(57)【要約】  本発明は、有機発光ダイオード（１）に関する。有機発光ダイオードは、電磁放射（６）を放出する少なくとも１つの有機層（３）と、第１の表面と、該第１の表面とは対向する第２の表面とを備えた積層体（２）と、積層体の第１の表面上に配置されており、且つ、該第１の表面と電気的に接続されている導電性の第１の端子層（４）と、積層体の第２の表面上に配置されており、該第２の表面と電気的に接続されており、且つ、放射可能な電磁放射（６）の特徴的な波長の電磁放射を少なくとも大部分を透過させる、導電性の第２の端子層（５）とを有する。第１の端子層の積層体側とは反対側の面には、第１の端子層から電気的に絶縁されている導電性のコンタクト構造（７）が配置されており、第１の端子層は複数の切欠部（１２）を有し、第２の端子層は第１の端子層の複数の切欠部の領域においてコンタクト構造と電気的に接続されている。
2011513901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機発光ダイオード（１）において、
電磁放射（６）を放出する少なくとも１つの有機層（３）と、第１の表面と、該第１の表面とは対向する第２の表面とを備えた積層体（２）と、
前記積層体（２）の前記第１の表面上に配置されており、且つ、該第１の表面と電気的に接続されている導電性の第１の端子層（４）と、
前記積層体（２）の前記第２の表面上に配置されており、該第２の表面と電気的に接続されており、且つ、放射可能な前記電磁放射（６）の特徴的な波長の電磁放射を少なくとも大部分を透過させる、導電性の第２の端子層（５）とを有し、
前記第１の端子層（４）の前記積層体（２）側とは反対側の面には、前記第１の端子層（４）から電気的に絶縁されている導電性のコンタクト構造（７）が配置されており、
前記第１の端子層（４）は複数の切欠部（１２）を有し、
前記第２の端子層（５）は前記第１の端子層（４）の複数の切欠部（１２）の領域において前記コンタクト構造（７）と電気的に接続されていることを特徴とする、
有機発光ダイオード（１）。
【請求項２】
前記コンタクト構造（７）は少なくとも１つの第１の絶縁層（９）および導電性の第３の端子層（８）を有し、
前記第１の絶縁層（９）は前記第１の端子層（４）の前記積層体（２）側とは反対側の面と物理的に直に接触しており、
前記第３の端子層（８）は前記第１の絶縁層（９）の前記第１の端子層（４）側とは反対側の面と物理的に直に接触している、請求項１記載の有機発光ダイオード（１）。
【請求項３】
前記第１の絶縁層（９）は電気的に絶縁された支持体基板として構成されており、複数の切欠部（１３）を有し、該複数の切欠部（１３）は前記第１の端子層（４）の前記複数の切欠部（１２）に対応付けられている、請求項１または２のうちの少なくとも１項記載の有機発光ダイオード（１）。
【請求項４】
前記積層体（２）は前記第１の端子層（４）の前記複数の切欠部（１２）の領域においてそれぞれ１つの凹部（１６）を有し、前記第２の端子層（５）は前記コンタクト構造（７）と電気的に接触接続するために前記凹部（１６）に突出している、請求項１から３までのいずれか１項記載の有機発光ダイオード（１）。
【請求項５】
前記積層体（２）内に複数のコンタクト素子（１１）が配置されており、該複数のコンタクト素子（１１）は前記第１の端子層（４）の前記複数の切欠部（１２）に対応付けられており、前記第２の端子層（５）は前記コンタクト構造（５）と電気的に接続されている、請求項１から４までのうちの少なくとも１項記載の有機発光ダイオード（１）。
【請求項６】
前記複数のコンタクト素子（１１）の各々はそれぞれ１つの絶縁層（１４）によって包囲されており、該絶縁層（１４）は前記複数のコンタクト素子（１１）の各々を前記積層体（２）から絶縁させる、請求項１から５までのうちの少なくとも１項記載の有機発光ダイオード（１）。
【請求項７】
前記第２の端子層（５）はドープされた遷移金属酸化物、例えば酸化インジウムスズまたはアルミニウムでドープされた酸化亜鉛を含有する、請求項１から６までのいずれか１項記載の有機発光ダイオード（１）。
【請求項８】
前記第２の端子層（５）は、５ｎｍ〜５０ｎｍの厚さを有する少なくとも１つの薄い金属層、例えば３０ｎｍよりも薄い厚さを有する金属層を有する、請求項１から７までのうちの少なくとも１項記載の有機発光ダイオード（１）。
【請求項９】
前記第２の端子層（５）はさらに少なくとも１つのドープされた遷移金属酸化物層を有し、該遷移金属酸化物層および前記薄い金属層が結合体構造を形成する、請求項１から８までのうちの少なくとも１項記載の有機発光ダイオード（１）。
【請求項１０】
有機発光ダイオード（１）の製造方法において、
導電性の平坦な第１の端子層（４）と、該第１の端子層（４）の領域に配置されており、且つ、該第１の端子層（４）から電気的に絶縁されている導電性のコンタクト構造（７）とを準備するステップ、
前記第１の端子層（４）内に複数の切欠部（１２）を形成するステップ、
電磁放射（６）を放出する少なくとも１つの有機層（３）を有する積層体（２）を、前記第１の端子層（４）の前記コンタクト構造側（７）とは反対側の面に平坦に被着するステップ、
放射可能な電磁放射（６）の所定の特徴的な波長を少なくとも大部分を透過させる導電性の第２の端子層（５）を、前記積層体（２）の前記第１の端子層（４）側とは反対側の面に平坦に被着するステップ、
前記第２の端子層（５）と前記コンタクト構造（７）との間の複数の電気的な接続部を前記第１の端子層（４）内の前記複数の切欠部（１２）によって形成するステップ、
を有することを特徴とする、有機発光ダイオード（１）の製造方法。
【請求項１１】
前記積層体（２）を先ず前記第１の端子層（４）の表面全体に被着し、
後続のステップにおいて、前記第１の端子層（４）内の前記複数の切欠部（１２）に対応付けられている積層体（２）の一部を除去する、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の端子層（４）内の前記複数の切欠部（１２）の形成を、前記積層体（２）の一部の前記除去と一緒に実施する、請求項１０または１１のうちの少なくとも１項記載の方法。
【請求項１３】
前記積層体（２）の一部を電磁放射の作用によって、例えばレーザアブレーションによって除去する、請求項１０から１２までのうちの少なくとも１項記載の方法。
【請求項１４】
前記積層体（２）を構造化して被着し、該積層体（２）の被着の際に、前記第１の端子層（４）の前記複数の切欠部（１２）が対応付けられている領域には積層体を被着させず、前記積層体（２）は同様に複数の切欠部を有する、請求項１０から１３までのうちの少なくとも１項記載の方法。
【請求項１５】
複数のコンタクト素子（１１）を前記第１の端子層（４）内の前記複数の切欠部（１２）に対応付けられている積層体（２）の領域に設ける、請求項１０から１４までのうちの少なくとも１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、光学活性領域を備えた平坦な電子モジュールに関し、殊に、有機発光ダイオードに関する。この関係において平坦とは、光学活性素子が第１の表面および第２の表面を成す第１の空間方向および第２の空間方向にでは実質的に残りの第３の空間方向よりも長く延在していることを意味する。
【０００２】
従来の発光ダイオードの問題は、動作電圧が一様に供給されることである。通常の場合、有機積層体に対する動作電圧は２つの端子層の端部領域に印加される。金属性の端子層を介する給電は金属の導電性が良好であることに基づいて比較的危険なものではないが、他の種類の端子層、殊に透明な端子層に印加される電圧は縁部から降下する。このことは、その種の層の横方向導電性が金属性の層のものに比べて低く、したがって給電電圧を金属性の端子層と同程度に良好に伝達されないことに起因する。殊に有機発光ダイオードにおいては、達成可能な輝度も動作電圧と一緒に発光面の縁部から内部領域の方向に向かって降下する。
【０００３】
したがって本発明の課題は、積層体ないし光学活性素子の電気的な接続が改善されている、有機発光ダイオードならびに平坦な光学的に活性な素子のためのコンタクト装置を提供することである。さらに、面全体にわたる一様な放射を実現する有機発光ダイオードが提供されるべきである。またその種の発光ダイオードの製造に適した方法も提供されるべきである。
【０００４】
本発明の実施形態によれば、電磁放射を放出する少なくとも１つの有機層と、第１の表面と、この第１の表面とは反対側の第２の表面とを備えた積層体を有する発光ダイオードが提供される。さらに発光ダイオードは導電性の第１の端子層を有し、この第１の端子層は積層体の第１の表面上に配置されており、またこの第１の表面と電気的に接続されている。さらに発光ダイオードは、放射可能な電磁放射の特徴的な波長の電磁放射を少なくとも大部分透過させる、導電性の第２の端子層を有し、この第２の端子層は積層体の第２の表面上に配置されており、またこの第２の表面と電気的に接続されている。殊に発光ダイオードは、第１の端子層の積層体側とは反対側の面には、この第１の端子層とは電気的に絶縁されている導電性のコンタクト構造が配置されており、第１の端子層が複数の切欠部を有し、また第２の端子層が第１の端子層の複数の切欠部の領域においてコンタクト構造と電気的に接続されていることを特徴とする。
【０００５】
第１の端子層と対向する側に付加的な導電性のコンタクト構造を使用することによって、第１の端子層を通過する給電、例えば支持体基板の側からの給電が実現される。このようにして、電位を複数の切欠部の領域において第２の端子層に供給することができる。したがって導電性のコンタクト構造は部分的に第２の端子層のタスクを担い、また横断方向の導電性を効果的に改善する。
【０００６】
有利な実施形態によれば、コンタクト構造は少なくとも１つの第１の絶縁層および導電性の第３の端子層を有し、第１の絶縁層は第１の端子層の積層体側とは反対側の面と物理的に直に接触しており、また第３の端子層は第１の絶縁層の第１の端子層側とは反対側の面と物理的に直に接触している。第１の絶縁層および導電性の第３の端子層を備えたコンタクト構造を使用することによって、必要な動作電圧を供給するための小型の端子構造を実現することができる。
【０００７】
別の有利な実施形態によれば、絶縁層は電気的に絶縁された支持体基板として構成されており、また複数の切欠部を有し、これらの複数の切欠部は第１の端子層の複数の切欠部に対応付けられている。複数の切欠部を備えた支持体基板を使用することによって、有機発光ダイオードの機械的な構造および電気的な構造がさらに簡略化される。
【０００８】
別の有利な実施形態によれば、積層体は第１の端子層の複数の切欠部の領域においてそれぞれ１つの凹部を有し、第２の端子層はコンタクト構造と電気的に接触するためにこの凹部に突出している。積層体内に切欠部を形成することによって、第２の端子層とコンタクト構造との間に直接的な電気的な接触接続が実現される。
【０００９】
別の有利な実施形態によれば、積層体内に複数のコンタクト素子が配置されており、これらのコンタクト素子は第１の端子層の複数の切欠部に対応付けられており、また第２の端子層はコンタクト構造と電気的に接続されている。積層体において複数のコンタクト素子を使用することによって、コンタクト構造と第２の端子層との間の電気的な接続が確立される。
【００１０】
別の有利な実施形態によれば、複数のコンタクト素子の各々はそれぞれ１つの絶縁層によって包囲されており、この絶縁層はそれぞれのコンタクト素子を積層体から絶縁させる。複数の絶縁層を使用することによって、積層体内の意図していない電気的な接触または電流を回避することができる。
【００１１】
別の有利な実施形態によれば、第２の端子層がドープされた遷移金属酸化物、殊に酸化インジウムスズまたはアルミニウムでドープされた酸化亜鉛を含有する。第２の端子層としてドープされた遷移金属酸化物を使用することによって、光透過率が殊に高い端子層を製造することができる。
【００１２】
別の有利な実施形態によれば、第２の端子層は５ｎｍ〜５０ｎｍの厚さを有する薄い金属層、殊に３０ｎｍよりも薄い厚さを有する金属層を有する。第２の端子層として薄い金属層を使用することによって、積層体の第２の表面における動作電圧の改善された分配が実現される。
【００１３】
別の有利な実施形態によれば、第２の端子層がさらに少なくとも１つのドープされた遷移金属酸化物層を有し、この場合には薄い金属層と遷移金属酸化物層が結合体構造を形成する。少なくとも１つの薄い金属層と少なくとも１つの遷移金属酸化物層とを有する端子層を使用することによって、許容できる透明性を維持しながら第２の端子層の横方向の導電性を純粋な金属層に比べて改善することができる。例えば、２つの遷移金属酸化物層の間に配置されている薄い金属層、または２つの薄い金属層の間に配置されている遷移金属酸化物層を備えたサンドウィッチ構造も考えられる。
【００１４】
さらに本願発明が基礎とする課題は、第１の表面と、この第１の表面に平行に対向している第２の表面とを備えた、平坦な光学的な活性素子のためのコンタクト装置によって解決される。
【００１５】
第１の表面とこの第１の表面に平行して対向している第２の表面とを備えた、平坦な光学的な活性素子のためのコンタクト装置の少なくとも１つの実施形態によれば、コンタクト装置が、
光学的に活性な素子の第１の表面に配置されており、この第１の表面と電気的に接続されている導電性の第１の端子層と、
光学的に活性な素子の第２の表面に配置されており、この第２の表面と電気的に接続されており、また所定の特徴的な波長の電磁放射を少なくとも大部分を透過させる、導電性の第２の端子層とを有し、
第１の端子層の光学的に活性な素子側とは反対側の面には、この第１の端子層から電気的に絶縁されている導電性のコンタクト構造が配置されており、
第１の端子層が複数の切欠部を有し、
第２の端子層が第１の端子層の複数の切欠部の領域においてコンタクト構造と電気的に接続されている。
【００１６】
コンタクト装置を例えば本明細書において記載されている発光ダイオードのために使用することができる。すなわち、発光ダイオードと関連させて説明した複数の特徴は本明細書において記載するコンタクト装置に対しても当てはまり、またその逆も当てはまる。
【００１７】
さらに、有機発光ダイオードおよび他の平坦な構成素子を製造するための方法は以下のステップを有する：
導電性の平坦な第１の端子層と、第１の端子層の領域に配置されており、この第１の端子層から電気的に絶縁されている導電性のコンタクト構造とを準備するステップ、
第１の端子層内に複数の切欠部を形成するステップ、
電磁放射を放出する少なくとも１つの有機層を有する積層体を、第１の端子層のコンタクト構造側とは反対側の面に平坦に被着するステップ、
放射可能な電磁放射の所定の特徴的な波長を少なくとも大部分を透過させる導電性の第２の端子層を、積層体の第１の端子層側とは反対側の面に平坦に被着するステップ、
第２の端子層とコンタクト構造との間の複数の電気的な接続部を第１の端子層内の複数の切欠部によって形成するステップ。
【００１８】
上述のステップによって、第１の端子層を通る平坦な第２の端子層の電気的な接触接続が付加的なコンタクト構造によって実現される。
【００１９】
本方法により本明細書において記載する有機発光ダイオードを製造することができる。すなわち、有機発光ダイオードと関連させて説明した特徴は本方法との組み合わせにおいても当てはまり、またその逆も当てはまる。
【００２０】
有利な実施形態によれば、積層体が先ず第１の端子層の表面全体に被着され、後続ステップでは、第１の端子層内の複数の切欠部に対応付けられている積層体の一部が除去される。積層体を平坦に被着させ、続けて部分的に除去することによって、第２の端子層の殊に簡単な接触接続が実現される。
【００２１】
別の有利な実施形態によれば、第１の端子層内の複数の切欠部の形成が、積層体の一部の除去と一緒に実施される。切欠部の形成と積層体の一部の除去が一緒に行われることによって有機発光ダイオードの製造がさらに簡略化される。
【００２２】
別の有利な実施形態によれば、積層体の一部が電磁放射の作用によって、殊にレーザアブレーションによって除去される。電磁放射の作用によって積層体の一部を除去することによって、付加的な化学的な中間ステップまたは他の中間ステップを行うことなく製造を非接触で行うことができる。
【００２３】
別の有利な実施形態によれば、積層体が構造化されて被着される。この場合には、積層体を被着する際に、第１の端子層の複数の切欠部が対応付けられている領域には積層体が被着されないので、積層体は同様に複数の切欠部を有する。積層体を被着する際にそのような領域が残される場合、積層体内に切欠部を事後的に設けることは省略される。
【００２４】
別の有利な実施形態によれば、積層体がシルクスクリーン印刷技術によって第１の端子層上に被着される。シルクスクリーン印刷技術の使用は、切欠部を有する積層体の簡単な製造を実現する。
【００２５】
別の有利な実施形態によれば、積層体が蒸着によって第１の端子層上に被着され、この際に切欠部が設けられるべき領域はシェーディングマスクによって覆われる。蒸着および所属のシェーディングマスクを用いた積層体の被着によって、切欠部を備えた積層体の均一な被着を実現する。
【００２６】
別の有利な実施形態によれば、複数のコンタクト素子が、第１の端子層における複数の切欠部に対応付けられている積層体の領域に設けられる。複数のコンタクト素子を設けることによって、積層体を介してコンタクト構造を第２の端子層と電気的に接続させることができる。
【００２７】
別の有利な実施形態によれば、発光ダイオードが支持体基板および第１の端子層を有する、および／または、コンタクト構造がフォトリソグラフィによって支持体基板上に被着される。フォトリソグラフィによって支持体基板上に第１の端子層および／またはコンタクト構造を被着することによって、有機発光ダイオードの製造をさらに簡略化することができる。
【００２８】
本発明の別の有利な実施形態および詳細は特許請求の範囲に記載されている。以下では、添付の図面を参照しながら種々の実施例に基づき本発明を詳細に説明する。図面において、同一の構成要素または同様の機能の構成要素には同じ参照記号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】１つの実施例による付加的な複数のコンタクト素子を備えた有機発光ダイオードの断面図を示す。
【図２】別の実施例によるコンタクト素子の第１の配置構成を有する有機発光ダイオードの第１の平面図を示す。
【図３】別の実施例によるコンタクト素子の第２の配置構成を有する有機発光ダイオードの第２の平面図を示す。
【図４】別の実施例による第１のコンタクト装置を備えた有機発光ダイオードの断面図を示す。
【図５】別の実施例による第２のコンタクト装置を備えた有機発光ダイオードの断面図を示す。
【図６】種々の実施例による種々のコンタクト装置の構造化の種々の可能性を示す。
【図７】有機発光ダイオードおよび他の平坦な構成素子を製造するための方法のフローチャートの実施例を示す。
【００３０】
図１は、１つの実施例による有機発光ダイオード１の断面図を示す。有機発光ダイオード１は積層体２を有し、この積層体２は電磁放射を放出する少なくとも１つの有機層３を含む。積層体２は、ダイオード構造の構成に必要であるか有利となるさらに別の有機層および無機層を含むこともできる。その種の層の例は、当業者には既知であるような、正孔輸送ないし電子輸送のための層、発光体層、ｎ型にドープされた層、ｐ型にドープされた層、バッファ層および中間層である。分かり易くするために、図１においてはその種の付加的な層は図示していない。
【００３１】
積層体２は有機材料から成る１つまたは複数の機能層を備えた機能領域を有する。機能層を例えば電子輸送層、エレクトロルミネセンス層及び／又は正孔輸送層として構成することができる。機能層においては電子および正孔の注入と再結合によって個々の波長または複数の波長領域を有する電磁的な放射６を活性領域内で形成することができる。狭帯域または広帯域の１次放射の放出によって、この１次放射の単一色、複数色および／または混色の色印象を観察者に与えることができる。
【００３２】
機能層は有機ポリマー、有機オリゴマー、有機モノマー、有機の小さな非ポリマー分子（小分子）またはそれらの組み合わせを含有することができる。機能層のための適切な材料ならびにこの材料の適切な配置構成および構造化は当業者には公知であるので、ここでは詳細には説明しない。
【００３３】
ここで、また以下の記載において、層または構成要素が別の層または別の構成要素の「上」または「上方」に配置または被着されているということは、それらの層または構成要素が直に別の層または別の構成要素上において直接的に機械的および／または電気的に接触して配置されていることを意味する。さらにこれは、一方の層または一方の構成要素が間接的に他方の層または他方の構成要素の上または上方に配置されていることを意味していても良い。この場合には別の層および／または別の構成要素が一方の層と他方の層との間に配置されていても良い。
【００３４】
さらに図１による有機発光ダイオード１は第１の端子層４を有し、この第１の端子層４は有機層３に電流を供給する第１の電極を形成する。例えば、第１の端子層４は金属層であり、有機発光ダイオードのための導電性の非常に優れたカソード構造またはアノード構造を提供する。有利な実施形態においては、有機発光ダイオード１の動作時に有機層３内で形成される電磁放射６が第１の端子層４によって反射される。このようにして、電磁放射の出力結合を有機発光ダイオード１の表面の方向に集中させることができる。例えばこのためにアルミニウム層が適している。
【００３５】
第１の端子層４をカソードとして構成することができ、したがって電子注入材料として使用することができる。殊にカソード材料として、アルミニウム、バリウム、インジウム、銀、金、マグネシウム、カルシウムまたはリチウム、またそれらの化合物、組み合わせおよび合金が有利であることが分かった。
【００３６】
第１の端子層を電極部分領域において構造化して実施することができる。例えば、第１の端子層４を相互に並んで平行に配置されている第１の帯状電極の形態で実施することができる。殊に有利には、第１の端子層４が導体路と導電的に接続されている。端子層４を例えば第１の導体路にすることができるか、第１の導体路とは別個に実施し、この第１の導体路と導電的に接続させることができる。
【００３７】
さらに有機発光ダイオード１は第２の端子層５を有する。第２の端子層５は動作電圧を積層体２の表面に動作電圧を印加するための第２の電極を形成する。
【００３８】
例えばアノードとして実施することができ、したがって正孔注入材料として使用することができる第２の端子層５は例えば透過性の導電性酸化物を有することができるか、透過性の導電性酸化物から構成することができる。透過性の導電性酸化物（透明導電性酸化物、略して「ＴＣＯ」）は、透過性の導電性材料、通常の場合は酸化亜鉛、酸化スズ、酸化カドミウム、酸化チタン、酸化インジウム、または、殊に有利には酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）のような金属酸化物である。例えばＺｎＯ、ＳｎＯ2またはＩｎ2Ｏ3のような二元金属酸素化合物の他に、例えばＺｎ2ＳｎＯ4、ＣｄＳｎＯ3、ＺｎＳｎＯ3、ＭｇＩｎ2Ｏ4、ＧａＩｎＯ3、Ｚｎ2Ｉｎ2Ｏ5またはＩｎ4Ｓｎ3Ｏ12のような三元金属酸素化合物または種々の透過性の導電性酸化物の混合物もＴＣＯのグループに属する。さらに、ＴＣＯは必ずしも化学量論的な組成に対応していなければならいのではなく、ｐ型またはｎ型にドープされていてもよい。例えば、第２の端子層５は酸化インジウムスズから成る層である。
【００３９】
酸化インジウムスズおよび他のドープされた遷移金属酸化物は特定の波長の電磁放射、殊に可視の波長領域、すなわち４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域の電磁放射に対して少なくとも部分的に透過性である。このようにして、電磁放射６を第２の端子層５を通過させて、すなわち図１においては上方に向かって有機発光ダイオード１から放出することができる。したがって有機発光ダイオード１は面放射器を形成する。これによって例えば、積層体２の下方にある第１の端子層４の材料をその光学特性に依存せずに選択することができる。
【００４０】
択一的または付加的に、第２の端子層５は金属および／または金属合金および／または層列、例えば、いわゆるＩＭＩ層（ＩＴＯ／金属／ＩＴＯ）を有することができるか、第２の端子層５を材料Ａｇ、Ａｌ、Ｃｒ、ＭｏおよびＡｕの内の少なくとも１つを含有するものから構成することができる。
【００４１】
択一的に、上述の材料またはそれらの組み合わせを用いて、第１の端子層４をアノードとして構成し、第２の端子層５をカソードとして構成することもできる。さらに２つの端子層４および５は導電性または半導体性の有機材料を含有することができる。
【００４２】
図１による有機発光ダイオードはコンタクト構造７を有し、このコンタクト構造７は第２の端子層５への電圧の供給に使用される。この実施例において、コンタクト構造７は第３の端子層８、第１の絶縁層９ならびに第２の絶縁層１０によって形成される。第１の絶縁層９によって第３の端子層８は第１の端子層４から電気的に絶縁されている。第２の絶縁層１０によって第３の端子層８は下方に向かって、例えば図１には図示していない支持体基板に対して絶縁されている。有機発光ダイオード１が非導電性の支持体基板上に配置されている場合、絶縁層１０を省略することもできる。
【００４３】
第３の端子層８を例えば第１の端子層４を成している材料と同一の材料から構成することができるか、第３の端子層８はそれらの材料を含有することができる。第１の絶縁層９および第２の絶縁層１０は例えばポリマー材料、または、金属材料もしくは半導体材料の酸化物を含有することができるか、それらから構成することができる。例えば、このために薄いプラスチックフィルム、酸化シリコン層または公知の導体路板材料が適している。
【００４４】
さらにコンタクト構造７は複数のコンタクト素子１１を含む。図１に示されている実施例において、コンタクト素子１１は有機積層体３内に挿入されている導電性のウェブである。コンタクト素子１１は第１の端子層４内の切欠部１２を通って案内されている。第１の絶縁層９は同様にコンタクト素子１１を案内するための切欠部を有する。例えば、コンタクト素子は約１０μｍの直径を有する金属性のウェブで良い。択一的に、非金属で良好な導電性を有するコンタクト素子の使用も必要である。例えば、積層体２内にカーボンナノチューブまたは高温超伝導体を形成することができる。
【００４５】
コンタクト素子１１をその周囲の第１の端子層４ならびに積層体２から絶縁するために、コンタクト素子１１の各々は第３の絶縁層１４によって包囲されている。例えば、コンタクト素子１１を形成するために使用される金属または半導体材料を部分的に酸化させることができるか、第３の絶縁層１４を形成するために付加的な絶縁材料でもってコーティングすることができる。
【００４６】
図１に示されている有機発光ダイオード１によって、積層体２に動作電流ないし動作電圧を十分に一様に供給することができる。このために第１の端子層４は有利には、非常良好な導電性を有する金属材料から構成される。例えば、第１の端子層４を銅またはアルミニウムから製造することができる。
【００４７】
第２の端子層５は十分に透過性の材料から構成される。有利には、第２の端子層５はドープされた遷移金属または非常に薄い金属層から構成される。例えば、使用される材料の品質および純度に依存して２０ｎｎ〜１５０ｎｍの厚さを有する酸化インジウムスズ層は可視波長領域において８０％を上回る透過率を有する。５ｎｍ〜５０ｎｍ、例えば１０ｎｍ〜３０ｎｍの層厚を有する金属層は層厚および材料に依存して、可視領域において７０％を上回る透過性を有する。少なくとも薄い１つの金属層および遷移金属酸化物層を含む結合体構造も使用することができる。付加的に、透過性を高めるために反射防止層も第２の端子層５内に集積することができる。
【００４８】
このようにして、有機発光ダイオード１からの電磁放射６の非常に効果的な出力結合が表面全体にわたり保証されている。しかしながら、この種の透明な端子層５の横方向導電性は比較的低いものである。それにもかかわらず、コンタクト素子１１によって第２の端子層５が何回も電気的に接触接続していることによって、有機発光ダイオード１の表面に沿った動作電圧の降下を最小限に抑えることができるので、表面全体にわたる一様な電流供給を達成することができ、また一様な明るさの発光面の印象が生じる。
【００４９】
薄膜カプセル化またはカバーの形態での発光ダイオード１の従来のカプセル化は見やすくするために図１には示していないが、そのようなカプセル化は排除されるものではない。例えば、混色光を形成するために複数の異なる活性領域を使用する場合に生じる可能性がある特異な色劣化を回避するために、カプセル化装置における波長変換層の使用は有利である。他方では、オプトエレクトロニクス素子の光印象の色位置を、放射放出型の層列の電子的な特性に依存せずに最適化することができる。
【００５０】
殊に、変換層が使用される場合、発光ダイオード１は１次放射と２次放射が重畳された放射を放出することができる。１次放射の一部を変換せずに波長変換層を通過させ、カプセル化装置から放出させることができる。さらに、電磁的な２次放射もカプセル化装置から離れ、このカプセル化装置から放出させることができる。したがって電磁的な１次放射と電磁的な２次放射を重畳させることによって外部の観察者に対して混色の光印象を与えることができる。混色の光印象を１次放射と２次放射の相対的な割合に依存させることができる。１次放射および２次放射は相互に異なる波長領域を有することができる。これによって、例えば電磁放射６の種々の混合色を形成することができ、これにより放射全体が所望の合成色を有することになる。
【００５１】
例えば薄い金属層のような薄い端子層４，５および７、また設けられている場合には、例えば薄いプラスチックフィルムのようなフレキシブルな支持体基板が選択的に使用されることによって、フレキシブルな構成素子、殊に柔軟性のある有機発光ダイオードを製造することができる。
【００５２】
図２および図３には、種々に配置されているコンタクト素子１１を有する有機発光ダイオード１の２つの平面図が示されている。図２に示されている別の実施例によれば、複数のコンタクト素子１１が積層体２の表面にわたり規則的に分散されている。例えば、金属性のウェブは同一の直径で六角形の最大限に密なパッキングで積層体２内に埋め込まれている。
【００５３】
図３に示されている別の実施例によれば、コンタクト素子１１の代替的な配置構成が使用される。図３によれば、第２の端子層５の接触接続は確率的に配置されている複数のコンタクト素子１１によって、例えば導電性の材料を積層体２内に拡散させることによって解決されている。個々のコンタクト素子１１の位置もその正確な形状ならびに直径もここではランダムな分布に依存している。
【００５４】
コンタクト素子１１の構成に応じて、接続ウェブは約１００ｎｍ〜数μｍの直径を有することができる。個々のコンタクト素子１１の間隔は、有機発光ダイオード１の観察者に対して均一な発光面の印象を生じさせるよう定められる。第２の端子層５の横方向の導電性が良好であればあるほど、個々のコンタクト素子１１の間隔を広くすることができる。一般的に、大面積の有機発光ダイオードを製造するために、数ｍｍ〜数ｃｍの間隔が可能であり、また有利である。
【００５５】
図１に示されているコンタクト素子１１は例えば、付加的なウェブを埋め込むことによって、または積層体２の部分的な加工によって製造することができる。択一的に、第２の端子層５とコンタクト構造７との間の電気的な接続部を種々の層を構造化して被着させることによっても確立することができる。以下ではこれを図４および図５に基づき詳細に説明する。
【００５６】
図４は、本発明の別の実施形態によるコンタクト装置１５を示す。コンタクト装置１５は有機層３を備えた積層体２を有する。有機層３の下面には第１の端子層４が配置されている。第１の端子層４とは反対側において、第２の端子５が積層体２の上面に配置されている。個々の層を図１に関連させて説明した材料から構成することができる。もしくは、個々の層はそれらの材料を含有することができる。例えば、第１の端子層４は金属を含有し、第２の端子層５は酸化インジウムスズを含有する。
【００５７】
第１の端子層４の下方には、コンタクト構造７が配置されている。コンタクト構造７は絶縁層９と、この絶縁層９の下方に配置されており、例えば金属性の導体材料から構成されている第３の端子層８とを含む。図４の左右の縁部領域においては、層８，９，４，３および５が積層体を形成している。この積層体において、有機層３はサンドウィッチ構造で第１の端子層４と第２の端子層５とによって包囲されており、これらの層は例えば有機発光ダイオード構造を形成する。
【００５８】
図４の中央の領域にはコンタクト位置１７が示されており、このコンタクト位置１７は第２の端子層５を第３の端子層８に電気的に接続するために使用される。この領域においては、第２の端子層５が入り込む凹部１６が設けられている。殊に、絶縁層９も第１の端子層４もこの領域において切欠部を有するので、これらの層は図示されている断面の凹部１６の領域において遮断されている。有機層３も切欠部を有し、この切欠部が凹部１６を形成する。第２の端子層５は図４に示されている積層体２上に層状に被着されているので、第２の端子層５は凹部１６に入り込み、第３の端子層８との電気的なコンタクトを確立する。例えば、層３，４および９をマイクロメカニカルな処理ステップによって、例えば凹部１６の領域におけるレーザアブレーションによって、第２の端子層５がコンタクト装置１５に被着される前に除去することができる。
【００５９】
図５は、積層体２のためのコンタクト装置１５の別の実施例を示す。コンタクト装置１５は第３の端子層８、絶縁層９、第１の端子層４、有機層３および第２の端子層５を含む。したがってこれらの層列は図４に示されている層列と同一の層を有しており、また例えば同一の材料から構成されている。
【００６０】
図５によるコンタクト装置１５はコンタクト位置１７の領域において凹部１６を有している。第２の端子層５は凹部１６に入り込んでおり、したがって第３の端子層８との電気的なコンタクトを形成している。図５において絶縁層９に設けられている切欠部１３は図４に図示されているコンタクト装置に比べて小さく構成されている。図４によるコンタクト装置１５では、第２の端子層５は第３の端子層８との電気的なコンタクト位置以外では全て有機層３の上に位置しているが、図５による第２の端子層５はコンタクト位置の左右において絶縁層９の上に位置している。このようにして端子層４と端子層８との間の電気的な絶縁が改善されるので、コンタクト装置の領域において短絡が発生する確率は低減される。さらにこれによって、積層体２内に均一な電界を形成することができるので、コンタクト構造７の領域においても一様な発光面が生じる。
【００６１】
図１から図５にはコンタクト素子１１ないしコンタクト位置１７が点状、殊に円形のコンタクトとして示されている。しかしながらコンタクトを形成するために他の形状も考えられる。図６Ａ〜６Ｃによる別の実施例においては、第２の端子層５とコンタクト構造７との間のコンタクトの別の可能性が示されている。
【００６２】
図６Ａには、十字型のコンタクト装置１５が示されている。十字型のコンタクト装置１５は殊に、端子層８と第２の端子層５との間の比較的大きい電流の流れを実現するという利点を有する。図６Ｂは帯状のコンタクト装置１５を示す。帯状のコンタクト装置１５は殊に簡単に積層体２に設けることができる。例えば、有機層３、第１の端子層４および第１の絶縁層９に切断部を設けることができる。図６Ｃはクモの巣状のコンタクト１５ａないし蜂の巣状のコンタクト装置１５ｂを示す。クモの巣状のコンタクト１５ａないし蜂の巣状のコンタクト装置１５ｂによって、有機発光ダイオードまたは他の光学的に活性な素子を作動させるために第２の端子層に動作電流を規則的で均一に供給することができる。
【００６３】
上述の配置構成の利点は、横方向の電流分配を発光面全体にわたり良好な導電性のコンタクト構造７ないし端子層８によって行えることである。このことは、装置を任意の厚さで、透明でない材料からも製造することができるので、前述の装置と共に原則として任意の大きさの面積でもって動作電流を供給することができる。例えば、第１の端子層４、第１の絶縁層９および第３の端子層８からなるサンドウィッチ構造を使用することができる。２つの金属性の層および１つの絶縁層を備えたその種のサンドウィッチ構造を簡単に製造することができる。
【００６４】
例えば、導体路を導電性材料の上面ないし下面にリソグラフィにより製造することができる。択一的に、２つの金属層とその間に設けられるプラスチック層とからなるラミネートを使用することもできる。
【００６５】
図７は、有機発光ダイオード、少なくとも１つの光学的に活性な素子を備えた他の面状の構成素子、殊に有機発光ダイオード、面ビーム検出器または太陽電池の製造方法の実施例を示す。
【００６６】
第１のステップ７１において第１の端子層４が準備される。第１の端子層を製造すべき発光ダイオードのための支持体基板上に準備することができる。例えば、支持体基板はセラミック支持体基板でよい。択一的に、導体路板またはその他の適切な支持体材料の使用も考えられる。場合によっては支持体基板を使用しないことも考えられる。これは殊に、第１の端子層４が例えば金属性の層またはフィルムから形成される場合である。さらに第３の端子層８が準備され、この第３の端子層は第１の端子層４から絶縁されており、また第１の端子層の上に平坦に配置されている。例えば、第１の端子層４および第３の端子層８を既に支持体基板上に配置することができるか、方法の経過において事後的に、例えばフォトリソグラフィまたはコーティングによって支持体基板上に被着させることができる。もちろん、導電性の金属フィルムを非導電性の支持体基板上に接着させるか、別のやり方で固定することもできる。  さらなるステップ７２においては、切欠部１２が第１の端子層４に形成され、また必要に応じて切欠部１３が絶縁層９に形成される。後に載置される第２の端子層５はこの切欠部によって第１の端子層４と接触することができる。切欠部１２ないし１３を機械的な方法、マイクロメカニカルな方法または化学的な方法によって第１の端子層４ないし第１の絶縁層９に形成することができる。例えば、第１の端子層４および／または第１の絶縁層９内に穿孔、フライス加工、エッチングまたは焼き付けにより孔を形成することができる。
【００６７】
さらなるステップ７３においては、少なくとも１つの有機層３を有する積層体が第１の端子層４上に被着される。有機積層体２は第１の端子層４の露出された表面上に被着されるので、第１の端子層４と積層体２との間の第１の電気的なコンタクトが確立される。
【００６８】
基本的には、積層体２を差し当たり第１の端子層４の領域全体に被着させることができる。選択的に、事後的にコンタクト素子１１を有機層３内に設けることができるか、凹部１６を積層体２に形成することができる。択一的に、有機層３を切欠部１２ないし１３が第１の端子層４ないし絶縁層９に対応付けられていない領域にのみ被着させることも可能である。  第１の択一形態によれば、積層体２が第１の端子層４の領域全体にわたり、例えばスパッタリングによって被着される。切欠部１２または１３に第１の端子層４ないし絶縁層９が対応付けられている積層体２の一部が例えばレーザアブレーションによって除去される。第２の択一形態によれば、有機層３が例えばシルクスクリーン印刷技術によって被着され、この場合には切欠部１２ないし１３に対応付けられている領域にはシルクスクリーン法によって有機層は被着されない。さらに、積層体２を真空拡散技術によって第１の端子層４に蒸着させることも考えられ、この場合にはシェーディングマスクを用いて、切欠部１２ないし１３に対応付けられている領域には積層体２が蒸着されない。
【００６９】
別の実施形態によれば、有機層を備えた積層体２の代わりに、例えば他の有機積層体、例えば半導体材料を含有する有機積層体が被着されるか、エピタキシャルに成長されるか、従来技術から公知の他の方法により形成される。このようにして、例えば太陽電池、電磁放射を識別する放射検出器、平坦な光学活性領域を備えた他の電子的な構成素子を製造することができる。
【００７０】
さらなるステップ７４においては、第２の端子層５が積層体２上に被着される。例えば、酸化インジウムスズ層を積層体２の上面に蒸着させるか、成長させるか、析出させることができる。第２の端子層５は積層体２の領域全体にわたり大面積で被着される。
【００７１】
最後のステップ７５においては、第２の端子層５と第３の端子層８との間の電気的な接続部が形成される。積層体２に凹部１６が設けられている場合には、このステップはステップ７４と一緒に実施される。すなわち、第２の端子層５の被着によって、それと同時に切欠部１２の領域における第３の端子層８の電気的な接触接続も行われる。択一的に、付加的なコンタクト素子１１を積層体２内に設けることによって、第２の端子層５と第３の端子層８との間の電気的な接続部を形成することもできる。例えば、薄い金属ピンを積層体２内に設けることができる。例えばこのために、２０ｎｍよりも小さい直径を有する、銀から成る金属ピンが適している。
【００７２】
上述のステップは、上記において説明した順序とは異なる順序で実施することもできる。例えば、層列を反対の順序で構成することができる。すなわち、第２の端子層５によって形成されるカバー電極から始まり、積層体２、第１の端子層４、絶縁層９を介して第３の端子層８へと続くことも考えられる。さらに、上記のステップの幾つかを１つのステップにまとめることもできる。例えば、第１の端子層４および第１の絶縁層９における切欠部１２および１３を凹部１６と一緒に積層体２に形成することができる。
【００７３】
上述の実施例においては、第３の端子層８を平坦に絶縁層９上に被着されている付加的な金属層または他の導体層として説明した。平坦なコンタクト構造７の代わりに、もちろん他のコンタクト素子も第１の端子層４における積層体２側とは反対側の面上に配置することができ、これは第２の端子層５への動作電流の一様な供給を保証する。例えば、個々のコンタクト素子１１を導体路またはケーブル接続部を用いて電流源に接続することができる。
【００７４】
最後に、別の考えられる実施形態を提供するために、前述の実施例の個々の特徴を相互に組み合わせることもできる。
【００７５】
本願は、ドイツ連邦共和国特許出願第102008011867.2号および第102008020816.7号の優先権を主張するものであり、その開示内容は引用によって本願の開示内容に含まれるものとする。
【００７６】
本発明は実施例に基づく上記の説明によってそれらの実施例に限定されるものではない。むしろ本発明はあらゆる新規の特徴ならびにそれらの特徴のあらゆる組み合わせを含むものであり、これには殊に特許請求の範囲に記載した特徴の組み合わせ各々が含まれ、このことはそのような組み合わせ自体が特許請求の範囲あるいは実施例に明示的には記載されていないにしてもあてはまる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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