專利名稱：有機發光二極管、接觸裝置和制造有機發光二極管的方法
技術領域：
本發明一般涉及具有平面的、光學活性區域的電子器件，并特別涉及有機發光二 極管。在本文中，平面的表示光學活性元件在張緊第一和第二表面的第一和第二空間方向 上比在剩余的第三空間方向上延伸得明顯更遠。
背景技術：
常規發光二極管的問題是均勻地引入工作電壓。通常，該工作電壓對于有機疊層 來說被施加在兩個連接層的邊緣區域上。通過金屬連接層的電引入由于金屬的良好導電性 比較不危險，而施加在其它類型的、尤其是透明的連接層上的電壓從邊緣開始下降。這是因 為，這樣的層具有相對于金屬層更小的橫向導電率，由此供電電壓不像金屬連接層那么良 好地傳導。與工作電壓一起，尤其是在有機發光二極管的情況下可達到的發光密度也從邊 緣開始在發光面的內部區域的方向上下降。
發明內容
本發明的任務因此在于，描述一種有機發光二極管以及用于平面的、光學活性元 件的接觸裝置，該接觸裝置構成疊層或光學活性元件的改善的電連接。此外還應該描述一 種有機發光二極管，其實現了通過整個平面的均勻的輻射。還應當描述一種方法，該方法適 用于制造這樣的發光二極管。根據本發明的一種實施方式，描述一種包括疊層的發光二極管，其中該疊層具有 至少一個有機層用于發射電磁射線，以及具有第一表面和與該第一表面相對的第二表面。 該發光二極管還包括導電的第一連接層，該第一連接層設置在該疊層的第一表面上并且與 該疊層電連接。此外，該發光二極管包括導電的并且對于具有可發射的電磁射線的特征性 波長的電磁射線來說至少絕大部分可被穿透的第二連接層，該第二連接層設置在該疊層的 第二表面上并且與該疊層電連接。發光二極管的特征還在于，在第一連接層的與該疊層相 對的面上設置與該第一連接層電絕緣的、導電的接觸結構，該第一連接層具有多個空隙，該 第二連接層在第一連接層的多個空隙的區域中與該接觸結構電連接。通過在第一連接層的該相對面上使用附加的導電的接觸結構，可以貫穿第一連接 層地，例如從載體襯底的一面開始實現電流引入。通過這種方式可以在多個空隙的區域中 為第二連接層提供電勢。由此該導電的接觸結構部分地承擔了第二連接層的任務并且有效 地起到了改善橫向導電率的效果。根據優選的實施方式，所述接觸結構包括至少一個第一絕緣層和導電的第三連接 層，其中該第一絕緣層與第一連接層的背離疊層的面直接物理接觸，并且第三連接層與第 一絕緣層的背離第一連接層的面直接物理接觸。通過使用具有第一絕緣層和導電的第三連 接層的接觸結構，可以實現用于引入所需要的工作電壓的緊湊的連接結構。根據另一優選實施方式，所述絕緣層構成為電絕緣的載體襯底，并且具有多個空 隙，該多個空隙對應于第一連接層的多個空隙。通過使用具有多個空隙的載體襯底，進一步簡化了有機發光二極管的機械和電結構。根據另一優選的實施方式，所述疊層在第一連接層的多個空隙的區域內分別具有 凹陷，第二連接層伸入到這些凹陷中，以電接觸所述接觸結構。通過在疊層中形成空隙，實 現了在第二連接層和接觸結構之間的直接電接觸。根據另一優選實施方式，在所述疊層中設置多個接觸元件，該多個接觸元件被分 配給第一連接層的多個空隙，并且將第二連接層與接觸結構電連接。通過在所述疊層中使 用多個接觸元件，在接觸結構和第二連接層之間產生了電連接。根據另一優選實施方式，多個接觸元件的每一個分別被一個絕緣層包圍，該絕緣 層將相應的接觸元件與所述疊層電絕緣。通過使用絕緣層，可以避免在該疊層內的無意的 電接觸或電流。根據另一優選實施方式，第二連接層包括摻雜的過渡金屬氧化物，尤其是銦錫氧 化物或摻雜鋁的鋅氧化物。通過將摻雜的過渡金屬氧化物用作第二連接層，可以制造特別 可被光穿透的連接層。根據另一優選實施方式，第二連接層包括厚度在5至50nm之間的薄金屬層，尤其 是厚度小于30nm的金屬層。將薄金屬層用作第二連接層使得可以改善工作電壓在疊層的 第二表面上的分布。根據另一優選實施方式，第二連接層附加地包括至少一個摻雜的過渡金屬氧化物 層，其中所述薄金屬層和該過渡金屬層形成復合結構。通過使用連接層，包括至少一個薄金 屬層和至少一個過渡金屬氧化物層，與純金屬層相比，在保持可接受的透明度的同時改善 了第二連接層的橫向導電率。例如還可以采用具有薄金屬層的夾層結構，該薄金屬層設置 在兩個過渡金屬層之間，或者采用具有過渡金屬氧化物層的夾層結構，該過渡金屬氧化物 層設置在兩個薄金屬層之間。所基于的任務還通過用于具有第一表面和與第一表面相對平行的第二表面的平 面的光學活性元件的接觸裝置解決。根據用于具有第一表面和與第一表面相對平行的第二表面的平面的光學活性元 件的接觸裝置的至少一個實施方式，該接觸裝置具有-導電的第一連接層，該第一連接層設置在該光學活性元件的第一表面上并且與 該光學活性元件電連接，以及-導電的以及對于具有預定特征性波長的電磁射線來說至少絕大部分可被穿透的 第二連接層，該第二連接層設置在光學活性元件的第二表面上并且與該光學活性元件電連 接，其中-在第一連接層的與光學活性元件相對的面上設置與該第一連接層電絕緣的導電 的接觸結構，-該第一連接層具有多個空隙，以及-第二連接層在第一連接層的多個空隙的區域內與接觸結構電連接。該接觸裝置例如可以用于在此描述的發光二極管。也就是說，與發光二極管結合 給出的特征也對在此所描述的接觸裝置公開，反之亦然。此外，還描述一種用于制造有機發光二極管和其它平面器件的方法，具有以下步 驟
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-提供平面的、導電的第一連接層和設置在第一連接層的區域中并與該第一連接 層電絕緣的導電的接觸結構，-在第一連接層中形成多個空隙，-在第一連接層的與接觸結構相對的面上平面地施加疊層，該疊層具有至少一個 有機層用于發射電磁射線，-在疊層的與第一連接層相對的面上平面地施加導電的以及對于可發射的電磁射 線的預定特征性波長來說至少絕大部分可被穿透的第二連接層，以及-通過第一連接層中的多個空隙在第二連接層和接觸結構之間形成多個電連接。通過上述方法步驟，可以借助附加的接觸結構實現平面的第二連接層穿透第一連 接層的電接觸。借助該方法可以制造在此所描述的有機發光二極管。也就是說，結合有機發光二 極管描述的特征也結合該方法公開，反之亦然。根據優選的實施方式，所述疊層首先施加在第一連接層的整個表面上，并且在下 一個步驟中腐蝕出疊層的對應于第一連接層中的多個空隙的部分。通過平面地施加疊層和 接著對該疊層的部分腐蝕，實現第二連接層的特別簡單的接觸。根據另一優選實施方式，與腐蝕出疊層的所述部分一起在第一連接層中形成多個 空隙。通過一起形成空隙和腐蝕出疊層的所述部分，進一步簡化了有機發光二極管的制造。根據另一優選實施方式，所述疊層的部分通過電磁射線的作用，尤其是通過激光 燒蝕而腐蝕出。通過用電磁射線的作用腐蝕出疊層的部分，可以無接觸地進行制造而無需 附加的化學或其它中間步驟。根據另一優選實施方式，結構化地施加所述疊層，其中在施加該疊層時留出空隙 區域，這些空隙區域對應于第一連接層的多個空隙，使得該疊層同樣具有多個空隙。只要在 施加疊層時留出空隙區域，就可以避免事后在該疊層中引入空隙。根據另一優選實施方式，借助絲網印刷技術將疊層施加在第一連接層上。絲網印 刷技術的使用使得可以簡單制造具有空隙的疊層。根據另一優選實施方式，借助蒸鍍將所述疊層施加在第一連接層上，其中借助蔭 罩(Schattenmaske)覆蓋被留出空隙的區域。借助蒸鍍和所屬的蔭罩施加疊層實現均勻地 施加具有空隙的疊層。根據另一優選實施方式，將多個接觸元件引入到疊層的區域中，這些區域對應于 第一連接層中的多個空隙。通過引入多個接觸元件，接觸結構可以穿透疊層地與第二連接 層電連接。根據另一優選實施方式，發光二極管包括載體襯底，第一連接層和/或接觸結構 被借助光刻法施加在該載體襯底上。通過借助光刻法將第一連接層和/或接觸結構施加在 載體襯底上，可以進一步簡單地制造有機發光二極管。本發明的其它優選的實施方式和細節在權利要求中描述。下面借助不同實施例采 用附圖詳細解釋本發明。在此，在附圖中對具有相同或類似功能的元件使用相同的附圖標記。
在附圖中圖1示出根據實施例的具有附加接觸元件的有機發光二極管的橫截面，圖2示出根據另一實施例的具有第一接觸元件布置的有機發光二極管的第一俯 視圖，圖3示出根據另一實施例的具有第二接觸元件布置的有機發光二極管的第二俯 視圖，圖4示出根據另一實施例的具有第一接觸裝置的有機發光二極管的橫截面，圖5示出根據另一實施例的具有第二接觸裝置的有機發光二極管的橫截面，圖6示出根據不同實施例的不同接觸裝置的結構化的不同可能，圖7示出用于制造有機發光二極管和其它平面器件的方法的流程圖的實施例。
具體實施例方式圖1示出根據實施例的有機發光二極管1的橫截面。有機發光二極管1包括疊層 2，該疊層2具有至少一個用于發射電磁射線的有機層3。疊層2還可以包含其它有機和無 機層，這些層對于形成二極管結構是必須或有利的。這些層的示例是用于傳輸空穴或傳輸 電子的層、發射層、η摻雜的層、P摻雜的層、緩沖層和中間層，這些都是本領域技術人員公 知的。但為了看清概貌，這些附加的層未在圖1中示出。疊層2包含具有一個或多個由有機材料制成的功能層的功能區域。這些功能層在 此例如可以實施為電子傳輸層、電致發光層和/或空穴傳輸層。在這些功能層中，在活性區 域中通過電子和空穴噴射以及電子和空穴重新組合產生具有單個波長或具有波長范圍的 電磁射線6。在此，可以通過發射窄帶或寬帶的初級射線在觀察者那里激勵出該初級射線的 單色的、多色的和/或混合色的發光印象。這些功能層可以具有有機聚合物、有機低聚物、有機單聚物、有機的小非聚合分子 (“小分子”)或它們的組合。用于功能層的合適材料以及這些材料的布置和結構化是本領 域技術人員公知的，因此在此不再進一步講述。在該過程中，層或元件設置或施加在另一層或另一元件“上”或“上方”在此以及 下面意味著，該層或該元件與該另一層或另一元件直接機械接觸和/或電接觸。此外還可 以表示，該層或該元件間接地設置在該另一層或該另一元件上方。由此在該層和該另一層 之間可以設置其它層和/或元件。 根據圖1的有機發光二極管1還包括第一連接層4，該第一連接層形成用于向有機 層3提供電流的第一電極。例如，第一連接層4可以是金屬層，該金屬層為有機發光二極管 提供導電非常好的陰極或陽極結構。在優選實施方式中，第一連接層4反射電磁射線6，該 電磁射線在該有機發光二極管1運行時在有機層3中產生。通過這種方式電磁射線6的輸 出耦合可以集中在有機發光二極管1的表面的方向上。例如為此鋁層是合適的。第一連接層4可以實施為陰極，并由此用作噴射電子的材料。作為陰極材料，除其 他之外優選的尤其是鋁、鋇、銦、銀、金、鎂、鈣或鋰以及它們的化合物、組合物和合金。第一連接層可以結構化地實施為電極子區域。例如，第一連接層4能以并行相鄰 排列的第一電極條的形式實施。特別優選的，第一連接層4導電地與印刷線路連接。在此，連接層4例如可以轉換為第一印刷線路地實施，或與第一印刷線路分離地實施并且導電地 與該第一印刷線路連接。有機發光二極管1還包括第二連接層5。第二連接層5形成第二電極用于在疊層 2的表面上施加工作電壓。例如可以實施為陽極并由此可以用作空穴注入材料的第二連接層5例如可以具 有透明的導電氧化物，或者由透明的導電氧化物組成。透明的導電氧化物(簡寫為“TC0”) 是透明的導電材料，一般是金屬氧化物，例如鋅氧化物，錫氧化物，鎘氧化物，鈦氧化物，銦 氧化物或特別優選的是銦錫氧化物(ITO)。除了二價金屬氧化物如ZnO、SnO2或In2O3之外， 還有三價金屬氧化物如 Zn2Sn04、CdSnO3> ZnSnO3> Mgln204、Galn03、Zn2In2O5 或 In4Sn3O12 或不 同的透明導電氧化物的混合物都屬于TCO組。此外，TCO不需要對應于化學計量的組成，還 可以是P或η摻雜的。例如第二連接層5可以是由銦錫氧化物制成的層。銦錫氧化物和其它的摻雜的過渡金屬氧化物對于具有特定波長的電磁射線，尤其 是對于在可見光波長范圍內、即從400nm到SOOnm的電磁射線來說至少部分透明。通過這 種方式，電磁射線6可以穿透第二連接層5地，也就是圖1中從上穿出有機發光二極管1。 有機發光二極管1由此形成平面輻射器。由此例如可以在疊層2的下方與其有機特性無關 地選擇第一連接層4的材料。第二連接層5替換或附加地還可以具有金屬和/或金屬合金和/或層序列，例如 所謂的IMI層(ITO/金屬/ITO)，或由這樣的金屬和/或金屬合金和/或層序列制成，它們 包括材料Ag，Al，Cr，Mo和Au中的至少一種。替換的，第一連接層4可以構成為具有上述材料或上述材料的組合的陽極，第二 連接層5可以構成為具有上述材料或上述材料的組合的陰極。此外，連接層4和5還可以 具有導電或半導電的有機材料。根據圖1的有機發光二極管具有接觸結構7，該接觸結構用于向第二連接層5引 入電壓。接觸結構7在該實施例中通過第三連接層8、第一絕緣層9以及第二絕緣層10形 成。第一絕緣層9將第三連接層8與第一連接層4電絕緣。第二絕緣層10向下將第三連 接層8例如相對于圖1未示出的載體襯底絕緣。只要有機發光二極管1設置在不導電的載 體襯底上，就可以放棄絕緣層10。第三連接層8例如可以由與第一連接層4相同的材料構成或包括這些材料。第一 和第二絕緣層9和10例如可以包含聚合物材料或金屬或半導體材料的氧化物，或者由聚合 物材料或金屬或半導體材料的氧化物制成。例如，為此合適的是塑料薄膜、二氧化硅層或公 知的印刷電路板材料。接觸結構7還包括多個接觸元件11。接觸元件11在圖1所示的實施例中是導電 的換向片(Steg)，這些換向片設置在有機的疊層3內。接觸元件11通過第一連接層4中的 空隙12引導。第一絕緣層9同樣具有空隙用以實施接觸元件11。這些接觸元件例如可以 是金屬換向片，具有大約10 μ m的直徑。替換的，例如還需要使用良好導電的非金屬接觸元 件。例如可以在疊層2中形成碳納米管或高溫超導體。為了將接觸元件11與包圍該接觸元件的第一連接層4絕緣以及與疊層2絕緣，用 第三絕緣層14包圍每個接觸元件11。例如，用于形成接觸元件11的金屬或半導體材料部 分被氧化或者用附加的絕緣材料涂層，以形成第三絕緣層14。
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圖1所示的有機發光二極管1使得可以基本上均勻地向疊層2提供工作電流或工 作電壓。第一連接層4為此優選由具有非常好的導電性的金屬材料組成。例如，第一連接 層4可以由銅或鋁制造。第二連接層5由基本上透明的材料組成。優選的，第二連接層5由摻雜的過渡金 屬或非常薄的金屬層組成。例如，具有20nm至150nm之間厚度的銦錫氧化物層依據所使用 的材料的質量和純度而在可見波長范圍內具有超過80%的透射度。具有從5nm至50nm、例 如在IOnm至30nm之間的層厚的金屬層依據材料的層厚而在可見光區域內達到超過70%的 透明度。也可以使用包括至少一個薄金屬層和過渡金屬氧化物層的復合結構。附加地，還 可以將減反射層集成到第二連接層5中，以提高第二連接層的透明度。通過這種方式保證電磁射線6通過整個表面從有機發光二極管1出去的非常高效 的輸出耦合。但是，這種透明的連接層5只具有比較小的橫向導電率。盡管如此，通過經由 接觸元件11對第二連接層5的多重電接觸，可以將工作電壓沿著有機發光二極管1的表面 的下降限制為最小值，從而可以實現通過整個表面的均勻的電流引導，并且形成亮度均勻 的發光平面的印象。在圖1中出于看到概貌的原因未示出以薄膜封裝或蓋子的形式對發光二極管1的 常規封裝，但并不排除。例如波長轉換層在封裝裝置中的使用是有利的，以例如避免有差異 的顏色老化，該顏色老化例如在使用多個不同的活性區域來產生混合光的情況下出現。另一 方面，光電器件的發光印象的色度坐標可與發射射線的層序列的電子特性無關地被優化。尤其是，發光二極管1在使用轉換層時可以輻射出由初級射線和次級射線組成的 重疊射線。在此，初級射線的一部分可以未經轉換地橫貫波長轉換層，并且從封裝裝置射 出。此外，電磁次級射線還可以從封裝裝置射出，并由封裝裝置輻射出去。因此對于外部觀 察者來說，通過電磁初級射線和電磁次級射線的疊加可以覺察到混合色的發光印象。在此， 該混合色的發光印象取決于初級射線和次級射線的相對部分。初級射線和次級射線可以具 有相互不同的波長范圍。由此可以產生電磁射線6的例如不同顏色的混合，這些不同顏色 導致具有期望的最終顏色的總射線。通過可選地使用薄連接層4，5，和7，例如薄金屬層，以及只要存在還使用柔性的 載體襯底，例如塑料薄膜，還可以制造柔性器件，尤其是可彎曲的有機發光二極管。在圖2和圖3中示出具有不同設置的接觸元件11的有機發光二極管1的兩個俯 視圖。根據在圖2示出的另一實施例，在疊層2的表面上均勻地分布多個接觸元件11。例 如，具有相同直徑的金屬換向片以六面形的密閉包裝設置到疊層2中。根據圖3所示的另一實施例，使用接觸元件11的替換布置。根據圖3，借助多個隨 機設置的接觸元件11來解決第二連接層5的接觸，例如通過將導電材料擴散到疊層2中。 各個接觸元件11的位置以及這些接觸元件的精確形狀和直徑在此都取決于隨機分布。根據接觸元件11的實施方式，所述連接換向片可以具有大約IOOnm到幾微米的直 徑。在此，各個接觸元件11之間的間距被確定為，使得對于有機發光二極管1的觀察者來 說形成均勻發光面的印象。第二連接層5的橫向導電率越好，各個接觸元件11之間的間距 越大。典型地，為了制造大面積的有機發光二極管，幾毫米到幾厘米的間距是可能的也是優 選的。在圖1中示出的接觸元件11例如可以通過引入附加的換向片或通過部分轉換疊
9層2來制造。替換的，在第二連接層5和接觸結構7之間還通過結構化地施加不同的層來 制造電連接。下面參照圖4和圖5詳細描述。圖4示出根據本發明另一實施方式的接觸裝置15。接觸裝置15包括具有有機層 3的疊層2。在有機層3的底面上設置第一連接層4。與第一連接層4相對地在疊層2的表 面上設置第二連接層5。各個層可以由上面參照圖1描述的材料制造或包含這些材料。例 如，第一連接層4包括一種金屬，第二連接層5包括銦錫氧化物。在第一連接層4的下方設置接觸結構7。該接觸結構7包括絕緣層9和第三連接 層8，該第三連接層8設置在絕緣層9的下方并且例如由金屬導體材料組成。在圖4的左邊 緣區域和右邊緣區域，層8，9，4，3和5形成一個疊層，其中第一連接層4和第二連接層5之 間的有機層3被包含在夾層結構中，該夾層結構例如形成有機發光二極管結構。圖4的中部區域中示出接觸位置17，該接觸位置用于將第二連接層5與第三連接 層8電連接。在該區域中存在凹陷16，在該凹陷中引入第二連接層5。尤其是絕緣層9以及 第一連接層4都在該區域中具有空隙，從而這些層在凹陷16的區域中以所示出的橫截面中 斷。有機層3具有空隙，該空隙形成凹陷16。第二連接層5平面地施加在圖4中所示出的 疊層2上，從而第二連接層5侵入該凹陷16中并且產生與第三連接層8的電接觸。例如， 在第二連接層5被施加在接觸裝置15上之前，可以通過微機械的處理步驟例如利用激光燒 蝕在凹陷16的區域中除去層3，4和9。圖5示出用于疊層2的接觸裝置15的另一實施例。接觸裝置15包括第三連接層 8、絕緣層9、第一連接層4、有機層3和第二連接層5。由此該層序列包括與在圖4所示的層 序列相同的層并且例如由相同的材料制成。根據圖5的接觸裝置15在接觸位置17的區域中具有凹陷16。第二連接層5侵 入到凹陷16中并由此形成與第三連接層8的電接觸。與圖4所示的接觸裝置不同，絕緣層 9中所具有的空隙13在圖5中的構成得更小。在根據圖4的接觸裝置15中，第二連接層5 在與第三連接層8的電接觸之外覆蓋在整個有機層3上，而根據圖5的第二連接層5在絕 緣層9上位于該接觸位置旁的左邊和右邊。通過這種方式，改善了連接層4和8之間的電 絕緣，從而減小了在接觸裝置的區域中出現短路的概率。此外，由此可以在疊層2內產生均 勻的電場，從而在接觸結構7的區域中也形成了均勻的發光面。在圖1至圖5中作為點狀的、尤其是圓形的接觸示出接觸元件11或接觸位置17。 但是還可以是其它用于形成接觸的形狀。在根據圖6A至6C的其它實施例中，示出在第二 連接層5和接觸結構7之間形成接觸的其它可能。在圖6A中示出十字形的接觸裝置15。十字形的接觸裝置15除其它之外具有以 下優點使得可以在連接層8和第二連接層5之間實現比較大的電流。圖6B示出條紋形 狀的接觸裝置15。條紋形狀的接觸裝置15可以通過特別簡單的方式侵入到疊層2中。例 如，可以在有機層3、第一連接層4和第一絕緣層9中引入切口(Schnitte)。圖6C示出十 字叉網狀的接觸15a和蜂窩形狀的接觸裝置15b。十字叉網狀的接觸15a和蜂窩狀的接觸 裝置15b使得可以規則和均勻地向第二連接層5提供工作電流，以用于運行有機發光二極 管或其它光學活性元件。上述裝置的優點在于，整個發光面上的橫向電流分布可以通過導電良好的接觸結 構7或連接層8進行。由于接觸結構7或連接層8可以由任意厚度以及不透明的材料制造，
10因此原則上可以用所述裝置為任意大的平面提供工作電流。例如可以使用由第一連接層4、 第一絕緣層9和第三連接層8組成的夾層結構。這樣的具有兩個金屬層和一個絕緣層的夾 層結構可以簡單的制造。例如可以通過平版印刷的方式在導電材料的表面或底面上制造印刷電路。替換 的，還可以使用由兩個金屬層和位于這些金屬層之間的一個塑料層形成的疊層。圖7示出用于制造具有至少一個光學活性元件的有機發光二極管和其它平面器 件的方法的實施例，該其它平面器件尤其是無機發光二極管、平面的射線檢測器或太陽能 電池。在第一步驟71中提供第一連接層4。第一連接層例如可以在載體襯底上提供給待 制造的發光二極管。例如，該載體襯底可以是陶瓷載體襯底。替換的，還可以使用印刷電路 板或其它合適的載體材料。必要時也可以放棄使用載體襯底，尤其是在第一連接層4例如 由金屬層或薄膜形成的情況下。此外，提供第三連接層8，該第三連接層與第一連接層4電 絕緣并且平面地設置在該第一連接層4上。例如，第一連接層4和第三連接層8可以已經 設置在載體襯底上或者事后在該方法的實行過程中例如借助光刻或涂層的方法施加在載 體襯底上。當然還可以在不導電的載體襯底上粘合或通過其它方式固定導電的金屬膜。在另一步驟72中，在第一連接層4中形成空隙12以及在絕緣層9中必要時也形 成空隙13。這些空隙使得稍后出現的第二連接層5可以與第一連接層4接觸。空隙12和 13可以通過機械、微機械或化學方法形成在第一連接層4中和第一絕緣層9中。例如可以 通過鉆孔、跣削、蝕刻或侵入的方式在第一連接層4中和/或第一絕緣層9中引入孔。在另一方法步驟73中，在第一連接層4上涂覆具有至少一個有機層3的疊層。有 機疊層2被涂覆在第一連接層4的露出的表面上，從而制造第一連接層4和疊層2之間的 第一電接觸。原則上，疊層2首先可以涂覆在第一連接層4的整個區域內。可選的，可以事后在 有機層3中引入接觸元件11或在疊層2中形成凹陷16。替換的，還可以僅在以下區域中涂 覆有機層3，這些區域不對應于在第一連接層4或絕緣層9中的空隙12或13。根據第一替換方案，疊層2被涂覆在第一連接層4的整個區域中，例如以噴射的方 式。隨后，對應于第一連接層4或絕緣層9的空隙12或13的疊層2部分例如借助激光燒 蝕而被除去。根據第二替換方案，例如借助絲網印刷技術涂覆有機層3，其中通過絲網印刷 方法留出對應于空隙12或13的空隙區域。此外還可以在第一連接層4上借助真空擴散技 術蒸鍍疊層2，其中借助蔭罩留出對應于空隙12或13的空隙區域。根據不同的實施方式，替代具有有機層的疊層2涂覆、外延生長或根據其它現有 技術公知的方法形成另一例如無機的疊層，例如包括半導體材料。通過這種方式例如還可 以制造太陽能電池、用于識別電磁射線的射線檢測器或其它具有平面光學活性區域的電子 器件。在另一步驟74中在疊層2上施加第二連接層5。例如，可以在疊層2的表面上蒸 鍍或生長或在該表面上沉積銦錫氧化物層。在此，第二連接層5大面積地涂覆在整個疊層 2的區域中。在最后一個步驟75中，在第二連接層5和第三連接層8之間形成電連接。在疊層 2中設置凹陷16的情況下，該步驟與步驟74 —起執行。也就是說，通過施加第二連接層5同時也在空隙12的區域中進行第三連接層8的電接觸。替換的，還可以通過在疊層2中引 入附加的接觸元件11而在第二連接層5和第三連接層8之間形成電連接。例如可以在疊 層2中引入薄金屬針。例如為此合適的是由銀制成的具有小于20nm直徑的金屬針。上述步驟也能以不同于上述的順序執行。例如按照相反的順序制造該層序列，也 就是說從通過第二連接層5形成的覆蓋電極開始、通過疊層2、第三連接層4、絕緣層9和第 三連接層8。此外，多個方法步驟可以組合到一個步驟中。例如可以與疊層2中的凹陷16 中一起在第一連接層4和第一絕緣層9中制造空隙12和13。在所描述的實施例中，第三連接層8被描述為附加的金屬導體層或其它導體層， 該第三連接層8被平面地涂覆在絕緣層9上。替換平面的接觸結構7，當然還可以在第一連 接層4的背離疊層2的面上設置其它接觸元件，這些接觸元件保證向第二連接層5均勻地 提供工作電流。例如，各個接觸元件11可以借助印刷電路或電纜連接而連接到電流源。最后，可以將所描述的實施例的各個特征相互組合，以實現其它可能的實施方式。該專利申請要求德國專利申請DE102008011867. 2和DE102008020816. 7的優先 權，其公開內容在此通過弓I用結合于此。本發明不是要通過借助實施例的描述限制于這些實施例。本發明包括每個新的特 征以及特征的每種組合，這尤其是包含權利要求中的特征的每種組合，即使這些特征或組 合本身沒有清楚地在權利要求或實施例中給出。
權利要求
一種有機發光二極管(1)，包括 疊層(2)，該疊層具有至少一個有機層(3)用于發射電磁射線(6)，其中該疊層(2)具有第一表面和與該第一表面相對的第二表面， 導電的第一連接層(4)，該第一連接層(4)設置在該疊層(2)的第一表面上并且與該疊層電連接，以及 導電的并且對于能發射的電磁射線(6)的特征性波長來說至少絕大部分能被穿透的第二連接層(5)，該第二連接層(5)設置在該疊層(2)的第二表面上并且與該疊層電連接，其中 在第一連接層(4)的與該疊層(2)相對的面上設置與該第一連接層(4)電絕緣的、導電的接觸結構(7)， 該第一連接層(4)具有多個空隙(12)，以及 該第二連接層(5)在第一連接層(4)的多個空隙(12)的區域中與該接觸結構(7)電連接。
2.根據權利要求1所述的有機發光二極管(1)，其中所述接觸結構(7)包括至少一個第一絕緣層(9)和導電的第三連接層(8)，其中該第一 絕緣層(9)與第一連接層(4)的背離疊層(2)的面直接物理接觸，并且第三連接層(8)與 第一絕緣層(9)的背離第一連接層(4)的面直接物理接觸。
3.根據前述權利要求至少之一所述的有機發光二極管(1)，其中所述第一絕緣層(9)構成為電絕緣的載體襯底并且具有多個空隙(13)，該多個空 隙對應于第一連接層(4)的多個空隙(12)。
4.根據前述權利要求至少之一所述的有機發光二極管(1)，其中所述疊層⑵在第一連接層⑷的多個空隙(12)的區域內分別具有凹陷(16)，第 二連接層(5)伸入到這些凹陷(16)中，以電接觸所述接觸結構(7)。
5.根據前述權利要求至少之一所述的有機發光二極管(1)，其中在所述疊層(2)中設置多個接觸元件(11)，該多個接觸元件被分配給第一連接層 (4)的多個空隙(12)，并且將第二連接層(5)與接觸結構(7)電連接。
6.根據前述權利要求至少之一所述的有機發光二極管(1)，其中多個接觸元件(11)的每一個分別被一個絕緣層(14)包圍，該絕緣層(14)將相應 的接觸元件(11)與所述疊層(2)電絕緣。
7.根據前述權利要求至少之一所述的有機發光二極管(1)，其中第二連接層(5)包括摻雜的過渡金屬氧化物，尤其是銦錫氧化物或摻雜鋁的鋅氧 化物。
8.根據前述權利要求至少之一所述的有機發光二極管(1)，其中第二連接層(5)包括至少一個厚度在5至50nm之間的薄金屬層，尤其是厚度小于 30nm的金屬層。
9.根據前述權利要求至少之一所述的有機發光二極管(1)，其中第二連接層(5)附加地包括至少一個摻雜的過渡金屬氧化物層，其中所述薄金屬 層和該過渡金屬層形成復合結構。
10.一種用于制造有機發光二極管(1)的方法，具有以下步驟-提供平面的、導電的第一連接層(4)和設置在第一連接層(4)的區域中并與該第一連 接層(4)電絕緣的導電的接觸結構(7)，-在第一連接層(4)中形成多個空隙(12)，-在第一連接層(4)的與接觸結構(7)相對的面上平面地施加疊層(2)，該疊層(2)具 有至少一個有機層(3)用于發射電磁射線(6)，_在疊層(2)的與第一連接層(4)相對的面上平面地施加導電的以及對于能發射的電 磁射線(6)的預定特征性波長來說至少絕大部分能被穿透的第二連接層(5)，以及-通過第一連接層(4)中的多個空隙(12)在第二連接層(5)和接觸結構(7)之間形成 多個電連接。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述疊層(2)首先施加在第一連接層(4)的 整個表面上，并且在下一個步驟中腐蝕出疊層(2)的對應于第一連接層(4)中的多個空隙 (12)的部分。
12.根據權利要求10和11至少之一所述的方法，其中與腐蝕出疊層(2)的所述部分一 起在第一連接層(4)中形成多個空隙(12)。
13.根據權利要求10至12至少之一所述的方法，其中所述疊層(2)的所述部分通過電 磁射線的作用，尤其是通過激光燒蝕而被腐蝕出。
14.根據權利要求10至13至少之一所述的方法，其中結構化地施加所述疊層(2)， 其中在施加該疊層(2)時留出空隙區域，這些空隙區域對應于第一連接層(4)的多個空隙 (12)，使得該疊層(2)同樣具有多個空隙。
15.根據權利要求10至14至少之一所述的制造方法，其中將多個接觸元件(11)引入 到疊層(2)的對應于第一連接層(4)中多個空隙(12)的區域中。
全文摘要
本發明涉及一種有機發光二極管(1)，包括用于發射電磁射線(6)的疊層(2)。在該疊層(2)的第一表面上設置導電的第一連接層(4)，以及在該疊層(2)的第二表面上設置導電的并且對于可發射的電磁射線(6)的特征性波長來說至少絕大部分可被穿透的第二連接層(5)。該有機發光二極管的特征在于設置在第一連接層(4)的與該疊層相對的面上的導電的接觸結構(7)，該接觸結構與該第二連接層(5)在第一連接層(4)的多個空隙(12)的區域中電連接。本發明還涉及用于平面的光學活性元件的接觸裝置(15)以及一種用于制造有機發光二極管(1)的方法。
文檔編號H01L51/52GK101965654SQ200980106793
公開日2011年2月2日 申請日期2009年2月16日 優先權日2008年2月29日
發明者D·貝克爾, E·朗, M·克萊因, T·多貝廷 申請人:奧斯蘭姆奧普托半導體有限責任公司