DE102014113492B4

DE102014113492B4 - Organische Leuchtdiode und Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102014113492B4
Application number: DE102014113492.3A
Authority: DE
Inventors: Norbert Haas; Thorsten Vehoff; Johannes Rosenberger
Original assignee: Pictiva Displays International Ltd
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2023-02-16
Anticipated expiration: 2034-09-19
Also published as: DE102014113492A1; WO2016041860A1

Abstract

Organische Leuchtdiode (1) mit- einem Träger (2),- einer lichtdurchlässigen ersten Elektrode (31) und einer lichtundurchlässigen, metallischen zweiten Elektrode (32), und- einer organischen Schichtenfolge (4) mit einer aktiven Schicht zur Erzeugung von sichtbarem Licht zwischen und direkt an den beiden Elektroden (31, 32), wobei- die erste Elektrode (31) durchlässig für das erzeugte Licht ist,- die zweite Elektrode (32) reflektierend für sichtbares Licht ist und mindestens zwei Reflexionsbereiche (51, 52) aufweist,- die Reflexionsbereiche (51, 52) in Draufsicht auf eine Hauptseite (20) des Trägers (2) gesehen nebeneinander liegen,- die Reflexionsbereiche (51, 52) unterschiedliche Reflektivitäten für sichtbares Licht aufweisen,- die Reflexionsbereiche (51, 52) aus verschiedenen Metallen oder Metalllegierungen gebildet sind und sich die aktive Schicht durchgehend über die Reflexionsbereiche (51, 52) erstreckt und zur Erzeugung von weißem Licht vorgesehen ist,- mittlere Abmessungen der Reflexionsbereiche (51, 52) in Draufsicht auf die Hauptseite (20) gesehen je bei mindestens 5 mm liegen, und- die Leuchtdiode (1) an der Hauptseite (20) im Betrieb stellenweise weißes Licht und stellenweise gelbes, oranges oder rotes Licht emittiert.

Description

Es wird eine organische Leuchtdiode angegeben. Ferner wird eine Beleuchtungsvorrichtung angegeben.
Die Druckschriften DE 10 2006 060 781 A1 , DE 10 2012 218 413 A1 , DE 103 08 515 B4 , DE 10 2004 053 631 B4 sowie DE 10 2010 041 114 A1 betreffen elektrolumineszente Bauteile.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine organische Leuchtdiode anzugeben, die im eingeschalteten und im ausgeschalteten Zustand unterschiedliche Erscheinungsbilder aufweisen kann.
Diese Aufgabe wird durch eine organische Leuchtdiode und durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Leuchtdiode umfasst einen oder auch zwei Träger. Bei dem zumindest einen Träger kann es sich um die die Leuchtdiode mechanisch stabilisierende Komponente handeln. Bevorzugt ist der Träger strahlungsdurchlässig für im Betrieb der Leuchtdiode erzeugte Strahlung. Der Träger kann mechanisch starr oder auch mechanisch flexibel gestaltet sein. Beispielsweise handelt es sich bei dem Träger um eine Glasplatte, eine Glasfolie, eine Kunststofffolie oder um eine Keramikplatte.
Die organische Leuchtdiode umfasst eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode. Bevorzugt ist eine der Elektroden unmittelbar an dem Träger angebracht oder ist ein Bestandteil des Trägers.
Die organische Leuchtdiode weist mindestens eine organische Schichtenfolge mit wenigstens einer aktiven Schicht auf. Die aktive Schicht ist zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung, bevorzugt von sichtbarem Licht, eingerichtet. Im Betrieb der Leuchtdiode wird in der aktiven Schicht weißes Licht erzeugt. Es ist möglich, dass die organische Schichtenfolge mehrere übereinander gestapelte aktive Schichten zur Erzeugung von Licht unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung aufweist, beispielsweise eine Schicht zur Erzeugung von blauem Licht und eine Schicht zur Erzeugung von grünem Licht und eine Schicht zur Erzeugung von rotem Licht.
Die organische Schichtenfolge mit der aktiven Schicht befindet sich zwischen den beiden Elektroden, sodass die organische Schichtenfolge direkt an die beiden Elektroden angrenzt und diese berührt. Im Betrieb der Leuchtdiode wird die organische Schichtenfolge über die beiden Elektroden mit Strom versorgt.
Die erste Elektrode ist stellenweise oder ganzflächig durchlässig für das im Betrieb der Leuchtdiode in der aktiven Schicht erzeugte Licht. Hierbei kann die erste Elektrode über den gesamten Spektralbereich des erzeugten Lichts durchlässig sein oder auch nur über einen oder mehrere spektrale Teilbereiche des erzeugten Lichts. Bevorzugt ist die erste Elektrode durchgehend und unstrukturiert. Das heißt, die erste Elektrode kann sich in ungeänderter Materialzusammensetzung und/oder Schichtdicke über die gesamte organische Leuchtdiode und/oder organische Schichtenfolge hinweg erstrecken. Die erste Elektrode und bevorzugt auch die zweite Elektrode sind dann nicht pixeliert. Beispielsweise wird die erste Elektrode homogen oder weitestgehend homogen bestromt, so dass ganzflächig über der ersten Elektrode eine Stromeinprägung in die organische Schichtenfolge erfolgt und keine weiteren, insbesondere keine elektrisch isolierenden Schichten, sich zwischen der ersten Elektrode und der organischen Schichtenfolge befinden.
Die zweite Elektrode ist zumindest zum Teil reflektierend für das erzeugte Licht. Bevorzugt ist die zweite Elektrode über der gesamten organischen Schichtenfolge hinweg reflektierend für das erzeugte Licht und ist ferner strahlungsundurchlässig. Das heißt, durch die zweite Elektrode hindurch wird dann kein oder kein signifikanter Anteil des in der aktiven Schicht erzeugten Lichts transmittiert.
Die zweite Elektrode weist zwei oder mehr als zwei Reflexionsbereiche auf. Die Reflexionsbereiche unterscheiden sich dabei in ihrer Reflektivität für sichtbares Licht, wie weißes und/oder farbiges Licht, insbesondere für das in der aktiven Schicht erzeugte Licht. Weiterhin bevorzugt weisen die Reflexionsbereiche unterschiedliche Reflektivitäten für weißes und/oder farbiges Licht, speziell für Umgebungslicht wie Sonnenlicht oder Licht aus künstlichen Lichtquellen wie Leuchtstoffröhren, organischen Leuchtdioden oder Glühlampen, auf. Die Unterschiede in der Reflektivität können hierbei lediglich in der Intensität auftreten, also eine Hell-Dunkel-Charakteristik hervorrufen. Bevorzugt jedoch unterscheiden sich die Reflektivitäten bezüglich der Spektralbereiche. Mit anderen Worten können die Reflexionsbereiche dann in unterschiedlichen Spektralbereichen unterschiedlich stark reflektieren. Es ist möglich, dass in spektralen Teilbereichen die Reflexionsbereiche gleich stark reflektieren, im Rahmen der Herstellungstoleranzen.
Die Reflexionsbereiche liegen, in Draufsicht auf eine Hauptseite des Trägers gesehen, nebeneinander. Das heißt, für einen Betrachter der Hauptseite sind die Reflexionsbereiche dann als nebeneinanderliegend erkennbar, zumindest in ausgeschaltetem Zustand der Leuchtdiode.
Somit umfasst die Leuchtdiode einen Träger sowie eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode. Eine organische Schichtenfolge mit einer aktiven Schicht zur Erzeugung von sichtbarem Licht befindet sich zwischen und direkt an den beiden Elektroden. Die erste Elektrode ist durchlässig für das erzeugte Licht und die zweite Elektrode wirkt reflektierend für das erzeugte Licht. Ferner weist die zweite Elektrode mindestens zwei Reflexionsbereiche auf, die sich in Draufsicht auf eine Hauptseite des Trägers gesehen nebeneinander befinden und die unterschiedliche Reflektivitäten, insbesondere in spektraler Hinsicht, für sichtbares, bevorzugt weißes und/oder rotes Licht aufweisen.
Durch eine solche organische Leuchtdiode ist in einem eingeschalteten Zustand ein homogenes Erscheinungsbild insbesondere bezüglich einer Farbe und einer Leuchtdichte des abgestrahlten Lichts gewährleistbar. Gleichzeitig ist im ausgeschalteten Zustand der Leuchtdiode ein abwechslungsreiches Erscheinungsbild mit einer spekular oder diffus reflektierenden Elektrode, insbesondere Kathode, erreichbar. Mit anderen Worten kann die Leuchtdiode im eingeschalteten Zustand homogen leuchtend erscheinen und im ausgeschalteten Zustand ein Muster, ein Symbol und/oder sich gegeneinander abzeichnende Bereiche aufzeigen.
Bei herkömmlichen organischen Leuchtdioden, kurz OLEDs, wird ein Muster insbesondere dadurch erzeugt, dass ein Muster beispielsweise nach dem Erstellen der OLED und somit erst nachträglich eingraviert, etwa eingelasert, wird. Damit ist das Muster sowohl im angeschalteten Zustand als auch im eingeschalteten Zustand sichtbar, was für manche Anwendungen unerwünscht ist, etwa im Automobilbereich. Auch ist durch eine solche nachträgliche Erstellung eines Musters eine gezielte Farbgebung nur begrenzt möglich. Ebenso ist eine Lebensdauer der OLED und eine Stromverteilung in der organischen Schichtenfolge unter Umständen negativ beeinflusst.
Bei der zweiten Elektrode handelt es sich um eine metallische Elektrode. Das heißt, eine stromführende Schicht oder die zweite Elektrode als Ganzes, insbesondere die zumindest zwei Reflexionsbereiche, sind dann aus zumindest einem Metall oder wenigstens einer Metalllegierung gebildet.
Die Reflexionsbereiche sind aus voneinander verschiedenen Metallen oder Metalllegierungen gebildet. Beispielsweise ist einer der Reflexionsbereiche aus Silber oder Aluminium gebildet und der andere Reflexionsbereich weist Kupfer oder Gold auf oder besteht hieraus.
Die aktive Schicht erstreckt sich durchgehend und ununterbrochen und zusammenhängend über die Reflexionsbereiche hinweg. Eine Strukturierung der zweiten Elektrode in die Reflexionsbereiche ist dann bevorzugt auf die zweite Elektrode beschränkt und erstreckt sich nicht auf die organische Schichtenfolge oder die erste Elektrode.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Materialien für die Reflexionsbereiche lateral nebeneinander angeordnet, in Draufsicht gesehen. Hierbei überlappen die Materialien für die Reflexionsbereiche bevorzugt nicht oder nicht signifikant. Nicht signifikant bedeutet, dass ein Überlappbereich beispielsweise höchstens 10 µm oder 5 µm oder 2 µm und/oder höchstens 5 % oder 1 % einer mittleren lateralen Ausdehnung der Reflexionsbereiche beträgt. Insbesondere ist dann durch ein gegebenenfalls vorhandenes Überlappen der Reflexionsbereiche keine zusätzliche technische oder optische Funktion realisiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Material von einem ersten der Reflexionsbereiche durchgehend aufgebracht und kann sich damit vollständig über die zweite Elektrode und/oder die organische Schichtenfolge erstrecken. Das Material des mindestens einen zweiten Reflexionsbereichs ist auf dem Material des mindestens einen ersten Reflexionsbereich aufgebracht und befindet sich damit zwischen dem ersten Reflexionsbereich und der organischen Schichtenfolge. Ein darzustellendes Muster, beispielsweise ein Symbol oder ein Schriftzug, ist dann durch die Form des mindestens einen zweiten Reflexionsbereichs definiert, der auf dem durchgehenden ersten Reflexionsbereich aufgebracht ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die zweite Elektrode eine Planarisierungsschicht. Die Planarisierungsschicht ist bevorzugt stellenweise oder ganzflächig zwischen der organischen Schichtenfolge und dem ersten Reflexionsbereich angebracht. Ebenso ist es möglich, dass die Planarisierungsschicht auch zwischen der organischen Schichtenfolge und dem zweiten Reflexionsbereich angebracht ist. Die Planarisierungsschicht ist bevorzugt elektrisch leitend gestaltet und insbesondere aus einem anorganischen Material, beispielsweise einem transparenten leitfähigen Oxid, kurz TCO, hergestellt. Durch die Planarisierungsschicht ist erreichbar, dass eine der organischen Schichtenfolge zugewandte Seite der zweiten Elektrode eben und planar geformt ist und die Strukturierung in die Reflexionsbereiche hinsichtlich einer Oberflächenmorphologie nicht wiedergibt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Reflexionsbereiche unabhängig voneinander elektrisch betreibbar und/oder bestrombar. Mit anderen Worten können die Reflexionsbereiche dann unabhängig voneinander eingeschaltet und ausgeschaltet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist im ausgeschalteten Zustand der Leuchtdiode durch die Reflexionsbereiche aufgrund deren unterschiedlicher Reflektivitäten speziell für einfarbiges oder mehrfarbiges Umgebungslicht und/oder weißes Licht für einen Betrachter ein erstes Symbol gezeigt. Bei dem ersten Symbol handelt es sich beispielsweise um einen Schriftzug, ein Muster, ein Piktogramm oder ein Logo. Das erste Symbol, das etwa durch ein Material der ersten Reflexionsbereiche definiert ist, kann sich dabei heller oder dunkler und/oder andersfarbig von einem Hintergrund, beispielsweise gebildet durch den ersten Reflexionsbereich, abheben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist in einem ersten angeschalteten Zustand durch die Reflexionsbereiche für einen Betrachter ein zweites Symbol gezeigt. In dem ersten angeschalteten Zustand wird beispielsweise nur einer der Reflexionsbereiche oder werden mehrere gleichartige Reflexionsbereiche oder werden alle Reflexionsbereiche bestromt. Die Bestromung der Reflexionsbereiche kann dabei zeitgleich und/oder in einer zeitlich sequentiellen Abfolge erfolgen. Es können also unterschiedliche, verschiedene Betriebszustände vorliegen. So können Abfolgen von Lichtmustern und/oder Reflexionsmustern erzeugt werden, die beispielsweise zur Signalgebung im Automobilbereich angewendet werden können.
Das Symbol ist dann beispielsweise durch unterschiedliche Stromeinprägungen in den Reflexionsbereichen in die aktive Schicht gebildet. Es ist möglich, dass die Bestromungsstärke in den Reflexionsbereichen unabhängig voneinander variabel einstellbar ist, so dass das zweite Symbol abhängig von der Bestromungsstärke der Reflexionsbereiche relativ zueinander deutlicher oder weniger deutlich sichtbar sein kann. Optional können mehrere verschiedener solcher erster angeschalteten Zustände vorliegen, beispielsweise durch das Betreiben unterschiedlicher zweiter Reflexionsbereiche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist in einem zweiten angeschalteten Zustand für einen Betrachter die Leuchtdiode als eine homogene, unstrukturierte Leuchtfläche realisiert. Mit anderen Worten sind die Unterschiede in den Reflexionsbereichen hinsichtlich ihrer Reflektivität dann im eingeschalteten Zustand durch das in der aktiven Schicht erzeugte Licht überstrahlt. Es ist möglich, dass der erste eingeschaltete Zustand, in dem das zweite Symbol sichtbar ist, und der zweite angeschaltete Zustand, in dem eine unstrukturierte Leuchtfläche vorliegt, in der gleichen organischen Leuchtdiode als unterschiedliche Betriebszustände vorliegen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Reflexionsbereiche je mindestens eines der nachfolgenden Materialien auf oder bestehen aus einem oder mehreren dieser Materialien: Silber, Aluminium, Gold, Kalzium, Kobalt, Kupfer, Magnesium, Mangan, Molybdän, Nickel, Blei, Palladium, Ruthenium, Silizium, Zinn, Zink. Insbesondere ist einer der Reflexionsbereiche aus Silber, einer Silberlegierung, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung geformt. Der andere Reflexionsbereich ist dann bevorzugt aus Gold oder aus Kupfer oder einer Kupferlegierung wie einer Bronze oder einem Messing gebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein erster der Reflexionsbereiche, in Draufsicht auf die Hauptseite gesehen, ringsum und durchgehend von einem zweiten der Reflexionsbereiche umgeben. Beispielsweise bildet der zweite Reflexionsbereich einen durchgehenden Ring um den ersten Reflexionsbereich herum. Der erste Reflexionsbereich ist beispielsweise als Punkt oder Schriftzug oder Zeichen geformt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Leuchtdiode mehrere der ersten und/oder mehrere der zweiten Reflexionsbereiche auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist einer der ersten Reflexionsbereiche ringsum von einem der zweiten Reflexionsbereiche umgeben und mindestens einer der zweiten Reflexionsbereiche ist ringsum und durchgehend von einem der ersten Reflexionsbereiche umgeben. Die Reflexionsbereiche können sich also, in Draufsicht gesehen, gegenseitig durchdringen oder umringen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die aktive Schicht durchgehend, ununterbrochen und zusammenhängend über alle Reflexionsbereiche hinweg zur Erzeugung von Licht vorgesehen und somit nicht pixeliert. Insbesondere ist die aktive Schicht durchgehend zur Erzeugung von Licht derselben spektralen Zusammensetzung eingerichtet. Das heißt, die aktive Schicht weist dann nicht einen gezielt eingebrachten Materialgradienten auf und ist nicht lokal zur Emission von Licht unterschiedlicher Farben und/oder Intensitäten eingerichtet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei der Leuchtdiode um eine Flächenlichtquelle. Eine mittlere laterale Abmessung der Hauptseite und/oder einer lichtabstrahlenden Fläche beträgt dann, in Draufsicht gesehen, bevorzugt mindestens 1 cm oder 5 cm oder 10 cm oder 20 cm und/oder höchstens 120 cm oder 60 cm oder 30 cm.
Eine mittlere Abmessung der Reflexionsbereiche, in Draufsicht gesehen, liegt bei mindestens 5 mm oder 10 mm oder 30 mm und optional zusätzlich bei höchstens 50 cm oder 20 cm oder 10 cm. Mit anderen Worten sind die Reflexionsbereiche hinsichtlich ihrer Abmessungen, in Draufsicht gesehen, mindestens so groß gewählt, dass sie mit freiem Auge in einem normalen Betrachtungsabstand von einem Betrachter problemlos erkennbar sind, insbesondere hinsichtlich ihrer Größe und ihrer Reflektivitäten im ausgeschalteten Zustand der Leuchtdiode. Ein normaler Betrachtungsabstand liegt beispielsweise bei mindestens 30 cm oder 60 cm oder 1 m oder 2 m.
Die aktive Schicht ist zur Erzeugung von weißem Licht eingerichtet. Die Leuchtdiode emittiert im Betrieb stellenweise weißes Licht, insbesondere in Bereichen, in denen die zweite Elektrode einen hohen und spektral unabhängigen Reflexionsgrad aufweist. Weiterhin emittiert die Leuchtdiode stellenweise gelbes, oranges oder rotes Licht, insbesondere in Bereichen der zweiten Elektrode, die für kurzwelliges, etwa blaues und/oder grünes Licht, einen kleineren Reflexionsgrad aufweisen.
Darüber hinaus wird eine Beleuchtungsvorrichtung angegeben, die mindestens eine organische Leuchtdiode, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen beschrieben, umfasst. Merkmale der organischen Leuchtdiode sind daher auch für die Beleuchtungsvorrichtung offenbart und umgekehrt.
Die Beleuchtungsvorrichtung ist eine Fahrzeugleuchte oder ein Teil einer Fahrzeugleuchte. Zum Beispiel ist die zugehörige Fahrzeugleuchte ein Tagfahrlicht, ein Blinker, ein Rücklicht, ein Bremslicht oder eine Innenraumbeleuchtung. Bei dem entsprechenden Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug wie ein Auto.
Nachfolgend wird eine hier beschriebene organische Leuchtdiode unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:

1 bis 3 schematische Schnittdarstellungen von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen organischen Leuchtdioden,
4 bis 7 schematische Draufsichten auf Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen organischen Leuchtdioden in eingeschaltetem und in ausgeschaltetem Zustand, und
8 eine schematische Darstellung von Emissionsspektren von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen organischen Leuchtdioden.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer organischen Leuchtdiode 1 gezeigt. Die organische Leuchtdiode 1 umfasst einen Träger 2, der durchlässig für sichtbares Licht ist. Der Träger 2 kann klarsichtig sein oder auch diffus streuend erscheinen. Der Träger 2 weist eine Hauptseite 20 auf.
Auf dem Träger 2, der beispielsweise aus Glas hergestellt ist, befindet sich eine erste Elektrode 31, die sich durchgehend über den Träger 2 hinweg erstreckt. Die erste Elektrode 31 ist beispielsweise aus einem transparenten leitfähigen Oxid wie Indiumzinnoxid, kurz ITO, geformt. Die erste Elektrode 31 ist durchlässig, bevorzugt transparent, für sichtbares Licht, speziell für weißes Licht.
An einer dem Träger 2 abgewandten Seite der ersten Elektrode 31 befindet sich eine organische Schichtenfolge 4. Die organische Schichtenfolge 4 weist mindestens eine aktive Schicht zur Erzeugung von sichtbarem Licht auf. Auch die organische Schichtenfolge 4 erstreckt sich zusammenhängend und in ungeänderter Zusammensetzung über den Träger 2 hinweg.
An einer dem Träger 2 abgewandten Seite der organischen Schichtenfolge 4 ist direkt eine zweite Elektrode 32 aufgebracht. Die beiden Elektroden 31, 32 und die organische Schichtenfolge 4 sind bevorzugt deckungsgleich oder näherungsweise deckungsgleich übereinander angeordnet, in Draufsicht gesehen.
Die zweite Elektrode 32 umfasst einen ersten Reflexionsbereich 51 und mindestens einen zweiten Reflexionsbereich 52. Die Reflexionsbereiche 51, 52 sind aus voneinander verschiedenen Metallen oder Metalllegierungen geformt. Es sind die beiden Reflexionsbereiche 51, 52 undurchlässig für sichtbares Licht. Beispielsweise liegt eine Dicke der Reflexionsbereiche 51, 52 je bei mindestens 50 nm oder 100 nm oder 150 nm. In lateraler Richtung, also in Links-Rechts-Richtung in 1, schließen die Reflexionsbereiche 51, 52 direkt aneinander an, so dass keine Lücken zwischen den Reflexionsbereichen 51, 52 gebildet sind. Die Reflexionsbereiche 51, 52 überlappen nicht, in Draufsicht auf die Hauptseite 20 gesehen.
An einer dem Träger 2 abgewandten Seite der zweiten Elektrode 22 befindet sich ein Verbindungsmittel 6. Bei dem Verbindungsmittel 6 kann es sich um einen Kleber handeln. Über das Verbindungsmittel 6 ist eine Abdeckung 7, beispielsweise aus einem Glas, an dem Träger 2 angebracht. Über das Verbindungsmittel 6 und die Abdeckung 7 ist die organische Schichtenfolge 4, zusammen mit dem Träger 2, versiegelt.
Alternativ zu dem Verbindungsmittel 6 kann zwischen der Abdeckung 7 und der zweiten Elektrode 32 auch ein Hohlraum gebildet sein. Weiterhin kann eine Paste anstelle des Verbindungsmittels 6 treten, beispielsweise zu einer verbesserten Wärmeableitung oder auch zu einem Einfangen von Feuchtigkeit und/oder Sauerstoff. Weiterhin ist es möglich, dass anstelle oder zusätzlich zu dem Verbindungsmittel 6 eine sogenannte Dünnfilmverkapselung zum Schutz der zweiten Elektrode 32 und der organischen Schichtenfolge 4 vorhanden ist.
Bei der hier beschriebenen Leuchtdiode sind also verschiedene Materialien in der zweiten Elektrode 32 miteinander kombiniert. Beispielsweise ist der erste Reflexionsbereich 51 ein goldener Schriftzug, der sich gegenüber den zweiten Reflexionsbereichen 52 etwa aus Silber abhebt. Ebenso kann der erste Reflexionsbereich 51 ein Symbol aus Kupfer darstellen, das sich gegenüber einem Aluminium der zweiten Reflexionsbereiche 52 hervorhebt. Bei Verwendung unterschiedlicher Legierungen für die Reflexionsbereiche 51, 52 ergeben sich vielfältige Kombinationsmöglichkeiten hinsichtlich eines farbigen Eindrucks der Reflexionsbereiche 51, 52 im ausgeschalteten Zustand der Leuchtdiode 1.
Es ist möglich, dass im angeschalteten Zustand ein gleichmäßiges Aussehen und ein gleichmäßiges Erscheinungsbild im Betrieb der Leuchtdiode 1 an der Hauptseite 20 vorliegt. Dies ist beispielsweise dadurch erzielbar, dass die Reflektivitäten der Materialien für die Reflexionsbereiche 51, 52 bezüglich der in der organischen Schichtenfolge 4 erzeugten Strahlung nicht oder nicht signifikant voneinander abweichen. Beispielsweise ist dies möglich, wenn in der organischen Schichtenfolge 4 rotes oder rötliches Licht erzeugt wird und die Reflexionsbereiche 51, 52 Silber oder Aluminium einerseits und Kupfer oder Gold andererseits aufweisen.
Beim Ausführungsbeispiel, wie in 2 dargestellt, ist der zweite Reflexionsbereich 52 als durchgehende, zusammenhängende Materialschicht ausgebildet. Das Material der ersten Reflexionsbereiche 51 ist nur stellenweise auf das Material des zweiten Reflexionsbereichs 52 aufgebracht. Die ersten Reflexionsbereiche 51 sind strahlungsundurchlässig, so dass durch das Material der ersten Reflexionsbereiche 51 lokal das Material des zweiten Reflexionsbereichs 52 für einen Betrachter der Leuchtdiode 1 nicht erkennbar ist. Die organische Schichtenfolge 4 befindet sich stellenweise in direktem Kontakt zu dem ersten Reflexionsbereich 51 und zu dem zweiten Reflexionsbereich 52.
Anders als in 2 dargestellt können die Reflexionsbereiche 51, 52 in Richtung hin zur organischen Schichtenfolge 4 bündig miteinander abschließen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Reflexionsbereiche 51, 52 auf die zuvor fertig hergestellte organische Schichtenfolge 4 aufgebracht, zum Beispiel mit Hilfe von Masken aufgedampft, werden.
Gemäß 3 befindet sich eine Planarisierungsschicht 53 der zweiten Elektrode 32 stellenweise zwischen der organischen Schichtenfolge 4 und dem zweiten Reflexionsbereich 52. Anders als in 3 gezeichnet, ist es möglich, dass die Planarisierungsschicht 53 in Richtung weg von der Abdeckung 7 bündig mit dem ersten Reflexionsbereich 51 abschließt, so dass die organische Schichtenfolge 4 in direktem Kontakt zu dem ersten Reflexionsbereich 51 steht. Durch die Planarisierungsschicht 53 ist eine Strukturierung in die Reflexionsbereiche 51, 52 gegenüber der organischen Schichtenfolge 4 verdeckt. Die durchgehende Planarisierungsschicht 53 ist beispielsweise aus einem transparenten leitfähigen Oxid gebildet. Eine solche Planarisierungsschicht 53 kann auch in allen anderen Ausführungsbeispielen als durchgehende, unstrukturierte Schicht vorhanden sein und sich zwischen der organischen Schichtenfolge 4 und den Reflexionsbereichen 51, 52 befinden.
In den 1 bis 3 sind die organischen Leuchtdioden 1 jeweils als sogenannte Bottom-Emitter dargestellt, bei denen eine in der aktiven Schicht erzeugte Strahlung durch den Träger 2 hindurch emittiert wird. Alternativ hierzu kann eine Strahlung auch durch die Abdeckung 7 hindurch emittiert werden. Die Elektroden 31, 32 sind dann bevorzugt vertauscht angeordnet. Ebenso denkbar ist es, dass die zweite Elektrode 32 teilweise strahlungsdurchlässig ist, so dass die organische Leuchtdiode 1 insgesamt im ausgeschalteten Zustand halbtransparent erscheint und im eingeschalteten Zustand Licht beidseitig, also insbesondere an der Hauptseite 20 des Trägers 2 und an der Abdeckung 7, emittiert.
In den 4 bis 7 sind jeweils Draufsichten auf die Leuchtdioden 1 gezeigt. Die Figurenteile A beziehen sich dabei jeweils auf den ausgeschalteten Zustand der Leuchtdiode 1. In den Figurenteilen B und optional C sind die zugehörigen Leuchtdioden 1 im eingeschalteten Zustand gezeigt.
Gemäß 4 ist der erste Reflexionsbereich 51 als Kreis ausgebildet, der ringsum von dem zweiten Reflexionsbereich 52 umschlossen ist, vergleiche etwa auch 1. Im ausgeschalteten Zustand, siehe 4A, erscheint beispielsweise der erste Reflexionsbereich 51 heller als der umgebende zweite Reflexionsbereich 52. In einem ersten eingeschalteten Zustand, siehe 4B, kann der zweite Reflexionsbereich 52 heller erscheinen als der erste Reflexionsbereich 51, oder auch umgekehrt. In einem zweiten angeschalteten Zustand, vergleiche 4C, erscheint die Hauptseite 20 für einen Betrachter homogen leuchtend und zeigt somit eine gleichmäßige Leuchtdichte und Farbe auf.
Es ist möglich, dass nur einer der eingeschalteten Zustände gemäß der 4B und 4C in der Leuchtdiode 1 vorliegen kann oder dass zwischen beiden eingeschalteten Zuständen schaltbar ist, beispielsweise durch eine einstellbare Bestromungsstärke des ersten und/oder des zweiten Reflexionsbereichs 51, 52. Dies gilt entsprechend auch für alle anderen Ausführungsbeispiele, auch wenn nicht explizit dargestellt. Vorrichtungen zum unterschiedlichen Bestromen der Reflexionsbereiche 51, 52 sind zur Vereinfachung der Darstellung jeweils nicht gezeichnet.
Beim Ausführungsbeispiel der Leuchtdiode 1, wie in 5 gezeigt, werden durch die Reflexionsbereiche 51, 52 mehrere Ringe und ein zentraler Punkt dargestellt.
In 6 ist gezeigt, dass die Leuchtdiode 1 im eingeschalteten und im ausgeschalteten Zustand ein Symbol zeigt.
Gemäß 7 durchdringen sich die Reflexionsbereiche 51, 52 gegenseitig.
In den Ausführungsbeispielen ist der Reflexionsbereich 51, der das Symbol oder Zeichen formt, im ausgeschalteten Zustand jeweils heller ausgeprägt. Alternativ dazu kann auch der Reflexionsbereich 52, der den Hintergrund formt, heller gestaltet sein.
In 8 ist ein Verlauf einer Intensität I in willkürlichen Einheiten a.u. gegenüber einen Wellenlänge λ in nm dargestellt. Gezeigt ist hierbei die Intensität für die Emission von rotem Licht der rotes Licht emittierenden Leuchtdiode bei Reflexionsbereichen aus Silber Ag, Aluminium Al und Kupfer Cu.
Die gezeichneten drei Emissionsspektren unterscheiden sich nicht signifikant voneinander. Ein Unterschied in der emittierten Strahlung insbesondere einer rotes Licht emittierenden organischen Leuchtdiode 1 ist für einen Betrachter mit bloßem Auge daher nicht erkennbar. Das heißt, bei Verwendung von Elektroden aus Aluminium, Silber und Kupfer ist einerseits im ausgeschalteten Zustand der Leuchtdiode 1 aufgrund der unterschiedlichen Reflektivitäten dieser Materialien insbesondere im blauen und/oder grünen Spektralbereich eine Strukturierung in die Reflexionsbereiche möglich. Im angeschalteten Zustand hingegen emittiert die Leuchtdiode ganzflächig und homogen rotes Licht.
Die in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen organischen Leuchtdioden können etwa im Automobilbereich beispielsweise als Bremslicht und/oder als Blinklicht und/oder zur Signalgebung verwendet werden, speziell falls es sich um rotes Licht oder oranges Licht emittierende Leuchtdioden handelt. Insbesondere weißes Licht emittierende organische Leuchtdioden können beispielsweise als Tagfahrlicht oder Nebellicht verwendet werden. Ebenso können hier beschriebene Leuchtdioden auch zur Innenbeleuchtung von Fahrgasträumen verwendet werden.
Eine externe Beleuchtung der organischen Leuchtdiode etwa im ausgeschalteten Zustand kann, wie bereits erwähnt, durch natürliche oder künstliche Lichtquellen erfolgen. Speziell im ausgeschalteten Zustand der erfindungsgemäßen organischen Leuchtdiode können durch sequentielle oder gleichzeitige Bestrahlung mit multichromem und/oder farbigem Licht vielfältige Reflexionseffekte erzeugt werden, wie sie beispielsweise in einer Fahrzeugleuchte wie einem Rückscheinwerfer zur Anwendung kommen können. So kann zum Beispiel eine in einer Fahrzeugleuchte angebrachte oben beschriebene Leuchtdiode speziell bei Dunkelheit mit einer oder mehreren externen Lichtquellen, die sich im Scheinwerfer befinden können, auch in wechselnder Abfolge, beleuchtet werden und so die ausgeführten Reflexionsmuster, beispielsweise ein Logo, ein Markenname oder ähnliches zur Geltung bringen.
Mehrere der oben beschriebenen organischen Leuchtdioden können in einer Beleuchtungsvorrichtung wie einer Fahrzeugleuchte als Matrix angeordnet sein, beispielsweise in einer 2 x 2, 3 x 3, 4 x 4, oder allgemein n x m Matrix, wobei n und m natürliche Zahlen ungleich Null sind, wobei jede der Leuchtdioden individuell ansteuerbar und betreibbar sein kann. Die einzelnen Leuchtdioden können eine Matrixfläche, die bevorzugt eine Licht abstrahlende Fläche der Beleuchtungsvorrichtung ist, vollständig überdecken oder auch voneinander beabstandet sein. Die jeweiligen Reflexionsbereiche können so ausgeführt sein, dass sich für jede Leuchtdiode oder erst im Zusammenwirken der Matrixanordnung zum Beispiel ein Logo, ein Markenname oder ähnliches ergibt. Dabei können die organischen Leuchtdioden als weiße oder als farbige, insbesondere rotes Licht abstrahlende Leuchtdioden ausgebildet sein. Es ist möglich, dass die Leuchtdioden innerhalb der Matrix alle im Rahmen der Herstellungstoleranzen dasselbe Emissionsspektrum aufweisen oder spektral unterschiedlich emittieren.
Bezugszeichenliste

1: organische Leuchtdiode
2: Träger
31: erste, lichtdurchlässige Elektrode
32: zweite, reflektierende Elektrode
4: Licht erzeugende organische Schichtenfolge
51: erster Reflexionsbereich
52: zweiter Reflexionsbereich
53: Planarisierungsschicht
6: Verbindungsmittel
7: Abdeckung
I: Intensität in willkürlichen Einheiten (a.u.)
λ: Wellenlänge in nm

Claims

Organische Leuchtdiode (1) mit - einem Träger (2), - einer lichtdurchlässigen ersten Elektrode (31) und einer lichtundurchlässigen, metallischen zweiten Elektrode (32), und - einer organischen Schichtenfolge (4) mit einer aktiven Schicht zur Erzeugung von sichtbarem Licht zwischen und direkt an den beiden Elektroden (31, 32), wobei - die erste Elektrode (31) durchlässig für das erzeugte Licht ist, - die zweite Elektrode (32) reflektierend für sichtbares Licht ist und mindestens zwei Reflexionsbereiche (51, 52) aufweist, - die Reflexionsbereiche (51, 52) in Draufsicht auf eine Hauptseite (20) des Trägers (2) gesehen nebeneinander liegen, - die Reflexionsbereiche (51, 52) unterschiedliche Reflektivitäten für sichtbares Licht aufweisen, - die Reflexionsbereiche (51, 52) aus verschiedenen Metallen oder Metalllegierungen gebildet sind und sich die aktive Schicht durchgehend über die Reflexionsbereiche (51, 52) erstreckt und zur Erzeugung von weißem Licht vorgesehen ist, - mittlere Abmessungen der Reflexionsbereiche (51, 52) in Draufsicht auf die Hauptseite (20) gesehen je bei mindestens 5 mm liegen, und - die Leuchtdiode (1) an der Hauptseite (20) im Betrieb stellenweise weißes Licht und stellenweise gelbes, oranges oder rotes Licht emittiert.
Organische Leuchtdiode (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein erster der Reflexionsbereiche (51) aus Silber, einer Silberlegierung, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung geformt ist und ein zweiter der Reflexionsbereiche (52) aus Gold oder aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet ist.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich die Materialien für die Reflexionsbereiche (51, 52) lateral nebeneinander befinden und, in Draufsicht gesehen, nicht überlappen.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der das Material von einem ersten der Reflexionsbereiche (51, 52) durchgehend aufgebracht ist und sich das Material von einem zweiten der Reflexionsbereiche (51, 52) zwischen dem ersten Reflexionsbereich (51, 52) und der organischen Schichtenfolge (4) befindet.
Organische Leuchtdiode (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der die zweite Elektrode (32) eine Planarisierungsschicht (53) umfasst, die sich mindestens stellenweise zwischen der organischen Schichtenfolge (4) und dem ersten Reflexionsbereich (51, 52) befindet.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Reflexionsbereiche (51, 52) unabhängig voneinander elektrisch betreibbar sind.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der in ausgeschaltetem Zustand durch die Reflexionsbereiche (51, 52) aufgrund deren unterschiedlicher Reflektivitäten für einen Betrachter ein erstes Symbol gezeigt ist.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der in einem ersten angeschaltetem Zustand durch die Reflexionsbereiche (51, 52) für einen Betrachter ein zweites Symbol gezeigt ist.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der in einem zweiten angeschaltetem Zustand für einen Betrachter die Hauptseite (20) als eine homogene, unstrukturierte Leuchtfläche erscheint.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Reflexionsbereiche (51, 52) je mindestens eines der nachfolgenden Materialien aufweisen: Ag, Al, Au, Ca, Co, Cu, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Pd, Ru, Si, Sn, Zn.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein erster der Reflexionsbereiche (51, 52), in Draufsicht gesehen, ringsum und durchgehend von einem zweiten der Reflexionsbereiche (51, 52) umgeben ist.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mehrere der ersten und mehrere der zweiten Reflexionsbereiche (51, 52) vorhanden sind, wobei, in Draufsicht gesehen, mindestens einer der ersten Reflexionsbereiche (51, 52) ringsum und durchgehend von einem der zweiten Reflexionsbereiche (51, 52) umgeben ist und mindestens einer der zweiten Reflexionsbereiche (51, 52) ringsum und durchgehend von einem der ersten Reflexionsbereiche (51, 52) umgeben ist.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die aktive Schicht durchgehend über die Reflexionsbereiche (51, 52) hinweg zur Erzeugung von weißem Licht vorgesehen ist.
Beleuchtungsvorrichtung mit mindestens einer organischen Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine Fahrzeugleuchte oder ein Teil einer Fahrzeugleuchte ist.