WO2016166209A1

WO2016166209A1 - Beleuchtungsanordnung und verfahren zum herstellen einer beleuchtungsanordnung

Info

Publication number: WO2016166209A1
Application number: PCT/EP2016/058221
Authority: WO
Inventors: Thorsten VEHOFF; Kilian REGAU; Stefan Seidel
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Osram Oled GmbH
Priority date: 2015-04-15
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2016-10-20
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: DE112016001761A5; DE102015105756A1

Abstract

Eine Beleuchtungsanordnung umfasst eine organische Leuchtdiode (OLED1) mit einem Schichtaufbau auf einem Substrat (S). Dabei weist der Schichtaufbau eine Anode und eine Kathode auf sowie eine dazwischen angeordnete Funktionsschicht (FS). Die Anode weist ferner eine Anodenzuleitung (A1) und die Kathode eine Kathodenzuleitung (K) auf. Wenigstens eine der Elektrodenzuleitungen (EL) ausgewählt aus der Anodenzuleitung (A1) und der Kathodenzuleitung (K) umfasst eine Einkerbungsstruktur (KORR) aufweist. Die Einkerbungsstruktur (KORR) ist eingerichtet, einen Widerstand (R_KORR) zumindest einer der Elektrodenzuleitungen (EL) einzustellen.

Description

Beschreibung

Beleuchtungsanordnung und Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungsanordnung. Mit dem Verfahren können insbesondere auch hier beschriebene Beleuchtungsanordnungen hergestellt werden, so dass sämtliche für die Beleuchtungsanordnung offenbarten Merkmale auch für das Verfahren offenbart sind und umgekehrt.

Organische Leuchtdioden (OLEDs) sind leuchtende Dünnschicht^¬ bauelemente aus organischen halbleitenden Materialien und werden für eine Vielzahl von Beleuchtungsaufgaben verwendet. Figur 5A zeigt schematisch einen typischen Aufbau einer OLED. Die dargestellte OLED umfasst ein Substrat S mit einer ersten elektrisch leitenden metallischen Leitungsschicht MSI, z.B. aus Indiumzinnoxid, Chrom-Alu-chrom (CrAlCr) oder Metalle und Legierungen, und mit einer zweiten ebenfalls elektrisch leitenden metallischen Leitungsschicht MS2, z.B. aus Aluminium. Des Weiteren kann auf der wenigstens einer der Leitungs^¬ schichten MSI, MS2 eine Passivierungsschicht PA vorgesehen sein. Ein organischer Schichtstapel FS, im Folgenden auch Funktionsschicht genannt, befindet sich zwischen einer Katho- denbeschichtung KA und der ersten Leitungsschicht MSI. Die Schichten werden durch eine Verkapselung VK umfasst und so vor Umwelteinflüssen geschützt. Die die erste und zweite Leitungsschicht sowie die Kathoden- beschichtung KA dienen als Elektrodenzuleitungen EL, um die OLED mit elektrischem Strom zu versorgen. Beispielsweise werden die erste und zweite Leitungsschicht als Anodenzuleitung verwendet, während die Kathodenbeschichtung KA als Kathodenzuleitung dient. Die Elektrodenzuleitungen können in Abschnitte eingeteilt werden, die sich noch auf dem Substrat der OLED bzw. OLED-Segments selbst befinden und solche Ab- schnitte, die sich außerhalb der eigentlichen OLED auf den

Elektrodenzuleitungen befinden, die typischerweise Teil einer auf OLED basierenden Beleuchtungsanordnung sind. Über die Elektrodenzuleitungen EL erfolgt dann eine Kontaktierung zu weiteren Komponenten wie beispielsweise einem Stromregler (nicht gezeigt) .

Für Beleuchtungsanwendungen ist es von Vorteil, dass OLEDs Flächenstrahler darstellen. Licht wird direkt in der Fläche erzeugt und nicht wie bei anderen Flächenlichtquellen über Lichtleiter mittels Seiten- oder Direkteinkopplung in der

Fläche verteilt. Dadurch ist es möglich, die Leuchtfläche in voneinander abgegrenzte Segmente zu unterteilen, die unabhängig voneinander adressiert werden können. Ein Beispiel zeigt Figur 5B. Dargestellt ist eine Beleuch^¬ tungsanordnung, welche zwei konzentrische, kreisrunde Segmen^¬ te OLED1, OLED2 umfasst, die von Ringstrukturen Rl, R2, R3 eingerahmt sind. Das erste Segment OLED1 ist mit einer ersten Anodenzuleitung AI versehen und hat eine Kathodenzuleitung K. Das zweite Segment OLED2 ist mit einer zweiten Anodenzulei^¬ tung A2 versehen und verfügt über dieselbe Kathodenzuleitung K wie das erste Segment OLED1. Es sind jedoch andere Kontak^¬ tierungen beispielsweise mit getrennten Kathodenzuleitungen sowie mehr als zwei Segmente ebenso denkbar.

In der Praxis werden das Leuchtflächendesign und die Größe einer Beleuchtungsanordnung vom Kunden vorgegeben. Das bedeutet, dass die Elektrodenzuleitungen EL ebenfalls in Länge und Geometrie vorgegeben sind und sich im Wesentlichen nach Designvorgaben richten. Durch die Segmentierung können die Segmente OLED1, OLED2 in Figur 5B beispielsweise konzentrisch mit gleicher Stromdichte betrieben werden, beispielsweise um gleiche Helligkeit zu erreichen. Selbst wenn Segmente OLED1, OLED2 mit demselben Schichtaufbau verwendet werden, so weisen die Segmente OLED1, OLED2 im Betrieb an den Anschlusskontakten AI, A2, doch unterschiedliche Spannungen auf. Dies liegt an unterschiedlichen Widerstandswerten der Strompfade in den Elektrodenzuleitungen EL, die gewissermaßen den eigentlichen OLEDs in Serie geschaltet sind. Die Figuren 6A und 6B veran^¬ schaulichen diesen Umstand.

Figur 6A zeigt schematisch den Aufbau der Beleuchtungsanord- nung nach Figur 5B. Gezeigt sind das erste und zweite Segment OLED1, OLED2 sowie deren Elektrodenzuleitungen EL, d.h. die Kathodenzuleitung K sowie die erste und zweite Anodenzulei^¬ tungen AI, A2. Dargestellt sind ferner Abschnitte der Elekt^¬ rodenzuleitungen A1+, A2+, die sich noch auf dem jeweiligen Substrat der Leuchtdioden bzw. Segmente OLED1, OLED2 selbst befinden und solche Abschnitte AI-, A2-, die sich auf den Elektrodenzuleitungen außerhalb befinden.

Im gezeigten Beispiel unterscheiden sich die Elektrodenzulei- tungen EL im Wesentlichen durch ihre Länge voneinander. Entsprechend weisen die Elektrodenzuleitungen EL unterschiedliche Innenwiderstände auf. Im Folgenden sei mit RAI der Innen^¬ widerstand der ersten Anodenzuleitung AI und mit RA2 der Innenwiderstand der zweiten Anodenzuleitung AI bezeichnet. Die Anordnung aus der Figur 6A kann somit durch ein Ersatzschalt dargestellt werden, wie es in der Figur 6B gezeigt ist. Die wie oben beschrieben im Allgemeinen unterschiedlichen Innenwiderstände RAI, RA2 sind den eigentlichen Segmenten OLED1, OLED2 in Serie geschaltet. Der Innenwiderstand der Kathoden^¬ leitung ist hier vernachlässigt und nicht dargestellt.

In einer Beleuchtungsanordnung wie in Figur 5B werden, um ei- ne gleiche Helligkeit beider Segmente OLED1, OLED2 zu errei^¬ chen, unterschiedliche Spannungen benötigt. Dies wird durch das oben beschriebene Ersatzschaltbild deutlich. Würde man umgekehrt beide Segmente OLED1, OLED2 kostengünstig an einem gemeinsamen Treiber verwenden, also im Gegensatz zu Figur 6B parallel schalten (Verbinden von AI und A2), so wäre zwar die Versorgungsspannung gleich vorgegeben, aber die Ströme würden sich unterschiedlich aufteilen. Das hingegen führt zu unterschiedlichen Helligkeiten und in der Folge zu unterschiedlicher Alterung der Segmente.

Dies könnte dadurch umgangen werden, dass für jedes Segment ein eigener Stromregler vorgesehen wird, um die benötigte Spannung einzustellen. Dies führt dann zu erhöhten Elektronikkosten, Platzbedarf auf der Platine und Verdrahtungsauf- wand. Schließlich müsste jedes Segment über eigene Elektro^¬ denzuleitungen EL verfügen, die mit dem entsprechenden Stromregler zu verbinden sind. Auch dies führt zu erhöhtem Platzbedarf, aufwändigeren flexiblen Leiterplatten und komplexerem Routing auf den Segmenten OLED1, OLED2. Eine weitere Lösungs- möglichkeit besteht darin, externe Symmetriewiderstände an die Elektrodenzuleitungen EL anzuschließen und die Beleuchtungsanordnung dann mit einem einzigen Stromregler zu betreiben. Auch dies ist aber mit erhöhten Kosten verbunden und bedarf einer genauen Abstimmung der Widerstandswerte. Darüber hinaus benötigt jedes verwendete Segment trotz allem eine se^¬ parate Anodenzuleitung und eine eigene Kontaktstelle auf der OLED. Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Beleuchtungseinrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungsanordnung bereitzustellen, welche einen kostengünstigen und einfacheren Aufbau erlauben.

Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungseinrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungsanordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängi- gen Ansprüchen beschrieben.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst eine Beleuchtungsanord^¬ nung wenigstens eine organische Leuchtdiode. Die Leuchtdiode weist ferner einen Schichtaufbau auf, der sich auf einem Sub- strat befindet. Der Schichtaufbau umfasst eine Anode und eine Kathode sowie eine dazwischen angeordnete Funktionsschicht. Die Funktionsschicht ist ein organischer Schichtstapel. Des Weiteren weist die Anode eine Anodenzuleitung und die Kathode eine Kathodenzuleitung auf. Die Anodenzuleitung und die Ka- thodenzuleitung bilden die Elektrodenzuleitungen der Beleuchtungsanordnung. Zumindest eine der Elektrodenzuleitungen ausgewählt aus der Anodenzuleitung und der Kathodenzuleitung weist eine Einkerbungsstruktur auf. Dabei ist die Einkerbungsstruktur eingerichtet und/oder ausgebildet, einen Wider- stand zumindest einer der Elektrodenzuleitungen einzustellen.

Im Betrieb der Beleuchtungsanordnung werden die Elektrodenzuleitungen mit einer Spannungsquelle wie einem Stromregler verbunden, der die organische Leuchtdiode mit einer Betriebs- Spannung versorgt. In Abhängigkeit der anliegenden Spannung fließt durch die Elektroden der organischen Leuchtdiode ein bestimmter Strom und es stellt sich davon abhängig eine bestimmte Helligkeit ein. Auch innerhalb einer Produktionslinie von grundsätzlich glei^¬ chen organischen Leuchtdioden stellt sich aufgrund von Fertigungstoleranzen eine unterschiedliche Abstrahlcharakteristik der produzierten organischen Leuchtdioden ein. Mit Hilfe der Einkerbungsstruktur lässt sich der Widerstand in der Elektrodenzuleitung oder in mehreren Elektrodenzuleitungen einstellen und unter Normbedingungen eine vorher bestimmte Helligkeit der organischen Leuchtdiode erzielen. Auf diese Weise können Fertigungstoleranzen im Anschluss an die Herstellung der organischen Leuchtdiode in einem Messstand angepasst wer^¬ den. Dies ist kostengünstig und erlaubt einen einfacheren Aufbau. Die Einkerbungsstruktur kann sich dabei insbesondere auch außerhalb der organischen Leuchtdiode befinden, das heißt, zum Beispiel in einer lateralen Richtung in einem Abstand zur Funktionsschicht. Die lateralen Richtungen sind da^¬ bei diejenigen Richtungen, die zu einer Haupterstreckungsebe- ne des Substrats parallel verlaufen. Zwischen der Einkerbungsstruktur und der Funktionsschicht kann sich ein Ab- schnitt der Elektrodenzuleitung befinden, der frei von Einkerbungsstrukturen ist. Durch den Abstand zwischen Einkerbungsstruktur und Funktionsschicht kann sichergestellt wer^¬ den, dass die Funktionsschicht bei der Herstellung der Ein^¬ kerbungsstruktur nicht beschädigt wird.

Die Bezeichnung von Anode und Anodenzuleitung sowie Kathode und Kathodenzuleitung sind im Rahmen dieser Anmeldung als austauschbar anzusehen. Sie bezeichnen alternativ eine erste und zweite Elektrode bzw. erste und zweite Elektrodenzulei- tung. So beziehen sich die Begriffe Anode und Kathode stets auch auf die zugrundegelegte Stromrichtung, die in technischen und physikalischer Richtung gerade umgekehrt ist. Auch in diesem Sinne die Begriffe austauschbar bzw. vom Begriff der Stromrichtung abhängig. Mit anderen Worten kann die Einkerbungsstruktur auf jeder der Elektrodenzuleitungen und auch mehreren vorgesehen sein. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Beleuchtungsanordnung wenigstens eine weitere organische Leuchtdiode. Dabei weist jede weitere organische Leuchtdiode einen weiteren Schichtaufbau auf einem weiteren oder demselben Substrat auf. Der weitere Schichtaufbau weist ferner eine weitere Anode und eine weitere Kathode auf. Die weitere Anode hat eine weitere Anodenzuleitung und die weitere Kathode verfügt über eine weitere Kathodenzuleitung. Der weitere Schichtaufbau weist eine zwischen der weiteren Anode und der weiteren Kathoden angeordnete weitere Funktionsschicht auf.

Zumindest eine der Elektrodenzuleitungen, ausgewählt aus der Anodenzuleitung, der wenigstens einen weiteren Anodenzuleitung, der Kathodenzuleitung und der weiteren Kathodenzuleitung, weist die Einkerbungsstruktur auf. Die Einkerbungs- struktur ist dabei dazu eingerichtet, Widerstände der Elekt^¬ rodenzuleitungen einander anzugleichen.

Eine Beleuchtungsanordnung der vorliegenden Art wird in der Regel nach Designvorgaben eines Kunden so hergestellt, dass die Geometrie der Elektrodenzuleitungen vorgegeben und nicht weiter veränderbar ist. Mit Hilfe der Einkerbungsstruktur ist es möglich, eine Angleichung der Widerstände der Elektrodenzuleitungen zu erreichen und damit auch die Versorgungsspannung für die organische Leuchtdiode und die wenigstens eine weitere organische Leuchtdiode einander anzupassen.

Dabei kann die Einkerbungsstruktur in einem Verfahrensschritt nach Fertigstellung wesentlicher Teile der Beleuchtungsanord- nung angesetzt werden. So kann in einem Messstand die Be^¬ leuchtungsanordnung unter Normbedingungen, das heißt eine gegebene Spannung beziehungsweise Stromstärke eines Stromreg^¬ lers, eingestellt werden. Durch Vorsehen der Einkerbungs- struktur auf einer oder mehrerer der Elektrodenzuleitungen lässt sich die Spannung einander angleichen, sodass sich dann bei Nennstrom gleiche Spannungen ergeben. Alternativ kann die Ausgestaltung der Einkerbungsstruktur auch auf Basis von Simulationen oder Berechnungen erfolgen. Dies bietet sich auch dann an, wenn die Geometrie und damit der Widerstand der

Elektrodenzuleitungen bis zu einer ausreichenden Genauigkeit durch die Designvorgabe bekannt sind. Dann lässt sich die Einstellung der Widerstände auch ohne oder in Ergänzung extra vorgesehener Messstände realisieren.

Die Einkerbungsstruktur erlaubt einen einfacheren und damit kostengünstigeren Aufbau der Beleuchtungsanordnung. Auf den organischen Leuchtdioden selbst kann die Zahl von Kontakten eingespart werden, es ergibt sich ein einfacheres Design und zusätzliche Kosten durch separate Stromregler können eingespart werden. Auch außerhalb der organischen Leuchtdioden können getrennte Kontakte vorgesehen werden, aber eine Koste^¬ neinsparung durch Wegfall eines Stromreglers ist optional ebenfalls möglich. Die Widerstandserhöhung kann dergestalt erfolgen, dass die Einkerbungsstruktur aufgrund der geringen Widerstandswerte quasi nicht sichtbar im Enddesign der Be^¬ leuchtungsanordnung ist. Die Herstellung der Einkerbungsstruktur kann innerhalb etablierter Herstellungsverfahren von Beleuchtungsanordnungen auf Basis von organischen Leuchtdio- den eingebaut werden, ohne dass diese Verfahren substantiell verändert werden müssten. Damit lässt sich die Herstellung der Einkerbungsstruktur ohne wesentlich erhöhte Produktionskosten einplanen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kathodenzuleitung und die weitere Kathodenzuleitungen so verbunden, dass sie eine gemeinsame Kathodenzuleitung bilden. Zumindest eine der Elektrodenzuleitungen, ausgewählt aus der Anodenzuleitung, der wenigstens einen weiteren Anodenzuleitung, der Kathodenzuleitung und der weiteren Kathodenzuleitung, weist die Einkerbungsstruktur auf. Die Einkerbungsstruktur ist ebenfalls dazu eingerichtet, Widerstände der Elektrodenzuleitun- gen einander anzugleichen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Einkerbungsstruktur eingerichtet, zumindest einen Widerstand der Anoden^¬ zuleitung einem weiteren Widerstand der wenigstens einen wei- teren Anodenzuleitung anzugleichen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Einkerbungsstruktur auf der Anodenzuleitung, ausgewählt aus der Anodenzuleitung oder wenigstens einer weiteren Anodenzuleitung, vorgesehen. Dabei ist die Anodenzuleitung ausgewählt, die im Vergleich zu den übrigen Anodenzuleitungen den geringsten Widerstand aufweist.

Die Einkerbungsstruktur führt in der Regel zu einer Erhöhung des Innenwiderstands einer Elektrodenzuleitung. Aus diesem

Grund bietet sich die Auswahl der Anodenzuleitung mit dem geringsten Widerstand an, um dessen Innenwiderstand anzuglei^¬ chen . Die Einkerbungsstruktur kann auf mehreren Elektrodenzuleitungen vorgesehen sein und ändert entsprechend deren Innenwiderstand auf analoge Weise. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Einkerbungsstruktur zumindest mit einem Laserschnitt, insbesondere meh^¬ reren Laserschnitten, versehen. Die Laserschnitte erfolgen in ein Material zumindest einer der Elektrodenzuleitungen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Einkerbungsstruktur zumindest eine Aussparung in dem Material einer der Elektrodenzuleitungen. Beispielsweise kann die Aussparung o- der auch mehrere Aussparungen im Rahmen eines Maskenprozesses in einem Lithografieverfahren umgesetzt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Elektrodenzuleitungen jeweils einen Elektrodenschichtaufbau auf. Der Elektrodenschichtaufbau umfasst wenigstens eine erste und ei- ne zweite Leitungsschicht. Beispielsweise ist die erste Lei^¬ tungsschicht eine Beschichtung aus Indiumzinnoxid oder Chrom- Alu-chrom (CrAlCr) und die zweite Leitungsschicht eine metal^¬ lische, elektrisch leitende Schicht wie etwa Aluminium. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die erste

und/oder die zweite Leitungsschicht den zumindest einen La^¬ serschnitt auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste und/oder die zweite Leitungsschicht die Aussparung auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Anodenzuleitungen, ausgewählt aus wenigstens der Anodenzuleitung und aus wenigstens einer weiteren Anodenzuleitung mittels eines Aus- gleichselements parallel geschaltet.

Nach einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen einer Beleuchtungsanordnung wird zunächst eine organische Leuchtdiode bereitgestellt. Die organische Leuchtdiode weist einen Schichtaufbau auf, der auf einem Substrat angeordnet ist. Der Schichtaufbau umfasst dabei eine Anode und eine Ka^¬ thode sowie eine dazwischen angeordnete Funktionsschicht. Da- bei weist die Anode eine Anodenzuleitung und die Kathode eine Kathodenzuleitung auf. Des Weiteren wird wenigstens ein Widerstand einer der Elektrodenzuleitungen, ausgewählt aus der Anodenzuleitung und der Kathodenzuleitung, eingestellt. Das Einstellen erfolgt, indem eine Einkerbungsstruktur in wenigs- tens einer der Elektrodenzuleitungen vorgesehen wird.

Im Betrieb wird die Beleuchtungsanordnung über deren Elektrodenzuleitungen mit einer Spannungsquelle wie einem Stromreg^¬ ler verbunden, der die organische Leuchtdiode mit einer Be- triebsspannung versorgt. In Abhängigkeit der anliegenden

Spannung fließt durch die Elektroden der organischen Leuchtdiode ein bestimmter Strom und es stellt sich davon abhängig eine bestimmte Helligkeit ein. Auch innerhalb einer Produktionslinie von grundsätzlich glei^¬ chen organischen Leuchtdioden stellt sich aufgrund von Fertigungstoleranzen eine unterschiedliche Abstrahlcharakteristik der produzierten organischen Leuchtdioden ein. Mit Hilfe der Einkerbungsstruktur lässt sich der Widerstand in der Elektro- denzuleitung oder in mehreren Elektrodenzuleitungen einstellen und unter Normbedingungen eine vorher bestimmte Helligkeit der organischen Leuchtdiode erzielen. Auf diese Weise können Fertigungstoleranzen im Anschluss an die Herstellung der organischen Leuchtdiode in einem Messstand angepasst wer- den. Dies ist kostengünstig und erlaubt einen einfacheren Aufbau . Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden eine oder mehrere weitere organische Leuchtdioden bereitge^¬ stellt. Jede weitere organische Leuchtdiode umfasst dabei ei^¬ nen weiteren Schichtaufbau auf einem weiteren Substrat. Der weitere Schichtaufbau weist dabei eine weitere Anode und eine weitere Kathode auf. Die weitere Anode umfasst eine weitere Anodenzuleitung und die weitere Kathode eine weitere Katho^¬ denzuleitung. Der weitere Schichtaufbau ist zwischen der wei^¬ teren Anode und der Kathode angeordnet. Des Weiteren erfolgt ein Angleichen von Widerständen der Elektrodenzuleitungen, die aus der Anodenzuleitung, der wenigstens einen weiteren Anodenzuleitung, der Kathodenzuleitung und der weiteren Kathodenzuleitung ausgewählt wird. Dies erfolgt mittels der Ein^¬ kerbungsstruktur .

Alternativ können die Kathodenzuleitung und jede der weiteren Kathodenzuleitungen zu einer gemeinsamen Kathodenzuleitung verbunden werden. Des Weiteren erfolgt dann das Angleichen von Widerständen der Elektrodenzuleitungen, die aus der Ano- denzuleitung, der wenigstens einen weiteren Anodenzuleitung und der gemeinsamen Kathodenzuleitung ausgewählt wird. Dies erfolgt ebenfalls mittels der Einkerbungsstruktur.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die Einkerbungsstruktur mittels wenigstens eines Laserschnitts, insbesondere mehrerer Laserschnitte, in ein Material einer der Elektrodenzuleitungen eingebracht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die Einkerbungsstruktur mittels wenigstens einer Aussparung in ein Material einer der Elektrodenzuleitungen eingebracht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Einstellung des Widerstandes einer Elektrodenzuleitung, indem der Widerstand so eingestellt wird, dass die organische Leuchtdiode im Betrieb unter Normbedingungen eine vorgegebene Helligkeit aufweist. Auf diese Weise ist es auch nach der ei^¬ gentlichen Produktion der organischen Leuchtdiode möglich, eine Beleuchtungsanordnung auf eine Normcharakteristik zu normieren und Toleranzen auszugleichen. Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie^¬ len näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1A und Figur 1B eine schematische Darstellung eines

Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip,

Figur 2 Messcharakteristiken eines Ausführungsbeispiels einer

Beleuchtungsanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip,

Figur 3A und Figur 3B Ausführungsbeispiele von Einkerbungs^¬ strukturen nach dem vorgeschlagenen Prinzip,

Figur 4A und Figur 4B eine schematische Darstellung eines

Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsanordnung mit einem Ausgleichselement nach dem vorgeschlage^¬ nen Prinzip,

Figur 5A und Figur 5B eine Ausführungsbeispiel einer Beleuch- tungsanordnung aus dem Stand der Technik, und Figur 6A und Figur 6B eine schematische Darstellung eines

Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsanordnung aus dem Stand der Technik. Die Figuren 1A und 1B zeigen eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. In Figur 1A sind zwei organische Leuchtdiodensegmente OLEDl und OLED2 dargestellt. Diese sind auf einem gemeinsamen Substrat S angeordnet. In dieser exemp- larischen Ausführungsform befinden sich die beiden organischen Leuchtdiodensegmente OLEDl, OLED2 auf dem gemeinsamen Substrat S.

Die organischen Leuchtdioden OLEDl, OLED2 umfassen einen Schichtaufbau FS und haben jeweils eine Kathode KA und eine Anode (nicht dargestellt) . Die jeweiligen Kathoden sind mit^¬ tels einer Kathodenzuleitung K verbunden. Ferner ist die Anode der ersten organischen Leuchtdiode OLEDl mit einer ersten Anodenzuleitung AI versehen. Die Anode AN2 der zweiten orga- nischen Leuchtdiode OLED2 ist mit einer zweiten Anodenzulei^¬ tung A2 versehen. Der Figur 1A ist weiter zu entnehmen, dass die Elektrodenzuleitungen EL, das heißt die erste und zweite Anodenzuleitung AI, A2 Bereiche A1+, A2+ aufweisen, die sich auf einem ersten Bereich Sl des Substrats S befinden. Weiter- hin sind Bereiche AI-, A2-, K- vorhanden, die Elektrodenzu^¬ leitungen EL bilden, vom Bereich Sl des Substrats S mit den organischen Leuchtdioden herausgeführt werden und beispielsweise eine Schichtenfolge aus erster und zweiter Leiter^¬ schicht MSI, MS2 umfassen. Im Betrieb werden die Elektroden- Zuleitungen EL mit einem oder mehreren Stromreglern verbunden und so eine Versorgungsspannung zugeführt. Die Geometrie und die Abmessungen der Elektrodenzuleitungen EL sind in der Regel durch das Design der Beleuchtungsanord^¬ nung und durch Kundenwünsche vorgegeben. Aus diesen Gründen haben die einzelnen Elektrodenzuleitungen EL in der Regel ei- ne unterschiedliche Länge oder auch Breite. Aufgrund dieser Unterschiede haben die Elektrodenzuleitungen EL, wie beispielsweise die beiden Anodenzuleitungen AI, A2, unterschiedliche Innenwiderstände. Die in Figur 1A dargestellte Beleuchtungsanordnung stellt eine segmentierte Leuchtfläche dar, welche in diesem Beispiel stets zusammen angeschaltet werden, das heißt die erste und zweite organische Leuchtdiode OLED1, OLED2 werden stets zu^¬ sammen eingeschaltet. Dazu würden abweichend von der Darstel- lung in Figur 1A auch je ein Kathoden- und ein Anodenkontakt ausreichen. In der dargestellten konzentrischen Anordnung beider Segmente OLED1, OLED2 erfolgt eine Stromregelung und Ansteuerung der organischen Leuchtdioden mit gleicher Stromdichte. Da die organischen Leuchtdioden in der Regel diesel- ben Herstellungscharakteristiken wie Stackdaten aufweisen, meistens sogar in derselben Produktion zusammen hergestellt werden, weisen die Segmente in der Praxis dennoch im Betrieb unterschiedliche Versorgungsspannungen auf. Dies liegt an den oben beschriebenen unterschiedlichen Innenwiderstandswerten der Elektrodenzuleitung EL beziehungsweise der Strompfade zu den Elektroden der Segmente OLED1, OLED2.

Figur 1B illustriert diese Beobachtung weiter. Die erste und zweite organische Leuchtdiode OLED1, OLED2 sind sozusagen mit den jeweiligen Innenwiderständen in Reihe geschaltet. Dies ist in der Abbildung schematisch durch ein Ersatzschaltbild dargestellt. Die erste Anodenzuleitung AI wird durch einen ersten Innenwiderstand RAI und die zweite Anodenzuleitung A2 durch einen zweiten Innenwiderstand RA2 repräsentiert.

Zum Angleichen der Innenwiderstände in den Anodenzuleitungen AI und A2 wird auf der ersten Anodenzuleitung AI, also der in der Gesamtlänge kürzeren Anodenzuleitung, eine Einkerbungs^¬ struktur KORR aufgebracht. Dies kann mit Hilfe von Laser^¬ schnitten erfolgen, die in das Material der Anodenzuleitung eingebracht werden. Die Einkerbungsstruktur KORR hat den Ef- fekt, den Strompfad innerhalb der ersten Anodenzuleitung AI derart zu verändern, dass sich dessen Innenwiderstand um ei^¬ nen Wert R_KORR erhöht. Die genaue Geometrie und Anordnung von einem oder mehreren Laserschnitten bestimmt dabei den Wert des Ausgleichswiderstandes. Näheres dazu wird weiter un- ten im Zusammenhang mit den Figuren 3A und 3B erläutert.

Mit Hilfe des Korrekturwiderstandes R_KORR können die zwei organischen Leuchtdioden OLED1, OLED2 mit gleicher Helligkeit und gleicher Spannung betrieben werden. Damit ist es möglich, die Versorgung der beiden Segmente OLED1, OLED2 kostengünstig an einem Treiber bzw. Stromregler zu ermöglichen.

Die Auswirkungen der Einkerbungsstruktur KORR und des damit eingestellten Korrekturwiderstandes sind beispielhaft in der Figur 2 dargestellt. Figur 2 zeigt unterschiedliche Charakte^¬ ristiken eines Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsanord^¬ nung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Darstellung zeigt auf der linken Seite die Beleuchtungsanordnung auf Basis der Figur 5B mit der Einkerbungsstruktur KORR in der ersten Ano- denzuleitung AI. Die Einkerbungsstruktur KORR wurde durch mehrere Lasereinschnitte im Anodenzuleitungsmaterial vorge^¬ nommen. Die linke Seite zeigt das Anodenpotential und die rechte Seite die Luminanz über dem Beleuchtungsanordnungsele- ment . Das Anodenpotential ist nahezu konstant über den orga^¬ nischen Leuchtdioden OLED1, OLED2. Unterschiede sind erkennbar im Bereich der Elektrodenzuleitung EL, insbesondere im Bereich der Einkerbungsstruktur KORR, die wie oben beschrie- ben zu einem zusätzlichen Korrekturwiderstand und damit zu einem zusätzlichen Spannungsabfall führt. Die Luminanz über dem Beleuchtungsanordnungselement ist über weite Teile der Segmente und insbesondere im Vergleich zwischen den Segmenten OLED1, OLED2 nahezu konstant.

Figur 3A und Figur 3B zeigen Ausführungsbeispiele von Einkerbungsstrukturen KORR nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Dargestellt sind verschiedene Draufsichten a, b, c einer Anodenzu^¬ leitung, die mit unterschiedlich ausgeführten Lasereinschnit- ten versehen sind. Mit dem Bezugszeichen d ist eine Seitenansicht einer Einkerbungsstruktur KORR in einer Anodenzuleitung dargestellt. Figur 3B zeigt eine alternative Einkerbungs^¬ struktur KORR, die eine Aussparung in den Schichten der Anodenzuleitung aufweist. Diese wird mit Hilfe eines Maskenpro- zesses während der Lithografie ausgeführt. Grundsätzlich kann die Einkerbungsstruktur KORR in den Bereiche A1+, A2+ vorgesehen sein oder in den Bereichen AI-, A2-. In beiden Fällen ist die Einkerbungsstruktur jedoch kein externer Widerstand, der einer Elektrodenzuleitung zugeschaltet wird, sondern in- tegraler Bestandteil der Beleuchtungsanordnung.

Die Elektrodenzuleitungen EL sind auf dem Material der eigentlichen organischen Leuchtdioden aufgebaut, wie sie im Zusammenhang mit Figur 5A erläutert wurden. Die Elektrodenzu- leitungen EL umfassen ebenfalls einen Schichtenaufbau auf Ba^¬ sis des Substrats S. Entsprechend sind eine Beschichtung aus erster und zweiter Leitungsschicht MSI, MS2, beispielsweise Indiumzinnoxid, Chrom-Alu-chrom (CrAlCr) oder Aluminium auf dem Substrat S angeordnet.

In der Draufsicht a umfasst die Einkerbungsstruktur KORR meh- rere Kerben 1, 2, 3, 4, und 5, die alternierend von verschie^¬ denen Seiten in das Material der Elektrodenzuleitung EL eingeschnitten sind. Ein Stromfluss wird dadurch auf eine wel^¬ lenartige Trajektorie gezwungen, wenn der den durch die Einkerbungsstruktur begrenzten Teil der Elektrodenzuleitung EL durchfließen muss. Auf diese Weise wird der Widerstand er^¬ höht. In der Draufsicht b sind die Kerben 1 bis 5 sowie 6 bis 10 aneinander gegenüberliegend angeordnet, so dass auf der Achse der ein begrenzter Teil der Elektrodenzuleitung EL verbleibt. Dieser Bereich entspricht einer Einschnürung für den fließenden Strom, was wiederum einer Erhöhung des Widerstands entspricht. Draufsicht c zeigt trapezförmige Kerben 11 und 12, die ähnlich der Draufsicht b eine Einschnürung für den fließenden Strom definieren. Dies wird erreicht, indem die Teile 13 und 14 so abgeschnitten werden, dass dort kein oder nur wenig Strom fließen kann. Auch die führt wiederum zu einer Erhöhung des Widerstands.

Der Seitenansicht d ist zu entnehmen, dass die Kerben der Einkerbungsstruktur KORR durch die erste und zweite Leitungs- shicht MSI, MS2 bis auf das Substrat S reichen, das letztere aber nicht durchschneiden. Weiterhin ist es möglich, dass die Kerben der Einkerbungsstruktur KORR nur teilweise durchschneiden. Die genaue Geometrie wird in der Regel durch den Prozess vorgegeben und welcher Korrekturwiderstand R_KORR letztendlich eingestellt werden soll. Unterstützend ergeben sich geeignete Geometrien der Einkerbungsstruktur KORR aus Simulationen . Figur 3B zeigt eine Seitenansicht e einer Elektrodenzuleitung EL mit Einkerbungsstruktur KORR, die eine Aussparung 15 in der zweiten Leitungsschicht MS2 aufweist. Diese wird bei^¬ spielsweise mit Hilfe eines Maskenprozesses während der Li- thografie ausgeführt. Ähnlich wie in den Ausführungsformen der Figur 3A wird der Stromfluss in einer Art und Weise geän^¬ dert, die zu einer Widerstandserhöhung führt. So ist bei^¬ spielsweise eine Leitungsschicht aus Aluminium besonders gut stromleitend, während die eine Beschichtung aus Indiumzinno- xid über eine geringere Leitfähigkeit verfügt. Durch die Aus^¬ sparung 15 wird der Strom so umgelenkt, dass er teilweise durch die die erste Leitungsschicht verläuft, beispielsweise aus Indiumzinnoxid oder Chrom-Alu-chrom (CrAlCr) , was wiederum zu einem erhöhten Widerstand führt.

Figuren 4A und 4B zeigen eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsanordnung mit einem Ausgleichselement AE nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Mit Hilfe der Einkerbungsstruktur KORR wird in der Beleuchtungs- anordnung der Korrekturwiderstand R_KORR eingestellt. Damit ist es möglich, ein Ausgleichselement AE zwischen der ersten und zweiten Anodenzuleitung AI, A2 vorzusehen, sodass die gesamte Beleuchtungsanordnung mit nur einem externen Anodenkontakt betrieben werden kann. Der Anodenkontakt A wird dabei mit einem Stromregler zusammen mit dem Kathodenkontakt C verbunden. Figur 4B zeigt mit einem Ersatzschaltbild die so er^¬ folgte Parallelschaltung der ersten und zweiten organischen Leuchtdiodensegmente . Durch die Parallelschaltung können beide Segmente kostengüns^¬ tig an einem Treiber betrieben werden und damit eine gemeinsame Versorgungsspannung vorgegeben werden. Aufgrund der einander angepassten Innenwiderstände durch die Einkerbungs- struktur KORR wird sich der Versorgungsstrom gleichartig aufteilen, sodass kaum ein Helligkeitsunterschied zwischen den beiden Segmenten OLED1, OLED2 auftritt. Dies hat auch den weiteren Vorteil, dass beide organischen Leuchtdioden auf ähnliche Art und Weise altern. Ferner lässt sich durch den gemeinsamen Stromregler Verdrahtungsaufwand und Platz auf der Platine sparen sowie Elektronikkosten reduzieren. Zusätzlich Platz auf der Kontaktleiste, aufwändigere flexible Leiter^¬ platten und ein aufwändiges Routing auf den organischen

Leuchtdioden kann ebenfalls entfallen.

Es wir die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE

102015105756.5 beansprucht, deren Offenbarungshalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen ist.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal o- der diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Bezugs zeichenliste

1 Kerbe

2 Kerbe

3 Kerbe

4 Kerbe

5 Kerbe

6 Kerbe

7 Kerbe

8 Kerbe

9 Kerbe

10 Kerbe

11 Kerbe

12 Kerbe

13 trapezförmige Kerbe

14 trapezförmige Kerbe

15 Aussparung

A Anodenzuleitung

AI Anodenzuleitung

Al- Bereich der Anodenzuleitung

A1+ Bereich der Anodenzuleitung

A2 Anodenzuleitung

A2- Bereich der Anodenzuleitung

A2+ Bereich der Anodenzuleitung

ALU metallische Schicht

FS FunktionsSchicht

K KathodenZuleitung

KA Kathode

MSI erste Leitungsschicht

MS2 zweite Leitungsschicht

OLED1 Segment, organische Leuchtdiode

OLED2 Segment, organische Leuchtdiode

PA Passivierung Rl Ring

R2 Ring

R3 Ring

RAI Widerstand

RA2 Widerstand

S Substrat

Sl Bereich des Substrats

VK Verkapselung

Claims

Patentansprüche

1. Beleuchtungsanordnung, umfassend eine organische Leuchtdi^¬ ode (OLED1), aufweisend einen Schichtaufbau auf einem Sub- strat (S) , wobei

- der Schichtaufbau eine Anode und eine Kathode umfasst sowie eine dazwischen angeordnete Funktionsschicht (FS) aufweist,

- die Anode eine Anodenzuleitung (AI) und die Kathode eine Kathodenzuleitung (K) aufweist,

- zumindest eine der Elektrodenzuleitungen (EL) ausgewählt aus der Anodenzuleitung (AI) und der Kathodenzuleitung (K) eine Einkerbungsstruktur (KORR) aufweist, und

- die Einkerbungsstruktur (KORR) eingerichtet ist, einen Widerstand (R_KORR) zumindest einer der Elektrodenzulei^¬ tungen (EL) einzustellen.

2. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, umfassend wenigstens eine weitere organische Leuchtdiode (OLED2), wobei - jede weitere organische Leuchtdiode einen weiteren

Schichtaufbau auf einem weiteren Substrat (S) , aufweist,

- der weitere Schichtaufbau eine weitere Anode und eine weitere Kathode aufweist,

- die weitere Anode eine weitere Anodenzuleitung (A2) und die weitere Kathode eine weitere Kathodenzuleitung (K) aufweist,

- der weitere Schichtaufbau eine zwischen der weiteren

Anode und der Kathode angeordnete weitere Funktions^¬ schicht (FS) aufweist,

- zumindest eine der Elektrodenzuleitungen (EL) , ausgewählt aus der Anodenzuleitung (AI), der wenigstens einen weiteren Anodenzuleitung (A2), der Kathodenzuleitung (K) und der weiteren Kathodenzuleitung die Einkerbungsstruk tur (KORR) aufweist, und

- die Einkerbungsstruktur (KORR) eingerichtet ist, Wider^¬ stände der Elektrodenzuleitungen (EL) einander anzuglei chen .

3. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 2, wobei wobei die Kathodenzuleitung und die weitere Kathodenzuleitung so verbunden sind, dass sie eine gemeinsame Kathodenzuleitung

(K) bilden und wobei zumindest eine der Elektrodenzulei^¬ tungen (EL), ausgewählt aus der Anodenzuleitung (AI), der wenigstens einen weiteren Anodenzuleitung (A2) und der gemeinsamen Kathodenzuleitung (K) die Einkerbungsstruktur

(KORR) aufweist.

4. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Einkerbungsstruktur (KORR) eingerichtet ist, einen Widerstand (RAI) der Anodenzuleitung (AI) einem weiteren Widerstand (RA2) der wenigstens einen weiteren Anodenzuleitung (A2) anzugleichen.

5. Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Einkerbungsstruktur (KORR) zumindest auf der Anodenzuleitung, ausgewählt aus der Anodenzuleitung (AI) oder wenigstens einer der weiteren Anodenzuleitungen (A2), vorgesehen ist, die im Vergleich zu den übrigen Anodenzuleitungen den geringsten Widerstand (RAI, RA2) aufweist.

6. Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einkerbungsstruktur (KORR) zumindest einen La^¬ serschnitt, insbesondere mehrere Laserschitte, in ein Ma^¬ terial einer der Elektrodenzuleitungen (EL) umfasst.

7. Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Einkerbungsstruktur (KORR) zumindest eine Aus^¬ sparung in dem Material einer der Elektrodenzuleitungen (EL) umfasst.

8. Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Elektrodenzuleitungen (EL) jeweils einen Elekt- rodenschichtaufbau umfassend wenigstens eine erste und ei^¬ ne zweite Leitungsschicht (MSI, MS2) aufweist.

9. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 8, wobei die erste

und/oder die zweite Leitungsschicht (MSI, MS2) den zumin^¬ dest einen Laserschnitt aufweisen.

10. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 8, wobei die erste und/oder die zweite Leitungsschicht (MSI, MS2) die Ausspa^¬ rung aufweist.

11. Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die Anodenzuleitungen, ausgewählt wenigstens aus der

Anodenzuleitung (AI) oder aus wenigstens einer weiteren Anodenzuleitung (A2), mittels eines Ausgleichelements (AE) parallel geschaltet sind.

12. Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungsanordnung, umfassend die Schritte:

- Bereitstellen einer organischen Leuchtdiode (OLED1),

aufweisend einen Schichtaufbau auf einem Substrat (S) , wobei der Schichtaufbau eine Anode und eine Kathode um- fasst sowie eine dazwischen angeordnete Funktionsschicht

(FS) aufweist, wobei die Anode eine Anodenzuleitung (AI) und die Kathode eine Kathodenzuleitung (K) aufweist, - Einstellen wenigstens eines Widerstandes (R_KORR) einer Elektrodenzuleitung (EL) ausgewählt aus der Anodenzuleitung (AI) und der Kathodenzuleitung (K) indem eine Einkerbungsstruktur (KORR) in einer der Elektrodenzuleitun- gen vorgesehen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, umfassend die Schritte:

- Bereitstellen einer oder mehrerer weiterer organischer Leuchtdioden (OLED2), wobei jede weitere organische Leuchtdiode einen weiteren Schichtaufbau auf einem wei^¬ teren Substrat (S) aufweist, der weitere Schichtaufbau eine weitere Anode und eine weitere Kathode aufweist, die weitere Anode eine weitere Anodenzuleitung (A2) und die weitere Kathode eine weitere Kathodenzuleitung (K) aufweist, der weitere Schichtaufbau eine zwischen der weiteren Anode und der Kathode angeordnete weitere Funk^¬ tionsschicht (FS) aufweist, und

- Angleichen von Widerständen der Elektrodenzuleitungen

(EL), ausgewählt aus der Anodenzuleitung (AI), der we- nigstens einen weiteren Anodenzuleitung (A2), der Kathodenzuleitung und weiteren Kathodenzuleitung mittels der Einkerbungsstruktur (KORR) .

14. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Einker- bungsstruktur (KORR) mittels wenigstens eines Laser^¬ schnitts, insbesondere mehrerer Laserschitte, in ein Mate^¬ rial einer der Elektrodenzuleitungen (EL) eingebracht wird .

15. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Einkerbungsstruktur (KORR) mittels wenigstens einer Aussparung in ein Material einer der Elektrodenzuleitungen (EL) eingebracht wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das Einstellen des Widerstandes einer Elektrodenzuleitung (EL) erfolgt indem der Widerstand so eingestellt wird, dass die organische Leuchtdiode (OLED1) im Betrieb unter Normbedin^¬ gungen eine vorgegebene Helligkeit aufweist.