ . . - '- r ist, mit A: Uniformer Flächenwiderstand der als Anode vorgesehenen Elektrodenschicht, K: Uniformer Flächenwiderstand der als Kathode vorgesehenen Elektrodenschicht , r : Abstand entlang der Schichtebene zu einem ausge zeichneten Punkt oder einer ausgezeichneten Kurve in der Schichtebene, wobei in dem ausgezeichneten Punkt beziehungsweise entlang der ausgezeichneten Kurve der Widerstand der Widerstandsanpassungs- 5 Schicht senkrecht zur Schichtebene minimal ist, n : Exponent mit n > 0 , insbesondere mit n - 2 , m: Relative Gewichtung der Elektrodenwiderstände, insbesondere mit m=l .
10 14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche , wobei der Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene in zumindest einer horizontalen Richtung entlang der Schichtebene einen Verlauf aufweist, der im wesentlichen durch die
I 15C • K • rn + C2 beschrieben wird, mit
R : Lokaler elektrischer Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene,
20 A: Uniformer Flächenwiderstand der als Anode vorgesehenen Elektrodenschicht,
K: Uniformer Flächenwiderstand der als Kathode vorgesehenen Elektrodenschicht, r : Abstand entlang der Schichtebene zu einem aus 5 gezeichneten Punkt oder einer ausgezeichneten
Kurve in der Schichtebene, wobei in dem ausge zeichneten Punkt beziehungsweise entlang der ausgezeichneten Kurve der Widerstand der Wider standsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schicht 0 ebene minimal ist ,
Ci, C2 : Vom Abstand r unabhängige Konstanten, n : Exponent mit n > 0 , insbesondere mit n = 2 , m: Relative Gewichtung der Elektrodenwiderstände, insbesondere mit m=l .
15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Aufbringen der zumindest einen Widerstands- anpassungs-Schicht das Auftragen eines fluiden Beschichtungsmaterials umfaßt .
16. Verfahren nach Anspruch 15 , wobei das Auftragen des fluiden Beschichtungsmaterials mittels Spin-Coating oder Tauchbeschichten erfolgt .
17. Verfahren nach Anspruch 15 , wobei das Auftragen des fluiden Beschichtungsmaterials zumindest einen der Schritte
- Bedrucken mittels eines rechnergesteuerten Druckkopfes , insbesondere mittels eines Inkj et- Druckkopfes ,
- Bedrucken durch Flexodruck oder Gravurdruck,
- Bedrucken durch Siebdruck oder
- Besprühen durch eine Maske umfasst .
18. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Aufbringen der zumindest einen Widerstands- anpassungs-Schicht das Abscheiden einer Schicht durch physikalische Dampfphasenabscheidung, insbesondere durch Aufdampfen oder Sputtern, oder durch chemische Dampfphasenabscheidung, insbesondere plasmainduzierte chemische Dampfphasenabscheidung, umfaßt .
19. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Aufbringen der zumindest einen Widerstands- anpassungs-Schicht das Aufbringen von Schichtbereichen mit unterschiedlicher Schichtdicke und/oder unterschiedlicher Schichtzusammensetzung und/oder unterschiedlicher Schichtmorphologie umfasst .
20. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Aufbringen der zumindest einen Widerstands- anpassungs-Schicht das Aufbringen zumindest eines der Materialien ITO, SnOx, InOx, ZnOx, TiOx, a : C-H, dotiertes Si, PEDOT , PEDOT/PSS , PANI , Antrazen, AIq3, TDP, CuPu oder NPD umfasst .
21. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Widerstandsanpassungs-Schicht als
Lochleiterschicht aufgebracht wird .
22. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite Elektrodenschicht unterschiedliche Austrittsarbeiten aufweisen .
23. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Aufbringen der ersten und/oder der zweiten Elektrodenschicht das Aufbringen einer zumindest teilweise transparenten, elektrisch leitfähigen
Schicht umfasst, die insbesondere Indium-Zinn-Oxid aufweist .
24. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Aufbringen der ersten und/oder der zweiten Elektrodenschicht das Aufbringen einer Metallschicht umfasst .
25. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche , gekennzeichnet durch den Schritt des Aufbringens zumindest einer Lochinj ektionsschicht und/oder einer Elektronenblockerschicht und/oder einer Lochblockerschicht und/oder einer
Elektronleiterschicht und/oder einer Lochleiterschicht und/oder einer Elektroneninj ektionsschicht .
26. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt des Aufbringens zumindest einer Ionenleiterschicht und/oder einer Ionenspeicherschicht .
27. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch das Aufbringen einer Lichtabsorptionsschicht, insbesondere einer farbneutralen Lichtabsorptionsschicht, mit horizontal entlang der Schichtebene variierenden Lichtabsorptionseigenschaften .
28. Verfahren nach Anspruch 27 , wobei das Aufbringen der Lichtabsorptionsschicht folgende Schritte umfasst :
- Aufbringen einer photosensitiven Schicht,
- Belichten der photosensitiven Schicht,
- Entwickeln der photosensitiven Schicht .
29. Verfahren nach Anspruch 27 , wobei das elektro-optische Element als lichtemittierendes Element ausgebildet ist und das Belichten der photosensitiven Schicht durch Einschalten des elektro-optischen Elementes für eine vorgegebene Zeitdauer erfolgt , wobei das Einschalten durch Anlegen einer vorgegebenen Spannung zwischen der ersten und der zweiten Elektrodenschicht erfolgt .
30. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt des Aufbringens einer zumindest teilweise spiegelnden Schicht oder eines zumindest teilweise spiegelnden Schichtsystems .
31. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt des Aufbringens einer zumindest teilweise entspiegelnden Schicht oder eines zumindest teilweise entspiegelnden Schichtsystems .
32. Elektro-optisches Element, insbesondere hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31 , umfassend
- ein Substrat,
- eine erste Elektrodenschicht,
- zumindest eine Funktionsschicht und - eine zweite Elektrodenschicht, gekennzeichnet durch
- zumindest eine Widerstandsanpassungs-Schicht, welche einen elektrischen Widerstand senkrecht zur Schichtebene aufweist, der in zumindest einer horizontalen Richtung entlang der Schichtebene variiert .
33. Element nach Anspruch 32 , welches als organisches elektro-optisches Element, insbesondere als organische, lichtemittierende Diode, ausgebildet ist, wobei die Funktionsschicht zumindest ein organisches , elektro-optisches Material aufweist .
34. Element nach Anspruch 32 , ausgebildet als elektrochromes Element , wobei die zumindest eine
Funktionsschicht zumindest eine elektrochrome Schicht umfasst .
35. Element nach Anspruch 34 , wobei die elektrochrome Schicht WOx, NiOx, VOx und/oder NbOx aufweist .
36. Element nach Anspruch 32 , wobei die zumindest eine Funktionsschicht zumindest eine photovoltaische Schicht umfasst .
37. Element nach Anspruch 32, wobei die zumindest eine Funktionsschicht zumindest eine dotierte Halbleiterschicht, insbesondere ein Doppelschichtsystem mit einer p-dotierten und einer n-dotierten Halbleiterschicht, umfasst .
38. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste und/oder zweite Elektrodenschicht in den Randbereichen eine Kontaktfläche zum Anlegen oder Abgreifen einer elektrischen Spannung aufweist .
39. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lichtaustritts- und/oder Lichteintrittsfläche des Elementes bei Anlegen einer Spannung mit dem Wert einer vorgegebenen Betriebsspannung ± 10 % zwischen der ersten und der zweiten Elektrodenschicht im wesentlichen eine vorgegebene Funktionalitätsverteilung aufweist .
40. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lichtaustritts- und/oder Lichteintrittsfläche des Elementes eine im wesentlichen uniforme Funktionalitätsverteilung aufweist .
41. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Funktionalitätsverteilung eine Leuchtdichteverteilung ist .
42. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene an zumindest einem Punkt der Schichtebene minimal ist und in zumindest einer horizontalen Richtung von dem zumindest einen Punkt zum Rand der Schicht hin im wesentlichen zunimmt .
43. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene an zumindest einem Punkt der Schichtebene minimal ist und in zumindest einer horizontalen Richtung von dem zumindest einen Punkt zum Rand der Schicht hin im wesentlichen quadratisch mit dem Abstand von dem zumindest einen Punkt zunimmt
44. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene in zumindest einer horizontalen Richtung entlang der Schichtebene einen Verlauf aufweist, der im wesentlichen proportional zu m • A + (2 - m) • K n , * '- ■ rn ist, mit
2
A : Uniformer Flächenwiderstand der als Anode vorgesehenen Elektrodenschicht, K : Uniformer Flächenwiderstand der als Kathode vorgesehenen Elektrodenschicht, r : Abstand entlang der Schichtebene zu einem ausge zeichneten Punkt oder einer ausgezeichneten Kurve in der Schichtebene, wobei in dem ausgezeichneten Punkt beziehungsweise entlang der ausgezeichneten
Kurve der Widerstand der Widerstandsanpassungs- Schicht senkrecht zur Schichtebene minimal ist, n : Exponent mit n > 0 , insbesondere mit n = 2 , in: Relative Gewichtung der Elektrodenwiderstände, insbesondere mit m=l .
45. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Widerstand der Widerstandsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene in zumindest einer horizontalen Richtung entlang der Schichtebene einen Verlauf aufweist, der im wesentlichen durch die
. . , / λ m • A + (2 - m) • K n Gleichung R(r) = C1 • ^ '- • rn + C2 beschrieben wird, mit R: Lokaler elektrischer Widerstand der Wider- standsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schichtebene, A: Uniformer Flächenwiderstand der als Anode vorgesehenen Elektrodenschicht, K : Uniformer Flächenwiderstand der als Kathode vorgesehenen Elektrodenschicht, r : Abstand entlang der Schichtebene zu einem aus gezeichneten Punkt oder einer ausgezeichneten Kurve in der Schichtebene, wobei in dem ausge zeichneten Punkt beziehungsweise entlang der ausgezeichneten Kurve der Widerstand der Wider standsanpassungs-Schicht senkrecht zur Schicht ebene minimal ist ,
Ci, C2 : Vom Abstand r unabhängige Konstanten n : Exponent mit n > 0 , insbesondere mit n = 2 , m: Relative Gewichtung der Elektrodenwiderstände, insbesondere mit m=l .
46. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Widerstandsanpassungs-Schicht mittels eines fluiden Beschichtungsmaterials aufgebracht ist .
47. Element nach Anspruch 46, wobei die zumindest eine Widerstandsanpassungs-Schicht mittels Spin-Coating oder Tauchbeschichten aufgebracht ist .
48. Element nach Anspruch 46, wobei die zumindest eine Widerstandsanpassungs-Schicht durch - Bedrucken mittels eines InkJ et- Druckkopfes ,
- Bedrucken durch Flexodruck oder Gravurdruck,
- Bedrucken durch Siebdruck oder
- Besprühen durch eine Maske aufgebracht ist .
49. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Widerstandsanpassungs-Schicht durch physikalische Dampfphasenabscheidung, insbesondere durch Aufdampfen oder Sputtern, oder durch chemische Dampfphasenabscheidung, insbesondere plasmainduzierte chemische Dampfphasenabscheidung, aufgebracht ist .
50. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Widerstandsanpassungs-Schicht
Schichtbereiche mit unterschiedlicher Schichtdicke und/oder unterschiedlicher Schichtzusammensetzung und/oder unterschiedlicher Schichtmorphologie aufweist .
51. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Widerstandsanpassungs-Schicht zumindest eines der Materialien ITO, SnOx, InOx, ZnOx, TiOx, a : C-H, dotiertes Si , PEDOT, PEDOT/PSS , PANI , Antrazen, AIq3, TDP, CuPu oder NPD umfasst .
52. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Widerstandsanpassungs-Schicht als Lochleiterschicht ausgebildet ist .
53. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite Elektrodenschicht unterschiedliche Austrittsarbeiten aufweisen .
54. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste und/oder die zweite Elektrodenschicht zumindest teilweise transparent ist, und insbesondere Indium-Zinn-Oxid aufweist .
55. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste und/oder zweite Elektrodenschicht als Metallschicht ausgebildet ist .
56. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine
Lochinj ektionsschicht und/oder eine
Elektronenblockerschicht und/oder eine
Lochblockerschicht und/oder eine Elektronleiterschicht und/oder eine Lochleiterschicht und/oder eine
Elektroneninj ektionsschicht .
57. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Ionenleiterschicht und/oder eine lonenspeicherschicht .
58. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Lichtabsorptionsschicht , insbesondere eine farbneutrale Lichtabsorptions- schicht, mit horizontal entlang der Schichtebene variierenden Lichtabsorptionseigenschaften .
59. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zumindest teilweise spiegelnde Schicht oder ein zumindest teilweise spiegelndes Schichtsystem.
60. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zumindest teilweise entspiegelnde Schicht oder ein zumindest teilweise entspiegelndes Schichtsystem.
61. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen symmetrische, insbesondere rechteckige, runde oder ovale, Form der Lichtaustritts- und/oder Lichteintrittsfläche .
62. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Lichtaustritts- und/oder Lichteintrittsfläche mit freier, nicht symmetrischer Formgebung .
63. Element nach einem der Ansprüche 61 oder 62 , gekennzeichnet durch eine Lichtaustritts- und/oder Lichteintrittsfläche, welche zumindest einen spitzwinkligen Bereich umfasst .
64. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Substrats , umfassend die Schritte :
- Bereitstellen eines Substrats ,
- Aufbringen zumindest einer Elektrodenschicht ,
- Aufbringen zumindest einer Widerstandsanpassungs- Schicht auf das Substrat, welche einen elektrischen
Widerstand senkrecht zur Schichtebene aufweist , der in horizontaler Richtung entlang der Schichtebene variiert, wobei zumindest eine Teilfläche der Elektrodenschicht als Kontaktfläche vorgesehen wird und der Widerstandsverlauf der Widerstandsanpassungs-Schicht vom Flächenwiderstand der Elektrodenschicht und von der Anordnung der zumindest einen Kontaktfläche abhängt .
65. Verfahren nach Anspruch 64 , wobei das Aufbringen der zumindest einen Elektrodenschicht das Aufbringen einer zumindest teilweise transparenten, elektrisch leitfähigen Schicht umfasst, die insbesondere Indium- Zinn-Oxid aufweist .
66. Beschichtetes Substrat zur Herstellung eines elektro- optischen Elementes , insbesondere hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 64 oder 65 , gekennzeichnet durch zumindest eine Elektrodenschicht und eine Widerstandsanpassungs-Schicht, welche einen elektrischen Widerstand senkrecht zur Schichtebene aufweist, der in horizontaler Richtung entlang der Schichtebene variiert .
67. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat Glas , insbesondere Kalk-Natron Glas , eine Glaskeramik und/oder einen Kunststoff, insbesondere einen barrierebeschichteten Kunststoff, und/oder Kombinationen davon umfasst .
68. Beschichtetes Substrat nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Elektrodenschicht zumindest teilweise transparent ist, und insbesondere Indium- Zinn-Oxid aufweist .
69. Verwendung eines Substrates gemäß einem der Ansprüche 66 bis 68 zur Herstellung eines elektro-optischen Elementes , insbesondere eines Photovoltaik-Elementes , eines photochromen Elementes , eines optoelektronischen Sensors , einer OLED oder einer PLED .
70. Verwendung eines elektro-optischen Elements gemäß einem der Ansprüche 32 bis 63 - als Leuchtmittel, oder - als Beleuchtungmittel , oder
- als Hinweis- oder Leuchttafel oder
- als variables Hinweisschild, oder
- als Schalter- oder Sensorbeleuchtung oder - als hoch- oder niedrigauflösendes Display, oder
- als digitale Plakatwand oder Werbetafel oder
- in Leuchtböden oder Leuchttischen oder
- als Lichtfläche zur Ambientebeleuchtung oder
- zur Hintergrundbeleuchtung von Displays oder - zur Spezialbeleuchtung, insbesondere in der
Mikroskopie ,
- zur Signalgebung oder Beleuchtung, insbesondere im Automobil-, Luftfahrt- Schiffahrts- oder Haushaltsbereich, - als Photovoltaik-Element,
- als optolektronischen Sensor,
- als Flüssigkristall-Element,
- als elektrochromes Fensterelement, oder
- als elektrochromen Spiegel .
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