专利名称：有机发光二极管、接触装置和制造有机发光二极管的方法
技术领域：
本发明一般涉及具有平面的、光学活性区域的电子器件，并特别涉及有机发光二 极管。在本文中，平面的表示光学活性元件在张紧第一和第二表面的第一和第二空间方向 上比在剩余的第三空间方向上延伸得明显更远。
背景技术：
常规发光二极管的问题是均勻地引入工作电压。通常，该工作电压对于有机叠层 来说被施加在两个连接层的边缘区域上。通过金属连接层的电引入由于金属的良好导电性 比较不危险，而施加在其它类型的、尤其是透明的连接层上的电压从边缘开始下降。这是因 为，这样的层具有相对于金属层更小的横向导电率，由此供电电压不像金属连接层那么良 好地传导。与工作电压一起，尤其是在有机发光二极管的情况下可达到的发光密度也从边 缘开始在发光面的内部区域的方向上下降。
发明内容
本发明的任务因此在于，描述一种有机发光二极管以及用于平面的、光学活性元 件的接触装置，该接触装置构成叠层或光学活性元件的改善的电连接。此外还应该描述一 种有机发光二极管，其实现了通过整个平面的均勻的辐射。还应当描述一种方法，该方法适 用于制造这样的发光二极管。根据本发明的一种实施方式，描述一种包括叠层的发光二极管，其中该叠层具有 至少一个有机层用于发射电磁射线，以及具有第一表面和与该第一表面相对的第二表面。 该发光二极管还包括导电的第一连接层，该第一连接层设置在该叠层的第一表面上并且与 该叠层电连接。此外，该发光二极管包括导电的并且对于具有可发射的电磁射线的特征性 波长的电磁射线来说至少绝大部分可被穿透的第二连接层，该第二连接层设置在该叠层的 第二表面上并且与该叠层电连接。发光二极管的特征还在于，在第一连接层的与该叠层相 对的面上设置与该第一连接层电绝缘的、导电的接触结构，该第一连接层具有多个空隙，该 第二连接层在第一连接层的多个空隙的区域中与该接触结构电连接。通过在第一连接层的该相对面上使用附加的导电的接触结构，可以贯穿第一连接 层地，例如从载体衬底的一面开始实现电流引入。通过这种方式可以在多个空隙的区域中 为第二连接层提供电势。由此该导电的接触结构部分地承担了第二连接层的任务并且有效 地起到了改善横向导电率的效果。根据优选的实施方式，所述接触结构包括至少一个第一绝缘层和导电的第三连接 层，其中该第一绝缘层与第一连接层的背离叠层的面直接物理接触，并且第三连接层与第 一绝缘层的背离第一连接层的面直接物理接触。通过使用具有第一绝缘层和导电的第三连 接层的接触结构，可以实现用于引入所需要的工作电压的紧凑的连接结构。根据另一优选实施方式，所述绝缘层构成为电绝缘的载体衬底，并且具有多个空 隙，该多个空隙对应于第一连接层的多个空隙。通过使用具有多个空隙的载体衬底，进一步简化了有机发光二极管的机械和电结构。根据另一优选的实施方式，所述叠层在第一连接层的多个空隙的区域内分别具有 凹陷，第二连接层伸入到这些凹陷中，以电接触所述接触结构。通过在叠层中形成空隙，实 现了在第二连接层和接触结构之间的直接电接触。根据另一优选实施方式，在所述叠层中设置多个接触元件，该多个接触元件被分 配给第一连接层的多个空隙，并且将第二连接层与接触结构电连接。通过在所述叠层中使 用多个接触元件，在接触结构和第二连接层之间产生了电连接。根据另一优选实施方式，多个接触元件的每一个分别被一个绝缘层包围，该绝缘 层将相应的接触元件与所述叠层电绝缘。通过使用绝缘层，可以避免在该叠层内的无意的 电接触或电流。根据另一优选实施方式，第二连接层包括掺杂的过渡金属氧化物，尤其是铟锡氧 化物或掺杂铝的锌氧化物。通过将掺杂的过渡金属氧化物用作第二连接层，可以制造特别 可被光穿透的连接层。根据另一优选实施方式，第二连接层包括厚度在5至50nm之间的薄金属层，尤其 是厚度小于30nm的金属层。将薄金属层用作第二连接层使得可以改善工作电压在叠层的 第二表面上的分布。根据另一优选实施方式，第二连接层附加地包括至少一个掺杂的过渡金属氧化物 层，其中所述薄金属层和该过渡金属层形成复合结构。通过使用连接层，包括至少一个薄金 属层和至少一个过渡金属氧化物层，与纯金属层相比，在保持可接受的透明度的同时改善 了第二连接层的横向导电率。例如还可以采用具有薄金属层的夹层结构，该薄金属层设置 在两个过渡金属层之间，或者采用具有过渡金属氧化物层的夹层结构，该过渡金属氧化物 层设置在两个薄金属层之间。所基于的任务还通过用于具有第一表面和与第一表面相对平行的第二表面的平 面的光学活性元件的接触装置解决。根据用于具有第一表面和与第一表面相对平行的第二表面的平面的光学活性元 件的接触装置的至少一个实施方式，该接触装置具有-导电的第一连接层，该第一连接层设置在该光学活性元件的第一表面上并且与 该光学活性元件电连接，以及-导电的以及对于具有预定特征性波长的电磁射线来说至少绝大部分可被穿透的 第二连接层，该第二连接层设置在光学活性元件的第二表面上并且与该光学活性元件电连 接，其中-在第一连接层的与光学活性元件相对的面上设置与该第一连接层电绝缘的导电 的接触结构，-该第一连接层具有多个空隙，以及-第二连接层在第一连接层的多个空隙的区域内与接触结构电连接。该接触装置例如可以用于在此描述的发光二极管。也就是说，与发光二极管结合 给出的特征也对在此所描述的接触装置公开，反之亦然。此外，还描述一种用于制造有机发光二极管和其它平面器件的方法，具有以下步 骤
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-提供平面的、导电的第一连接层和设置在第一连接层的区域中并与该第一连接 层电绝缘的导电的接触结构，-在第一连接层中形成多个空隙，-在第一连接层的与接触结构相对的面上平面地施加叠层，该叠层具有至少一个 有机层用于发射电磁射线，-在叠层的与第一连接层相对的面上平面地施加导电的以及对于可发射的电磁射 线的预定特征性波长来说至少绝大部分可被穿透的第二连接层，以及-通过第一连接层中的多个空隙在第二连接层和接触结构之间形成多个电连接。通过上述方法步骤，可以借助附加的接触结构实现平面的第二连接层穿透第一连 接层的电接触。借助该方法可以制造在此所描述的有机发光二极管。也就是说，结合有机发光二 极管描述的特征也结合该方法公开，反之亦然。根据优选的实施方式，所述叠层首先施加在第一连接层的整个表面上，并且在下 一个步骤中腐蚀出叠层的对应于第一连接层中的多个空隙的部分。通过平面地施加叠层和 接着对该叠层的部分腐蚀，实现第二连接层的特别简单的接触。根据另一优选实施方式，与腐蚀出叠层的所述部分一起在第一连接层中形成多个 空隙。通过一起形成空隙和腐蚀出叠层的所述部分，进一步简化了有机发光二极管的制造。根据另一优选实施方式，所述叠层的部分通过电磁射线的作用，尤其是通过激光 烧蚀而腐蚀出。通过用电磁射线的作用腐蚀出叠层的部分，可以无接触地进行制造而无需 附加的化学或其它中间步骤。根据另一优选实施方式，结构化地施加所述叠层，其中在施加该叠层时留出空隙 区域，这些空隙区域对应于第一连接层的多个空隙，使得该叠层同样具有多个空隙。只要在 施加叠层时留出空隙区域，就可以避免事后在该叠层中引入空隙。根据另一优选实施方式，借助丝网印刷技术将叠层施加在第一连接层上。丝网印 刷技术的使用使得可以简单制造具有空隙的叠层。根据另一优选实施方式，借助蒸镀将所述叠层施加在第一连接层上，其中借助荫 罩(Schattenmaske)覆盖被留出空隙的区域。借助蒸镀和所属的荫罩施加叠层实现均勻地 施加具有空隙的叠层。根据另一优选实施方式，将多个接触元件引入到叠层的区域中，这些区域对应于 第一连接层中的多个空隙。通过引入多个接触元件，接触结构可以穿透叠层地与第二连接 层电连接。根据另一优选实施方式，发光二极管包括载体衬底，第一连接层和/或接触结构 被借助光刻法施加在该载体衬底上。通过借助光刻法将第一连接层和/或接触结构施加在 载体衬底上，可以进一步简单地制造有机发光二极管。本发明的其它优选的实施方式和细节在权利要求中描述。下面借助不同实施例采 用附图详细解释本发明。在此，在附图中对具有相同或类似功能的元件使用相同的附图标记。
在附图中图1示出根据实施例的具有附加接触元件的有机发光二极管的横截面，图2示出根据另一实施例的具有第一接触元件布置的有机发光二极管的第一俯 视图，图3示出根据另一实施例的具有第二接触元件布置的有机发光二极管的第二俯 视图，图4示出根据另一实施例的具有第一接触装置的有机发光二极管的横截面，图5示出根据另一实施例的具有第二接触装置的有机发光二极管的横截面，图6示出根据不同实施例的不同接触装置的结构化的不同可能，图7示出用于制造有机发光二极管和其它平面器件的方法的流程图的实施例。
具体实施例方式图1示出根据实施例的有机发光二极管1的横截面。有机发光二极管1包括叠层 2，该叠层2具有至少一个用于发射电磁射线的有机层3。叠层2还可以包含其它有机和无 机层，这些层对于形成二极管结构是必须或有利的。这些层的示例是用于传输空穴或传输 电子的层、发射层、η掺杂的层、P掺杂的层、缓冲层和中间层，这些都是本领域技术人员公 知的。但为了看清概貌，这些附加的层未在图1中示出。叠层2包含具有一个或多个由有机材料制成的功能层的功能区域。这些功能层在 此例如可以实施为电子传输层、电致发光层和/或空穴传输层。在这些功能层中，在活性区 域中通过电子和空穴喷射以及电子和空穴重新组合产生具有单个波长或具有波长范围的 电磁射线6。在此，可以通过发射窄带或宽带的初级射线在观察者那里激励出该初级射线的 单色的、多色的和/或混合色的发光印象。这些功能层可以具有有机聚合物、有机低聚物、有机单聚物、有机的小非聚合分子 (“小分子”)或它们的组合。用于功能层的合适材料以及这些材料的布置和结构化是本领 域技术人员公知的，因此在此不再进一步讲述。在该过程中，层或元件设置或施加在另一层或另一元件“上”或“上方”在此以及 下面意味着，该层或该元件与该另一层或另一元件直接机械接触和/或电接触。此外还可 以表示，该层或该元件间接地设置在该另一层或该另一元件上方。由此在该层和该另一层 之间可以设置其它层和/或元件。 根据图1的有机发光二极管1还包括第一连接层4，该第一连接层形成用于向有机 层3提供电流的第一电极。例如，第一连接层4可以是金属层，该金属层为有机发光二极管 提供导电非常好的阴极或阳极结构。在优选实施方式中，第一连接层4反射电磁射线6，该 电磁射线在该有机发光二极管1运行时在有机层3中产生。通过这种方式电磁射线6的输 出耦合可以集中在有机发光二极管1的表面的方向上。例如为此铝层是合适的。第一连接层4可以实施为阴极，并由此用作喷射电子的材料。作为阴极材料，除其 他之外优选的尤其是铝、钡、铟、银、金、镁、钙或锂以及它们的化合物、组合物和合金。第一连接层可以结构化地实施为电极子区域。例如，第一连接层4能以并行相邻 排列的第一电极条的形式实施。特别优选的，第一连接层4导电地与印刷线路连接。在此，连接层4例如可以转换为第一印刷线路地实施，或与第一印刷线路分离地实施并且导电地 与该第一印刷线路连接。有机发光二极管1还包括第二连接层5。第二连接层5形成第二电极用于在叠层 2的表面上施加工作电压。例如可以实施为阳极并由此可以用作空穴注入材料的第二连接层5例如可以具 有透明的导电氧化物，或者由透明的导电氧化物组成。透明的导电氧化物(简写为“TC0”) 是透明的导电材料，一般是金属氧化物，例如锌氧化物，锡氧化物，镉氧化物，钛氧化物，铟 氧化物或特别优选的是铟锡氧化物(ITO)。除了二价金属氧化物如ZnO、SnO2或In2O3之外， 还有三价金属氧化物如 Zn2Sn04、CdSnO3> ZnSnO3> Mgln204、Galn03、Zn2In2O5 或 In4Sn3O12 或不 同的透明导电氧化物的混合物都属于TCO组。此外，TCO不需要对应于化学计量的组成，还 可以是P或η掺杂的。例如第二连接层5可以是由铟锡氧化物制成的层。铟锡氧化物和其它的掺杂的过渡金属氧化物对于具有特定波长的电磁射线，尤其 是对于在可见光波长范围内、即从400nm到SOOnm的电磁射线来说至少部分透明。通过这 种方式，电磁射线6可以穿透第二连接层5地，也就是图1中从上穿出有机发光二极管1。 有机发光二极管1由此形成平面辐射器。由此例如可以在叠层2的下方与其有机特性无关 地选择第一连接层4的材料。第二连接层5替换或附加地还可以具有金属和/或金属合金和/或层序列，例如 所谓的IMI层(ITO/金属/ITO)，或由这样的金属和/或金属合金和/或层序列制成，它们 包括材料Ag，Al，Cr，Mo和Au中的至少一种。替换的，第一连接层4可以构成为具有上述材料或上述材料的组合的阳极，第二 连接层5可以构成为具有上述材料或上述材料的组合的阴极。此外，连接层4和5还可以 具有导电或半导电的有机材料。根据图1的有机发光二极管具有接触结构7，该接触结构用于向第二连接层5引 入电压。接触结构7在该实施例中通过第三连接层8、第一绝缘层9以及第二绝缘层10形 成。第一绝缘层9将第三连接层8与第一连接层4电绝缘。第二绝缘层10向下将第三连 接层8例如相对于图1未示出的载体衬底绝缘。只要有机发光二极管1设置在不导电的载 体衬底上，就可以放弃绝缘层10。第三连接层8例如可以由与第一连接层4相同的材料构成或包括这些材料。第一 和第二绝缘层9和10例如可以包含聚合物材料或金属或半导体材料的氧化物，或者由聚合 物材料或金属或半导体材料的氧化物制成。例如，为此合适的是塑料薄膜、二氧化硅层或公 知的印刷电路板材料。接触结构7还包括多个接触元件11。接触元件11在图1所示的实施例中是导电 的换向片(Steg)，这些换向片设置在有机的叠层3内。接触元件11通过第一连接层4中的 空隙12引导。第一绝缘层9同样具有空隙用以实施接触元件11。这些接触元件例如可以 是金属换向片，具有大约10 μ m的直径。替换的，例如还需要使用良好导电的非金属接触元 件。例如可以在叠层2中形成碳纳米管或高温超导体。为了将接触元件11与包围该接触元件的第一连接层4绝缘以及与叠层2绝缘，用 第三绝缘层14包围每个接触元件11。例如，用于形成接触元件11的金属或半导体材料部 分被氧化或者用附加的绝缘材料涂层，以形成第三绝缘层14。
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图1所示的有机发光二极管1使得可以基本上均勻地向叠层2提供工作电流或工 作电压。第一连接层4为此优选由具有非常好的导电性的金属材料组成。例如，第一连接 层4可以由铜或铝制造。第二连接层5由基本上透明的材料组成。优选的，第二连接层5由掺杂的过渡金 属或非常薄的金属层组成。例如，具有20nm至150nm之间厚度的铟锡氧化物层依据所使用 的材料的质量和纯度而在可见波长范围内具有超过80%的透射度。具有从5nm至50nm、例 如在IOnm至30nm之间的层厚的金属层依据材料的层厚而在可见光区域内达到超过70%的 透明度。也可以使用包括至少一个薄金属层和过渡金属氧化物层的复合结构。附加地，还 可以将减反射层集成到第二连接层5中，以提高第二连接层的透明度。通过这种方式保证电磁射线6通过整个表面从有机发光二极管1出去的非常高效 的输出耦合。但是，这种透明的连接层5只具有比较小的横向导电率。尽管如此，通过经由 接触元件11对第二连接层5的多重电接触，可以将工作电压沿着有机发光二极管1的表面 的下降限制为最小值，从而可以实现通过整个表面的均勻的电流引导，并且形成亮度均勻 的发光平面的印象。在图1中出于看到概貌的原因未示出以薄膜封装或盖子的形式对发光二极管1的 常规封装，但并不排除。例如波长转换层在封装装置中的使用是有利的，以例如避免有差异 的颜色老化，该颜色老化例如在使用多个不同的活性区域来产生混合光的情况下出现。另一 方面，光电器件的发光印象的色度坐标可与发射射线的层序列的电子特性无关地被优化。尤其是，发光二极管1在使用转换层时可以辐射出由初级射线和次级射线组成的 重叠射线。在此，初级射线的一部分可以未经转换地横贯波长转换层，并且从封装装置射 出。此外，电磁次级射线还可以从封装装置射出，并由封装装置辐射出去。因此对于外部观 察者来说，通过电磁初级射线和电磁次级射线的叠加可以觉察到混合色的发光印象。在此， 该混合色的发光印象取决于初级射线和次级射线的相对部分。初级射线和次级射线可以具 有相互不同的波长范围。由此可以产生电磁射线6的例如不同颜色的混合，这些不同颜色 导致具有期望的最终颜色的总射线。通过可选地使用薄连接层4，5，和7，例如薄金属层，以及只要存在还使用柔性的 载体衬底，例如塑料薄膜，还可以制造柔性器件，尤其是可弯曲的有机发光二极管。在图2和图3中示出具有不同设置的接触元件11的有机发光二极管1的两个俯 视图。根据在图2示出的另一实施例，在叠层2的表面上均勻地分布多个接触元件11。例 如，具有相同直径的金属换向片以六面形的密闭包装设置到叠层2中。根据图3所示的另一实施例，使用接触元件11的替换布置。根据图3，借助多个随 机设置的接触元件11来解决第二连接层5的接触，例如通过将导电材料扩散到叠层2中。 各个接触元件11的位置以及这些接触元件的精确形状和直径在此都取决于随机分布。根据接触元件11的实施方式，所述连接换向片可以具有大约IOOnm到几微米的直 径。在此，各个接触元件11之间的间距被确定为，使得对于有机发光二极管1的观察者来 说形成均勻发光面的印象。第二连接层5的横向导电率越好，各个接触元件11之间的间距 越大。典型地，为了制造大面积的有机发光二极管，几毫米到几厘米的间距是可能的也是优 选的。在图1中示出的接触元件11例如可以通过引入附加的换向片或通过部分转换叠
9层2来制造。替换的，在第二连接层5和接触结构7之间还通过结构化地施加不同的层来 制造电连接。下面参照图4和图5详细描述。图4示出根据本发明另一实施方式的接触装置15。接触装置15包括具有有机层 3的叠层2。在有机层3的底面上设置第一连接层4。与第一连接层4相对地在叠层2的表 面上设置第二连接层5。各个层可以由上面参照图1描述的材料制造或包含这些材料。例 如，第一连接层4包括一种金属，第二连接层5包括铟锡氧化物。在第一连接层4的下方设置接触结构7。该接触结构7包括绝缘层9和第三连接 层8，该第三连接层8设置在绝缘层9的下方并且例如由金属导体材料组成。在图4的左边 缘区域和右边缘区域，层8，9，4，3和5形成一个叠层，其中第一连接层4和第二连接层5之 间的有机层3被包含在夹层结构中，该夹层结构例如形成有机发光二极管结构。图4的中部区域中示出接触位置17，该接触位置用于将第二连接层5与第三连接 层8电连接。在该区域中存在凹陷16，在该凹陷中引入第二连接层5。尤其是绝缘层9以及 第一连接层4都在该区域中具有空隙，从而这些层在凹陷16的区域中以所示出的横截面中 断。有机层3具有空隙，该空隙形成凹陷16。第二连接层5平面地施加在图4中所示出的 叠层2上，从而第二连接层5侵入该凹陷16中并且产生与第三连接层8的电接触。例如， 在第二连接层5被施加在接触装置15上之前，可以通过微机械的处理步骤例如利用激光烧 蚀在凹陷16的区域中除去层3，4和9。图5示出用于叠层2的接触装置15的另一实施例。接触装置15包括第三连接层 8、绝缘层9、第一连接层4、有机层3和第二连接层5。由此该层序列包括与在图4所示的层 序列相同的层并且例如由相同的材料制成。根据图5的接触装置15在接触位置17的区域中具有凹陷16。第二连接层5侵 入到凹陷16中并由此形成与第三连接层8的电接触。与图4所示的接触装置不同，绝缘层 9中所具有的空隙13在图5中的构成得更小。在根据图4的接触装置15中，第二连接层5 在与第三连接层8的电接触之外覆盖在整个有机层3上，而根据图5的第二连接层5在绝 缘层9上位于该接触位置旁的左边和右边。通过这种方式，改善了连接层4和8之间的电 绝缘，从而减小了在接触装置的区域中出现短路的概率。此外，由此可以在叠层2内产生均 勻的电场，从而在接触结构7的区域中也形成了均勻的发光面。在图1至图5中作为点状的、尤其是圆形的接触示出接触元件11或接触位置17。 但是还可以是其它用于形成接触的形状。在根据图6A至6C的其它实施例中，示出在第二 连接层5和接触结构7之间形成接触的其它可能。在图6A中示出十字形的接触装置15。十字形的接触装置15除其它之外具有以 下优点使得可以在连接层8和第二连接层5之间实现比较大的电流。图6B示出条纹形 状的接触装置15。条纹形状的接触装置15可以通过特别简单的方式侵入到叠层2中。例 如，可以在有机层3、第一连接层4和第一绝缘层9中引入切口(Schnitte)。图6C示出十 字叉网状的接触15a和蜂窝形状的接触装置15b。十字叉网状的接触15a和蜂窝状的接触 装置15b使得可以规则和均勻地向第二连接层5提供工作电流，以用于运行有机发光二极 管或其它光学活性元件。上述装置的优点在于，整个发光面上的横向电流分布可以通过导电良好的接触结 构7或连接层8进行。由于接触结构7或连接层8可以由任意厚度以及不透明的材料制造，
10因此原则上可以用所述装置为任意大的平面提供工作电流。例如可以使用由第一连接层4、 第一绝缘层9和第三连接层8组成的夹层结构。这样的具有两个金属层和一个绝缘层的夹 层结构可以简单的制造。例如可以通过平版印刷的方式在导电材料的表面或底面上制造印刷电路。替换 的，还可以使用由两个金属层和位于这些金属层之间的一个塑料层形成的叠层。图7示出用于制造具有至少一个光学活性元件的有机发光二极管和其它平面器 件的方法的实施例，该其它平面器件尤其是无机发光二极管、平面的射线检测器或太阳能 电池。在第一步骤71中提供第一连接层4。第一连接层例如可以在载体衬底上提供给待 制造的发光二极管。例如，该载体衬底可以是陶瓷载体衬底。替换的，还可以使用印刷电路 板或其它合适的载体材料。必要时也可以放弃使用载体衬底，尤其是在第一连接层4例如 由金属层或薄膜形成的情况下。此外，提供第三连接层8，该第三连接层与第一连接层4电 绝缘并且平面地设置在该第一连接层4上。例如，第一连接层4和第三连接层8可以已经 设置在载体衬底上或者事后在该方法的实行过程中例如借助光刻或涂层的方法施加在载 体衬底上。当然还可以在不导电的载体衬底上粘合或通过其它方式固定导电的金属膜。在另一步骤72中，在第一连接层4中形成空隙12以及在绝缘层9中必要时也形 成空隙13。这些空隙使得稍后出现的第二连接层5可以与第一连接层4接触。空隙12和 13可以通过机械、微机械或化学方法形成在第一连接层4中和第一绝缘层9中。例如可以 通过钻孔、跣削、蚀刻或侵入的方式在第一连接层4中和/或第一绝缘层9中引入孔。在另一方法步骤73中，在第一连接层4上涂覆具有至少一个有机层3的叠层。有 机叠层2被涂覆在第一连接层4的露出的表面上，从而制造第一连接层4和叠层2之间的 第一电接触。原则上，叠层2首先可以涂覆在第一连接层4的整个区域内。可选的，可以事后在 有机层3中引入接触元件11或在叠层2中形成凹陷16。替换的，还可以仅在以下区域中涂 覆有机层3，这些区域不对应于在第一连接层4或绝缘层9中的空隙12或13。根据第一替换方案，叠层2被涂覆在第一连接层4的整个区域中，例如以喷射的方 式。随后，对应于第一连接层4或绝缘层9的空隙12或13的叠层2部分例如借助激光烧 蚀而被除去。根据第二替换方案，例如借助丝网印刷技术涂覆有机层3，其中通过丝网印刷 方法留出对应于空隙12或13的空隙区域。此外还可以在第一连接层4上借助真空扩散技 术蒸镀叠层2，其中借助荫罩留出对应于空隙12或13的空隙区域。根据不同的实施方式，替代具有有机层的叠层2涂覆、外延生长或根据其它现有 技术公知的方法形成另一例如无机的叠层，例如包括半导体材料。通过这种方式例如还可 以制造太阳能电池、用于识别电磁射线的射线检测器或其它具有平面光学活性区域的电子 器件。在另一步骤74中在叠层2上施加第二连接层5。例如，可以在叠层2的表面上蒸 镀或生长或在该表面上沉积铟锡氧化物层。在此，第二连接层5大面积地涂覆在整个叠层 2的区域中。在最后一个步骤75中，在第二连接层5和第三连接层8之间形成电连接。在叠层 2中设置凹陷16的情况下，该步骤与步骤74 —起执行。也就是说，通过施加第二连接层5同时也在空隙12的区域中进行第三连接层8的电接触。替换的，还可以通过在叠层2中引 入附加的接触元件11而在第二连接层5和第三连接层8之间形成电连接。例如可以在叠 层2中引入薄金属针。例如为此合适的是由银制成的具有小于20nm直径的金属针。上述步骤也能以不同于上述的顺序执行。例如按照相反的顺序制造该层序列，也 就是说从通过第二连接层5形成的覆盖电极开始、通过叠层2、第三连接层4、绝缘层9和第 三连接层8。此外，多个方法步骤可以组合到一个步骤中。例如可以与叠层2中的凹陷16 中一起在第一连接层4和第一绝缘层9中制造空隙12和13。在所描述的实施例中，第三连接层8被描述为附加的金属导体层或其它导体层， 该第三连接层8被平面地涂覆在绝缘层9上。替换平面的接触结构7，当然还可以在第一连 接层4的背离叠层2的面上设置其它接触元件，这些接触元件保证向第二连接层5均勻地 提供工作电流。例如，各个接触元件11可以借助印刷电路或电缆连接而连接到电流源。最后，可以将所描述的实施例的各个特征相互组合，以实现其它可能的实施方式。该专利申请要求德国专利申请DE102008011867. 2和DE102008020816. 7的优先 权，其公开内容在此通过弓I用结合于此。本发明不是要通过借助实施例的描述限制于这些实施例。本发明包括每个新的特 征以及特征的每种组合，这尤其是包含权利要求中的特征的每种组合，即使这些特征或组 合本身没有清楚地在权利要求或实施例中给出。
权利要求
一种有机发光二极管(1)，包括 叠层(2)，该叠层具有至少一个有机层(3)用于发射电磁射线(6)，其中该叠层(2)具有第一表面和与该第一表面相对的第二表面， 导电的第一连接层(4)，该第一连接层(4)设置在该叠层(2)的第一表面上并且与该叠层电连接，以及 导电的并且对于能发射的电磁射线(6)的特征性波长来说至少绝大部分能被穿透的第二连接层(5)，该第二连接层(5)设置在该叠层(2)的第二表面上并且与该叠层电连接，其中 在第一连接层(4)的与该叠层(2)相对的面上设置与该第一连接层(4)电绝缘的、导电的接触结构(7)， 该第一连接层(4)具有多个空隙(12)，以及 该第二连接层(5)在第一连接层(4)的多个空隙(12)的区域中与该接触结构(7)电连接。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管(1)，其中所述接触结构(7)包括至少一个第一绝缘层(9)和导电的第三连接层(8)，其中该第一 绝缘层(9)与第一连接层(4)的背离叠层(2)的面直接物理接触，并且第三连接层(8)与 第一绝缘层(9)的背离第一连接层(4)的面直接物理接触。
3.根据前述权利要求至少之一所述的有机发光二极管(1)，其中所述第一绝缘层(9)构成为电绝缘的载体衬底并且具有多个空隙(13)，该多个空 隙对应于第一连接层(4)的多个空隙(12)。
4.根据前述权利要求至少之一所述的有机发光二极管(1)，其中所述叠层⑵在第一连接层⑷的多个空隙(12)的区域内分别具有凹陷(16)，第 二连接层(5)伸入到这些凹陷(16)中，以电接触所述接触结构(7)。
5.根据前述权利要求至少之一所述的有机发光二极管(1)，其中在所述叠层(2)中设置多个接触元件(11)，该多个接触元件被分配给第一连接层 (4)的多个空隙(12)，并且将第二连接层(5)与接触结构(7)电连接。
6.根据前述权利要求至少之一所述的有机发光二极管(1)，其中多个接触元件(11)的每一个分别被一个绝缘层(14)包围，该绝缘层(14)将相应 的接触元件(11)与所述叠层(2)电绝缘。
7.根据前述权利要求至少之一所述的有机发光二极管(1)，其中第二连接层(5)包括掺杂的过渡金属氧化物，尤其是铟锡氧化物或掺杂铝的锌氧 化物。
8.根据前述权利要求至少之一所述的有机发光二极管(1)，其中第二连接层(5)包括至少一个厚度在5至50nm之间的薄金属层，尤其是厚度小于 30nm的金属层。
9.根据前述权利要求至少之一所述的有机发光二极管(1)，其中第二连接层(5)附加地包括至少一个掺杂的过渡金属氧化物层，其中所述薄金属 层和该过渡金属层形成复合结构。
10.一种用于制造有机发光二极管(1)的方法，具有以下步骤-提供平面的、导电的第一连接层(4)和设置在第一连接层(4)的区域中并与该第一连 接层(4)电绝缘的导电的接触结构(7)，-在第一连接层(4)中形成多个空隙(12)，-在第一连接层(4)的与接触结构(7)相对的面上平面地施加叠层(2)，该叠层(2)具 有至少一个有机层(3)用于发射电磁射线(6)，_在叠层(2)的与第一连接层(4)相对的面上平面地施加导电的以及对于能发射的电 磁射线(6)的预定特征性波长来说至少绝大部分能被穿透的第二连接层(5)，以及-通过第一连接层(4)中的多个空隙(12)在第二连接层(5)和接触结构(7)之间形成 多个电连接。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述叠层(2)首先施加在第一连接层(4)的 整个表面上，并且在下一个步骤中腐蚀出叠层(2)的对应于第一连接层(4)中的多个空隙 (12)的部分。
12.根据权利要求10和11至少之一所述的方法，其中与腐蚀出叠层(2)的所述部分一 起在第一连接层(4)中形成多个空隙(12)。
13.根据权利要求10至12至少之一所述的方法，其中所述叠层(2)的所述部分通过电 磁射线的作用，尤其是通过激光烧蚀而被腐蚀出。
14.根据权利要求10至13至少之一所述的方法，其中结构化地施加所述叠层(2)， 其中在施加该叠层(2)时留出空隙区域，这些空隙区域对应于第一连接层(4)的多个空隙 (12)，使得该叠层(2)同样具有多个空隙。
15.根据权利要求10至14至少之一所述的制造方法，其中将多个接触元件(11)引入 到叠层(2)的对应于第一连接层(4)中多个空隙(12)的区域中。
全文摘要
本发明涉及一种有机发光二极管(1)，包括用于发射电磁射线(6)的叠层(2)。在该叠层(2)的第一表面上设置导电的第一连接层(4)，以及在该叠层(2)的第二表面上设置导电的并且对于可发射的电磁射线(6)的特征性波长来说至少绝大部分可被穿透的第二连接层(5)。该有机发光二极管的特征在于设置在第一连接层(4)的与该叠层相对的面上的导电的接触结构(7)，该接触结构与该第二连接层(5)在第一连接层(4)的多个空隙(12)的区域中电连接。本发明还涉及用于平面的光学活性元件的接触装置(15)以及一种用于制造有机发光二极管(1)的方法。
文档编号H01L51/52GK101965654SQ200980106793
公开日2011年2月2日 申请日期2009年2月16日 优先权日2008年2月29日
发明者D·贝克尔, E·朗, M·克莱因, T·多贝廷 申请人:奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司