WO2013023749A2 - Oled-leuchteinrichtung mit einem gewölbten leuchtkörper - Google Patents

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WO2013023749A2
WO2013023749A2 PCT/EP2012/003329 EP2012003329W WO2013023749A2 WO 2013023749 A2 WO2013023749 A2 WO 2013023749A2 EP 2012003329 W EP2012003329 W EP 2012003329W WO 2013023749 A2 WO2013023749 A2 WO 2013023749A2
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oled lighting
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contact
electrode layer
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Thomas Asperger
Maik LANGNER
Jens Drechsel
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Technische Universität Dresden
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Definitions

  • the invention relates to an OLED lighting device (OLED lighting device).
  • Lamp with a curved luminous body, which carries at least one emission layer and at least one electrode layer.
  • the invention relates to an OLED lighting device with a spherical or bulbous curved luminous element and a base region (in particular base region), which is provided for an electrical connection of the OLED lighting device.
  • the invention also relates to a method for producing said OLED lighting device.
  • Organic light-emitting diodes (OLEDs) have numerous applications in display and lighting technology. After the initial use of planar-type OLEDs, curved-substrate designs are increasingly used, especially for lighting purposes. For example, OLED lighting fixtures with a curved light body have been created whose shape matches that of a conventional incandescent lamp.
  • a luminous element of a conventional OLED luminous device comprises, for example, a hollow sphere, on whose inner surface emission and electrode layers are arranged. With the electrode layers, charge carriers are injected flat into the emission layers.
  • the electrode layers are electrically connected to external contacts, which are provided for connection of the OLED lighting device to an external circuit.
  • the electrical connection in each case between one of the electrode layers and one of the outer contacts typically takes place in the case of conventional OLED lighting devices via a single line connection, for example via a single line connection.
  • individual wire conductors see, for example, EP 1 448 026 A1 or JP
  • the conventional contacting of the electrode layers in each case via a single line connection has proven to be disadvantageous. Since the contacting is typically carried out in a base region which has a smaller diameter than the luminous element, the current densities in the base region are considerably higher than in the electrode layers. The high current densities must be absorbed by the individual line connection. Furthermore, the local contacting of the electrode layers results in an uneven distribution of the charge carriers in the electrode layers and thus an uneven injection into the emission layers. As a result, the brightness of the OLED lighting device along the surface of the luminous body may be uneven.
  • the object of the invention is to provide an improved OLED lighting device, with the disadvantages of conventional OLED lighting devices are avoided.
  • problems with the contacting of the electrode layers should be avoided with the OLED lighting device, e.g. a uniform distribution of charge carriers in the layer structure of the OLED lighting device are made possible.
  • the object of the invention is also to provide a method for producing the improved OLED lighting device, with which disadvantages of conventional OLED lighting devices, in particular with regard to the contacting of the electrode layers, are avoided.
  • the stated object is achieved by the general technical teaching to provide an OLED lighting device with at least one electrode layer, which has a plurality of (at least two) contact fingers (or: contact strips, contact lines, interconnects) with a contact device is electrically connected, which is provided for connection of the at least one electrode layer to an external circuit.
  • each electrode layer is contacted via a plurality of spaced-apart contact fingers.
  • the invention makes it possible to distribute the current density required for supplying the electrode layer to a plurality of electrical connections.
  • the contact fingers make it possible to apply the electrode layer to a plurality of separate feed points so that the distribution of the charge carriers injected into at least one emission layer of the OLED lighting device is made more uniform than in the conventional OLED lighting device. As a result, uniformity of brightness along the luminous surface of the OLED lighting device is achieved.
  • the OLED lighting device comprises a curved • luminous body, which is preferably inside electrically and / or optically active functional layers comprising at least an emission layer and at least one electrode layer transmits.
  • the functional layers can be provided, as is known from conventional OLED layer structures, and in particular additionally injection layers or light outcoupling layers.
  • the OLED lighting device can be constructed with a single electrode layer, if, for example, a further electrode is provided with the material of the luminous element.
  • the filament carries two electrode layers comprising an anode and a cathode layer.
  • three electrode layers may be provided to form a layer structure with two emission layers. In this case, a middle electrode layer separates two stacked OLEDs, so that the ratio of the intensity of the two OLEDs can be influenced via the middle electrode layer.
  • the luminous body is preferably a hollow body whose hollow body wall has an opening.
  • the functional layers are preferably arranged on an inner surface of the hollow body.
  • the opening serves to access the interior of the hollow body (introduction of coating devices and / or coating material) and the contacting of the at least one electrode layer.
  • the OLED lighting device further comprises a base region in which the contact device is arranged.
  • the base region comprises a portion of the hollow body wall adjacent to the opening, in which the inner surface of the hollow body is free of the at least one emission layer (non-luminous portion in the vicinity of the opening of the hollow body).
  • the base area carries the contact fingers.
  • the base region is preferably formed hollow with an inner surface, and it may, for. B. the edge of the opening and / or comprise a portion of the hollow body wall between the luminous body and the opening.
  • the base region may comprise the contact device, with which the opening of the hollow body is closed, such as a contact socket.
  • the luminous element and the base region are typically arranged rotationally symmetrical relative to a main axis of the OLED lighting device next to one another.
  • the main axis of the OLED lighting device defines a longitudinal direction.
  • the contact strips provided according to the invention extend in the longitudinal direction of the OLED lighting device.
  • the contact fingers are arranged in the form of a layer in the base region.
  • the contact fingers can be mounted in the hollow body, in particular on the inner surface of the hollow body in the section which forms the base region.
  • the layer-shaped contact fingers can be formed with an enlarged compared to the conventional OLED lighting device cross-sectional area of the electrical conductor. As a result, the current density for supplying the OLED lighting device in the single contact finger can be reduced.
  • the layered formation of the contact fingers further has the advantage that the contact fingers can be produced as extensions of the electrode layers.
  • the contact fingers may e.g. are made simultaneously with the electrode layers, which are thus split by the contact fingers on a plurality of electrical conductors for connection to the contact device.
  • the contact fingers are arranged uniformly distributed in a circumferential direction of the base region.
  • the arrangement of the contact fingers is preferably invariant with respect to a rotation about the major axis of the system by an angle a, which corresponds to the quotient of the full circle angle 2 ⁇ and the number n of contact fingers per electrode layer.
  • the complete layer structure of the lighting device with respect to rotation about the main axis has a symmetry count corresponding to the number of contact fingers per electrode.
  • this further improves a uniform distribution of the feed points of the electrode layers and the uniform brightness of the OLED lighting device.
  • the contact fingers may be distributed unevenly in a circumferential direction of the base region.
  • This variant can be particularly advantageous if the luminous element has an irregular, in particular non-rotationally symmetrical shape and different portions of the at least one electrode layer to be acted upon with different amounts of charge carriers.
  • the contact fingers can have a greater thickness than the electrode layer with which the contact fingers are connected. This offers further advantages for the absorption of the typical current density in the base region.
  • each electrode layer is connected to the contact device via a plurality of contact fingers.
  • the contact fingers which are each connected to one of the electrode layers, form a group of Contact fingers.
  • the groups of the contact fingers are arranged such that in the circumferential direction of the base region, contact fingers which belong to different electrode layers are arranged alternately. If z. For example, if two electrode layers are provided, contact fingers of the two electrode layers alternate in the base region and produce the already described symmetry. Advantageously, thus a further equalization of the power supply is achieved.
  • the contact device of the OLED lighting device may comprise external contacts to which the contact fingers of the electrode layers are connected. This results in a particularly simple construction since the electrode layers are connected directly to the external circuit via the contact strips and the contact device.
  • the contact fingers can z. B. be connected via spring contacts and / or wire conductor with the external contacts.
  • the contact device may include an electronic circuit, which is provided for an adaptation of an external mains voltage to an operating voltage of the at least one emission layer.
  • the at least one electrode layer is connected to the circuit via the contact fingers.
  • the circuit comprises e.g. a circuit board which is connected via spring contacts and / or wire conductor with the contact fingers.
  • the luminous body preferably comprises a hollow body, wherein the at least one emission layer and the at least one electrode layer are arranged according to a particularly preferred embodiment of the invention on an inner surface of the hollow body.
  • the hollow body is in the form of at least one of a sphere, an ellipsoid of revolution, a cylinder, a cone, and cutouts of these geometric shapes.
  • the OLED lighting device to the shape of a conventional light bulb, in particular on the piston shape, be adjusted. In the vicinity of the opening of the hollow body, this typically has a deviating from the shape of the luminous body, elongated shape, through which together with the contact means of the base region, such.
  • a socket is formed.
  • a socket may be provided which is configured for a screw connection, a plug connection or a bayonet connection.
  • the above-mentioned object is achieved by the general technical teaching to provide a method for producing an OLED lighting device according to the first aspect, wherein the contact fingers are produced by a layered in the circumferential direction of the base region layer deposition.
  • the contact fingers are produced by a layered in the circumferential direction of the base region layer deposition.
  • all contact fingers belonging to one of the electrode layers can be produced simultaneously.
  • a patterned layer deposition using a cylindrical mask and / or using patterning by laser irradiation e.g. by vapor deposition, spraying, sputtering, dipping, galvanic deposition, and / or a lithography process.
  • FIG. 1 schematic illustrations of a preferred embodiment of the OLED lighting device according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic side view of a further embodiment of the OLED lighting device according to the invention.
  • OLED lighting device Preferred embodiments of the OLED lighting device according to the invention are described below by way of example with reference to a lighting device with a spherical or bulb-shaped luminous body, on the inner surface at least one emission layer and two electrode layers are arranged, wherein the contacting of the electrode layers via contact fingers in an environment of Opening of the hollow body are formed.
  • the invention is not limited to the geometrical properties shown by way of example. Rather, other forms of the luminous body, such as e.g. a cylindrical shape, the shape of a rotational ellipsoid and / or the shape of a cone realized.
  • the functional layers of the OLED lighting device can be arranged on the outside of the luminous element, in which case optionally an outer transparent protective layer is applied.
  • the embodiments of the invention will be described in particular with reference to the contacting of the electrode layers. Details of OLEDs, their construction, layer structure and operation, are not described, as far as they are known per se from the prior art.
  • Figure 1 comprises three partial images A, B and C.
  • a hollow body is shown in a schematic sectional view, the upper portion in the form of a hollow sphere portion forms the luminous element 10 of the OLED lighting device 100 and the lower portion in the form of a hollow cylinder together with a contact device 21 shown schematically forms the base portion 20.
  • the hollow body is z. B. made of glass or a transparent plastic. The size of the hollow body is selected depending on the desired application of the OLED lighting device 100.
  • an OLED layer structure comprising an emission layer 11 and two electrode layers 12, 13, is arranged on the inner surface of the luminous element 10.
  • the outer electrode layer 12, for example the anode layer, is transparent and made, for example, from a conductive semiconductor material, eg ITO, indium tin oxide.
  • the electrode layer 12 may be reinforced with an electrical support grid, as is known per se from conventional OLED lighting devices.
  • the inner electrode layer 13, for example the cathode layer, is z. B. made of aluminum.
  • the electrode layers 12, 13 are separated from each other by the emission layer 11.
  • the emission layer 11 may comprise a plurality of optically effective light-emitting layers.
  • the emission layer 11 has an edge 11.1, beyond which the electrode layers 12, 13 are extended in the base region in the form of separate contact fingers 14, 15, as shown schematically in FIG. 1B in a partially exploded view is.
  • the contact fingers 14, 15 as separate, separately produced from the electrode layers layers, for. B. be formed of a metal or semiconductor material.
  • the contact fingers 14, 15 extend over the length of the lower portion of the hollow cylinder.
  • the contact fingers 14, 15 connect the electrode layers 12, 13 with the contact device 21, which includes, for example, a structured PCB (Printed Circuit Board).
  • the width, the mutual distance and the thickness of the contact fingers 14, 15 is selected depending on the number of contact fingers, their material and the electrical properties of the OLED layer structure.
  • the mutual distance of the contact fingers is chosen as small as possible as a function of the voltage between the electrodes while avoiding electrical flashovers and is preferably smaller than the width of the contact fingers.
  • the contactor 21 has e.g. a round shape, which is adapted to the cylindrical inner shape of the base portion 20.
  • the contactor 21 comprises e.g. a voltage converter with which an external mains voltage of e.g. 230 V to an OLED operating voltage of e.g. 5 V is converted.
  • Figure IC shows an example of how groups of contact fingers
  • the OLED lighting device is manufactured by a deposition method such. B. steaming, spraying or dipping the OLED layer structure in the luminous body 10 is formed and possibly structured.
  • the contact fingers z.
  • a cylindrical mask adapted for coating the inner surface of the base portion 20 according to the shape of the contact fingers.
  • galvanic deposition for example, a conductive first becomes Base layer, z. B. applied by sputtering, which is then galvanically reinforced.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the inventive lighting device 100 in a schematic side view.
  • the OLED lighting device 100 has the shape of a conventional incandescent lamp.
  • the luminous element 10 is a hollow body made of glass.
  • the base portion 20 is formed by a non-luminous portion of the hollow body in which the contactor 21 is housed and a contact socket 22.
  • the contact socket 22, z. B. an E27 socket, is configured for connection to a circuit 200 shown schematically simplified with a voltage source 210 and a switch 220.

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Abstract

Eine OLED-Leuchteinrichtung (100) umfasst einen gewölbten Leuchtkörper (10), der innen mindestens eine Emissionsschicht (11) und mindestens eine Elektrodenschicht (12, 13) trägt, und einen Basisbereich (20), in dem eine Kontakteinrichtung (21) angeordnet ist, die für einen Anschluss der mindestens einen Elektrodenschicht (12, 13) an einen äußeren Stromkreis (200) konfiguriert ist, wobei die mindestens eine Elektrodenschicht (12, 13) mit der Kontakteinrichtung (21) über mehrere, voneinander beabstandet angeordnete Kontaktfinger (14, 15) verbunden ist.

Description

OLED-Leuchteinrichtung mit einem gewölbten Leuchtkörper Die Erfindung betrifft eine OLED-Leuchteinrichtung (OLED-
Lampe) mit einem gewölbten Leuchtkörper, der mindestens eine Emissionsschicht und mindestens eine Elektrodenschicht trägt. Die Erfindung betrifft insbesondere eine OLED-Leuchteinrichtung mit einem kugel- oder kolbenförmig gewölbten Leuchtkör- per und einem Basisbereich (insbesondere Sockelbereich) , der für einen elektrischen Anschluss der OLED-Leuchteinrichtung vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der genannten OLED-Leuchteinrichtung. Organische Leuchtdioden (OLEDs) besitzen zahlreiche Anwendungen in der Display- und Beleuchtungstechnik. Nach der anfänglichen Nutzung von OLEDs mit einer ebenen Bauform werden zunehmend insbesondere für Beleuchtungszwecke Bauformen mit gewölbten Substraten verwendet. Beispielweise wurden OLED- Leuchteinrichtungen mit einem gewölbten Leuchtkörper geschaffen, dessen Form an die einer herkömmlichen Glühlampe ange- passt ist.
Ein Leuchtkörper einer herkömmlichen OLED-Leuchteinrichtung umfasst z.B. eine Hohlkugel, auf deren Innenfläche Emissionsund Elektrodenschichten angeordnet sind. Mit den Elektrodenschichten werden Ladungsträger flächig in die Emissionsschichten injiziert. Die Elektrodenschichten sind elektrisch mit äußeren Kontakten verbunden, die für einen Anschluss der OLED-Leuchteinrichtung an einen äußeren Stromkreis vorgesehen sind. Die elektrische Verbindung jeweils zwischen einer der Elektrodenschichten und einem der äußeren Kontakten erfolgt bei herkömmlichen OLED-Leuchteinrichtungen typischerweise über eine einzelne Leitungsverbindung, z.B. über einen ein- zelnen Drahtleiter (siehe z.B. EP 1 448 026 AI oder JP
2004/207081 A) oder über eine einzelne leitfähige Beschich- tung (siehe z. B. DE 10 2006 060 781 AI). Die herkömmliche Kontaktierung der Elektrodenschichten jeweils über eine einzelne Leitungsverbindung hat sich jedoch als nachteilig erwiesen. Da die Kontaktierung typischerweise in einem Sockelbereich erfolgt, der einen geringeren Durchmesser als der Leuchtkörper hat, sind die Stromdichten im So- ckelbereich erheblich höher als in den Elektrodenschichten. Die hohen Stromdichten müssen durch die einzelnen Leitungsverbindung aufgenommen werden. Des Weiteren ergibt die lokale Kontaktierung der Elektrodenschichten eine ungleichmäßige Verteilung der Ladungsträger in den Elektrodenschichten und damit eine ungleichmäßige Injektion in die Emissionsschichten. Im Ergebnis kann die Helligkeit der OLED-Leuchteinrichtung entlang der Oberfläche des Leuchtkörpers ungleichmäßig sein. Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte OLED- Leuchteinrichtung bereitzustellen, mit der Nachteile herkömmlicher OLED-Leuchteinrichtungen vermieden werden. Mit der OLED-Leuchteinrichtung sollen insbesondere Probleme bei der Kontaktierung der Elektrodenschichten vermieden und z.B. eine gleichmäßige Verteilung von Ladungsträgern im Schichtaufbau der OLED-Leuchteinrichtung ermöglicht werden. Die Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein Verfahren zur Herstellung der verbesserten OLED-Leuchteinrichtung bereitzustellen, mit dem Nachteile herkömmlicher OLED-Leuchteinrichtungen, insbesonde- re hinsichtlich der Kontaktierung der Elektrodenschichten, vermieden werden.
Diese Aufgaben werden durch eine OLED-Leuchteinrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird die ge- nannte Aufgabe durch die allgemeine technische Lehre gelöst, eine OLED-Leuchteinrichtung mit mindestens einer Elektrodenschicht bereitzustellen, die über eine Vielzahl (mindestens zwei) Kontaktfinger (oder: Kontaktstreifen, Kontaktleitungen, Leitbahnen) mit einer Kontakteinrichtung elektrisch verbunden ist, die für einen Anschluss der mindestens einen Elektrodenschicht an einen äußeren Stromkreis vorgesehen ist. Vorteilhafterweise wird jede Elektrodenschicht über mehrere, voneinander beabstandet angeordnete Kontaktfinger kontaktiert. Im Unterschied zu den herkömmlichen OLED-Leuchteinrichtungen, bei denen die Elektrodenschicht mit einer einzelnen Leitungsverbindung kontaktiert ist, ermöglicht die Erfindung die Verteilung der zur Versorgung der Elektrodenschicht erforderlichen Stromdichte auf mehrere elektrische Verbindungen. Des Weiteren ermöglichen die Kontaktfinger die Beaufschlagung der Elektrodenschicht an mehreren, getrennten Speisepunkten, so dass die Verteilung der Ladungsträger, die in mindestens eine Emissionsschicht der OLED-Leuchteinrichtung injiziert werden, gleichmäßiger erfolgt als bei der herkömmlichen OLED- Leuchteinrichtung. Im Ergebnis wird eine Vergleichmäßigung der Helligkeit entlang der leuchtenden Oberfläche der OLED- Leuchteinrichtung erzielt.
Gemäß der Erfindung umfasst die OLED-Leuchteinrichtung einen •gewölbten Leuchtkörper, der vorzugsweise innen elektrisch und/oder optisch wirksame Funktionsschichten, umfassend mindestens eine Emissionsschicht und mindestens eine Elektrodenschicht trägt. Die Funktionsschichten können bereitgestellt werden, wie dies von herkömmlichen OLED-Schichtstrukturen bekannt ist und insbesondere zusätzlich Injektionsschichten oder Licht-Auskoppelschichten umfassen. Die OLED-Leuchtein- richtung kann mit einer einzigen Elektrodenschicht aufgebaut sein, wenn z.B. mit dem Material des Leuchtkörpers eine weitere Elektrode bereitgestellt wird. Typischerweise trägt der Leuchtkörper jedoch zwei Elektrodenschichten, die eine Anoden- und eine Kathodenschicht umfassen. In Abhängigkeit vom Aufbau der OLED-Leuchteinrichtung können jedoch auch mehr Elektrodenschichten vorgesehen sein, mit denen verschiedene Betriebszustände der OLED-Leuchteinrichtung schaltbar sind. Zum Beispiel können drei Elektrodenschichten vorgesehen sein, um einen Schichtaufbau mit zwei Emissionsschichten zu bilden. In diesem Fall trennt eine mittlere Elektrodenschicht zwei übereinander gestapelte OLEDs, so dass über die mittlere Elektrodenschicht das Verhältnis der Intensität der beiden OLEDs beeinflusst werden kann.
Der Leuchtkörper ist vorzugsweise ein Hohlkörper, dessen Hohlkörperwand eine Öffnung aufweist. Die Funktionsschichten sind vorzugsweise auf einer Innenfläche des Hohlkörpers ange- ordnet. Die Öffnung dient bei der Herstellung der OLED- Leuchteinrichtung dem Zugriff auf den Innenraum des Hohlkörpers (Einführung von Beschichtungseinrichtungen und/oder Be- schichtungsmaterial ) und der Kontaktierung der mindestens einen Elektrodenschicht.
Gemäß der Erfindung umfasst die OLED-Leuchteinrichtung des Weiteren einen Basisbereich, in dem die Kontakteinrichtung angeordnet ist. Der Basisbereich umfasst einen an die Öffnung angrenzenden Abschnitt der Hohlkörperwand, in dem die Innen- fläche des Hohlkörpers frei von der mindestens einen Emissionsschicht ist (nicht-leuchtender Abschnitt in der Umgebung der Öffnung des Hohlkörpers) . Der Basisbereich trägt die Kontaktfinger. Der Basisbereich ist vorzugsweise hohl mit einer Innenfläche gebildet, und er kann z. B. den Rand der Öffnung und/oder einen Abschnitt der Hohlkörperwand zwischen dem Leuchtkörper und der Öffnung umfassen. Des Weiteren kann der Basisbereich die Kontakteinrichtung, mit der die Öffnung des Hohlkörpers geschlossen ist, wie z.B. einen Kontaktsockel, umfassen.
Der Leuchtkörper und der Basisbereich sind typischerweise rotationssymmetrisch relativ zu einer Hauptachse der OLED- Leuchteinrichtung nebeneinander angeordnet. Die Hauptachse der OLED-Leuchteinrichtung definiert eine Längsrichtung. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Kontaktstreifen erstrecken sich in der Längsrichtung der OLED-Leuchteinrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Kontaktfinger Schichtförmig im Basisbereich angeordnet. Die Kontaktfinger können in dem Hohlkörper, insbesondere auf der Innenfläche des Hohlkörpers in dem Abschnitt angebracht sein, der den Basisbereich bildet. Vorteilhafterweise können die schichtförmigen Kontaktfinger mit einer im Vergleich zur herkömmlichen OLED-Leuchteinrichtung vergrößerten Querschnittsfläche des elektrischen Leiters gebildet sein. Im Ergebnis kann die Stromdichte zur Versorgung der OLED-Leuchteinrichtung im einzelnen Kontaktfinger verringert werden. Die schichtförmige Bildung der Kontaktfinger hat des Weiteren den Vorteil, dass die Kontaktfinger als Verlängerungen der Elektrodenschichten hergestellt werden können. Die Kontaktfinger können z.B. gleichzeitig mit den Elektrodenschichten hergestellt werden, die somit durch die Kontaktfinger auf eine Vielzahl von elektrischen Leitern zur Verbindung mit der Kon- takteinrichtung aufgespalten werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Kontaktfinger in einer Umfangsrichtung des Basisbereichs gleichmäßig verteilt angeordnet. Zur weitgehenden Erhaltung der Rotationssymmetrie des Gesamtsystems ist die Anordnung der Kontaktfinger vorzugsweise invariant bezüglich einer Rotation um die Hauptachse des Systems um einen Winkel a, der dem Quotienten aus dem vollen Kreiswinkel 2π und der Anzahl n der Kontaktfinger pro Elektrodenschicht entspricht. Mit anderen Worten besitzt der komplette Schichtaufbau der Leuchteinrichtung bezüglich Rotation um die Hauptachse eine Symmetriezähligkeit entsprechend der Anzahl der Kontaktfinger pro Elektrode. Vorteilhafterweise wird damit eine gleichmäßi- ge Verteilung der Speisepunkte der Elektrodenschichten und die gleichmäßige Helligkeit der OLED-Leuchteinrichtung weiter verbessert .
Alternativ können gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Kontaktfinger in einer Umfangsrichtung des Basisbereichs ungleichmäßig verteilt angeordnet sein. Diese Variante kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn der Leuchtkörper eine unregelmäßige, insbesondere nicht rotationssymmetrische Gestalt hat und verschiedene Abschnitte der mindestens einen Elektrodenschicht mit verschiedenen Ladungsträgermengen beaufschlagt werden sollen.
Vorteilhafterweise können die Kontaktfinger eine größere Dicke aufweisen als die Elektrodenschicht, mit der die Kontakt- finger verbunden sind. Dies bietet weitere Vorteile für die Aufnahme der im Basisbereich typischerweise erhöhten Stromdichte .
Wenn die OLED-Leuchteinrichtung mehrere Elektrodenschichten, z.B. zwei oder mehr Elektrodenschichten aufweist, ist vorzugsweise vorgesehen, dass jede Elektrodenschicht über eine Vielzahl von Kontaktfingern mit der Kontakteinrichtung verbunden ist. Die Kontaktfinger, die jeweils mit einer der Elektrodenschichten verbunden sind, bilden eine Gruppe von Kontaktfingern . Besonders bevorzugt sind die Gruppen der Kontaktfinger so angeordnet, dass in der Umfangsrichtung des Basisbereichs abwechselnd Kontaktfinger angeordnet sind, die zu verschiedenen Elektrodenschichten gehören. Wenn z. B. zwei Elektrodenschichten vorgesehen sind, wechseln sich im Basisbereich Kontaktfinger der beiden Elektrodenschichten ab und erzeugen die bereits beschriebene Symmetrie. Vorteilhafterweise wird damit eine weitere Vergleichmäßigung der Stromzufuhr erzielt.
Die Kontakteinrichtung der OLED-Leuchteinrichtung kann Außenkontakte umfassen, mit denen die Kontaktfinger der Elektrodenschichten verbunden sind. Damit ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau, da die Elektrodenschichten über die Kon- taktstreifen und die Kontakteinrichtung direkt mit dem äußeren Stromkreis verbunden werden. Die Kontaktfinger können z. B. über Federkontakte und/oder Drahtleiter mit den Außenkontakten verbunden sein. Alternativ kann die Kontakteinrichtung einen elektronischen Schaltkreis enthalten, der für eine An- passung einer äußeren Netzspannung an eine Betriebsspannung der mindestens einen Emissionsschicht vorgesehen ist. In diesem Fall ist die mindestens eine Elektrodenschicht über die Kontaktfinger mit dem Schaltkreis verbunden. Der Schaltkreis umfasst z.B. eine Schaltkreiskarte, die über Federkontakte und/oder Drahtleiter mit den Kontaktfingern verbunden ist.
Der Leuchtkörper umfasst vorzugsweise einen Hohlkörper, wobei die mindestens eine Emissionsschicht und die mindestens eine Elektrodenschicht gemäß einer besonders bevorzugten Ausfüh- rungsform der Erfindung auf einer Innenfläche des Hohlkörpers angeordnet sind. Vorzugsweise weist der Hohlkörper die Form von mindestens einem von einer Kugel, einem Rotationsellipsoiden, einem Zylinder, einem Kegel und Ausschnitten von diesen geometrischen Formen auf. Vorteilhafterweise kann da- mit die OLED-Leuchteinrichtung an die Gestalt einer herkömmlichen Glühlampe, insbesondere an deren Kolbengestalt, ange- passt werden. In der Umgebung der Öffnung des Hohlkörpers weist dieser typischerweise eine von der Form des Leuchtkörpers abweichende, längliche Gestalt auf, durch die gemeinsam mit der Kontakteinrichtung der Basisbereich, wie z. B. ein Sockel gebildet wird. Es kann beispielsweise ein Sockel vorgesehen sein, der für eine Schraubverbindung, eine Steckverbindung oder eine Bajonettverbindung konfiguriert ist.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch die allgemeine technische Lehre ge- löst, ein Verfahren zur Herstellung einer OLED-Leuchteinrichtung gemäß dem ersten Gesichtspunkt bereitzustellen, bei dem die Kontaktfinger durch eine in Umfangsrichtung des Basisbereichs strukturierte Schichtabscheidung hergestellt werden. Vorteilhafterweise können alle zu einer der Elektrodenschich- ten gehörenden Kontaktfinger gleichzeitig hergestellt werden. Besonders bevorzugt ist eine strukturierte Schichtabscheidung unter Verwendung einer zylinderförmigen Maske und/oder unter Verwendung einer Strukturierung durch Laser-Bestrahlung, z.B. durch Bedampfen, Sprühen, Sputtern, Tauchen, galvanische Ab- Scheidung, und/oder ein Lithographieverfahren vorgesehen.
Wenn mehrere Elektrodenschichten kontaktiert werden, erfolgt ein mehrstufiges, z. B. zweistufiges, Schichtabscheidungs- Verfahren, mit dem bei jeder Stufe die Kontaktfinger für eine der Elektrodenschichten hergestellt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Figur 1: schematische Illustrationen einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen OLED-Leuchteinrichtung; und Figur 2: eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen OLED-Leuchteinrichtung .
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen OLED- Leuchteinrichtung werden im Folgenden unter beispielhaftem Bezug auf eine Leuchteinrichtung mit einem kugel- oder kolbenförmigen Leuchtkörper beschrieben, auf dessen Innenfläche mindestens eine Emissionsschicht und zwei Elektrodenschichten angeordnet sind, wobei die Kontaktierung der Elektroden- schichten über Kontaktfinger in einer Umgebung der Öffnung des Hohlkörpers gebildet werden. Es wird betont, dass die Erfindung nicht auf die beispielhaft gezeigten geometrischen Eigenschaften beschränkt ist. Vielmehr sind andere Formen des Leuchtkörpers, wie z.B. eine Zylinderform, die Form eines Ro- tationsellipsoiden und/oder die Form eines Kegels realisierbar. Des Weiteren können die Funktionsschichten der OLED- Leuchteinrichtung auf der Außenseite des Leuchtkörpers angeordnet sein, wobei in diesem Fall optional eine äußere transparente Schutzschicht aufgebracht ist. Die Ausführungsformen der Erfindung werden insbesondere unter Bezug auf die Kontaktierung der Elektrodenschichten beschrieben. Einzelheiten von OLEDs, deren Aufbau, Schichtstruktur und Betrieb, werden nicht beschrieben, soweit diese aus dem Stand der Technik an sich bekannt sind.
Figur 1 umfasst drei Teilbilder A, B und C. In Figur 1A ist ein Hohlkörper in schematischer Schnittansicht gezeigt, dessen oberer Abschnitt in Gestalt eines Hohlkugel-Abschnitts den Leuchtkörper 10 der OLED-Leuchteinrichtung 100 bildet und dessen unterer Abschnitt in Gestalt eines Hohlzylinders gemeinsam mit einer schematisch gezeigten Kontakteinrichtung 21 den Basisbereich 20 bildet. Der Hohlkörper ist z. B. aus Glas oder einem transparenten Kunststoff hergestellt. Die Größe des Hohlkörpers ist in Abhängigkeit von der gewünschten Anwendung der OLED-Leuchteinrichtung 100 gewählt. Auf der Innenfläche des Leuchtkörpers 10 ist eine OLED-Schichtstruktur, umfassend eine Emissionsschicht 11 und zwei Elektrodenschichten 12, 13, angeordnet. Die äußere Elektrodenschicht 12, z.B. die Anodenschicht, ist transparent und z.B. aus einem leitfähigen Halbleitermaterial, z.B. ITO, Indiumzinnoxid, hergestellt. Die Elektrodenschicht 12 kann mit einem elektrischen Stützgitter verstärkt sein, wie dies von herkömmlichen OLED- Leuchteinrichtungen an sich bekannt ist. Die innere Elektro- denschicht 13, z.B. die Kathodenschicht, ist z. B. aus Aluminium hergestellt. Die Elektrodenschichten 12, 13 sind durch die Emissionsschicht 11 voneinander getrennt. Die Emissionsschicht 11 kann mehrere optisch wirksame, lichtemittierende Schichten umfassen.
An der zum Basisbereich 20 weisenden Seite des Leuchtkörpers 10 hat die Emissionsschicht 11 einen Rand 11.1, über den hinaus die Elektrodenschichten 12, 13 in Form von getrennten Kontaktfingern 14, 15 in den Basisbereich verlängert sind, wie in Figur 1B in teilweise auseinandergezogener Darstellung schematisch gezeigt ist. Alternativ können die Kontaktfinger 14, 15 als gesonderte, von den Elektrodenschichten getrennt hergestellte Schichten, z. B. aus einem Metall- oder Halbleitermaterial gebildet sein. Die Kontaktfingern 14, 15 erstre- cken sich über die Länge des unteren Abschnitts des Hohlzylinders. Die Kontaktfinger 14, 15 verbinden die Elektrodenschichten 12, 13 mit der Kontakteinrichtung 21, die z.B. ein strukturiertes PCB (Printed Circuit Board) umfasst. Die Breite, der gegenseitige Abstand und die Dicke der Kontaktfinger 14, 15 wird in Abhängigkeit von der Zahl der Kontaktfinger, deren Material und den elektrischen Eigenschaften der OLED- Schichtstruktur gewählt. Der gegenseitige Abstand der Kontaktfinger wird in Abhängigkeit von der Spannung zwischen den Elektroden bei Vermeidung von elektrischen Überschlägen so gering wie möglich gewählt und ist vorzugsweise geringer als die Breite der Kontaktfinger.
Die Kontakteinrichtung 21 hat z.B. eine runde Form, die an die zylindrische Innenform des Basisbereichs 20 angepasst ist. Die Kontakteinrichtung 21 umfasst z.B. einen Spannungswandler, mit dem eine äußere Netzspannung von z.B. 230 V auf eine OLED-Betriebsspannung von z.B. 5 V gewandelt wird. Figur IC zeigt beispielhaft, wie Gruppen der Kontaktfinger
14, 15, die jeweils zu den verschiedenen Elektrodenschichten 12, 13 gehören, in Umfangsrichtung des Basisbereichs 20 alternierend angebracht sind. Damit wird eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Speisepunkte der Elektrodenschichten erzielt.
Die OLED-Leuchteinrichtung wird hergestellt, indem durch ein Abscheidungsverfahren, wie z. B. Bedampfen, Besprühen oder Tauchen die OLED-Schichtstruktur im Leuchtkörper 10 gebildet und ggf. strukturiert wird. Gleichzeitig oder in einem mehrstufigen Prozess werden die Kontaktfinger, z. B. unter Verwendung einer zylinderförmigen Maske, hergestellt, die für eine Beschichtung der Innenfläche des Basisbereichs 20 entsprechend der Gestalt der Kontaktfinger eingerichtet ist. Al- ternativ zu den genannten Verfahren können auch ein Sputtern und/oder eine galvanische Abscheidung von elektrisch leitfähigen Schichten vorgesehen sein, die nachträglich z. B. durch Laser-Bestrahlung strukturiert werden. Bei der galvanischen Abscheidung wird beispielsweise zunächst eine leitfähige Grundschicht, z. B. durch Sputtern aufgebracht, die anschließend galvanisch verstärkt wird.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsge- mäßen Leuchteinrichtung 100 in schematischer Seitenansicht. In diesem Fall weist die OLED-Leuchteinrichtung 100 die Gestalt einer herkömmlichen Glühlampe auf. Der Leuchtkörper 10 ist ein Hohlkörper aus Glas. Der Basisbereich 20 wird durch einen nicht-leuchtenden Abschnitt des Hohlkörpers, in dem die Kontakteinrichtung 21 untergebracht ist, und einen Kontaktsockel 22 gebildet. Der Kontaktsockel 22, z. B. ein E27-Sockel, ist für einen Anschluss an einen schematisch vereinfacht gezeigten Stromkreis 200 mit einer Spannungsquelle 210 und einem Schalter 220 konfiguriert.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeu- tung sein..

Claims

ANSPRÜCHE 1. OLED-Leuchteinrichtung (100), umfassend:
- einen gewölbten Leuchtkörper (10), der mindestens eine Emissionsschicht (11) und mindestens eine Elektrodenschicht (12, 13) trägt, und
- einen Basisbereich (20) , in dem eine Kontakteinrichtung (21) angeordnet ist, die für einen Anschluss der mindestens einen Elektrodenschicht (12, 13) an einen äußeren Stromkreis (200) konfiguriert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die mindestens eine Elektrodenschicht (12, 13) mit der Kon- takteinrichtung (21) über mehrere, voneinander beabstandet angeordnete Kontaktfinger (14, 15) verbunden ist.
2. OLED-Leuchteinrichtung gemäß Anspruch 1, bei der
- die Kontaktfinger (14, 15) schichtförmig im Basisbereich (20) angeordnet sind.
3. OLED-Leuchteinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
- die Kontaktfinger (14, 15) in einer Umfangsrichtung des Ba- sisbereichs (20) invariant bezüglich Rotation um eine Hauptachse der OLED-Leuchteinrichtung um einen Winkel α = 360°/n sind, wobei n die Anzahl der Kontaktfinger pro Elektrodenschicht ist.
4. OLED-Leuchteinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
- die Kontaktfinger (14, 15) eine größere Dicke aufweisen als die mindestens eine Elektrodenschicht (12, 13) .
5. OLED-Leuchteinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
- mehrere Elektrodenschichten (12, 13) vorgesehen sind, von denen jede Elektrodenschicht (12, 13) jeweils über eine Grup- pe von Kontaktfingern (14, 15) mit der Kontakteinrichtung (21) verbunden ist, wobei
- die Gruppen von Kontaktfingern (14, 15) so angeordnet sind, dass der Basisbereichs (20) invariant bezüglich Rotation um die Hauptachse um einen Winkel α = 360°/n ist, wobei n die Anzahl der Kontaktfinger pro Elektrode ist.
6. OLED-Leuchteinrichtung gemäß Anspruch 5, bei der
- ein Schichtaufbau mit drei Elektrodenschichten und zwei Emissionsschichten vorgesehen ist, wobei
- eine mittlere Elektrodenschicht zwei übereinander gestapelte OLEDs trennt und über die mittlere Elektrodenschicht das Verhältnis der Intensität der beiden OLEDs beeinflusst werden kann .
7. OLED-Leuchteinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
- der Basisbereich (20) einen elektronischen Schaltkreis (22) enthält, der einen Teil der Kontakteinrichtung (21) bildet und zur Anpassung einer Netzspannung im äußeren Stromkreis (200) an eine Betriebsspannung der mindestens einen Emissionsschicht (11) konfiguriert ist.
8. OLED-Leuchteinrichtung gemäß Anspruch 7, bei der
- der elektronische Schaltkreis (22) eine Schaltkreiskarte umfasst, die über Feder-, Bond-, Löt- und/oder Klebekontakte mit den Kontaktfingern (14, 15) verbunden ist.
9. OLED-Leuchteinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
- der Leuchtkörper (10) ein Hohlkörper ist, wobei die mindestens eine Emissionsschicht (11) und die mindestens eine
Elektrodenschicht (12, 13) auf einer Innenfläche des Hohlkörpers angeordnet sind.
10. OLED-Leuchteinrichtung gemäß Anspruch 9, bei der
- der Hohlkörper die Form von mindestens einem von einer Ku- gel, einem Rotationsellipsoiden, einem Zylinder, einem Kegel und Abschnitten von diesen aufweist.
11. OLED-Leuchteinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
- der Basisbereich (20) mindestens eines von einem Schraubsockel, Steckstiften und einem Bajonettkontakt umfasst.
12. Verfahren zur Herstellung einer OLED-Leuchteinrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem
Schritt
- Herstellung der Kontaktfinger (14, 15) durch eine in Um- fangsrichtung des Basisbereichs (20) strukturierte Schichtabscheidung .
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem
- für die strukturierte Schichtabscheidung eine zylinderförmige Maske verwendet wird.
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