(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機発光素子であって、
当該有機発光素子は、
・第１の電気的コンタクト領域（１０）を備えた第１の電極（１）を有しており、当該第１の電気的コンタクト領域（１０）は前記第１の電極（１）を電気的に接触接続させ、
・当該第１の電極（１）上に第１の有機機能層（３１）を有しており、
・当該第１の有機機能層（３１）上に少なくとも１つの有機活性領域（４）を有しており、当該有機活性領域（４）は、作動中に電磁ビームを放射するのに適しており、
・前記活性領域（４）上に第２の電極（２）を有しており、
・前記第１の有機機能層（３１）は、ラテラル方向に配置された複数の部分領域（３０）を含んでおり、当該部分領域はそれぞれ、第１の導電性を備えた第１の材料（５１）と、第２の導電性を備えた第２の材料（５２）とを含んでおり、
・前記第２の導電性は前記第１の導電性よりも高く、
・前記第１の有機機能層（３１）の部分領域（３０）における前記第１の材料（５１）の割合に対する前記第２の材料（５２）の割合の比は、第１の電気的コンタクト領域（１０）に対するラテラル方向の間隔に依存して変化し、
・前記第１の有機機能層（３１）の各部分領域（３０）は、前記第１の材料および第２の材料（５１，５２）を備えた第１の機能領域（３５）と、前記第１の材料（５１）を備えた第２の機能領域（３６）とを有しており、
・種々異なる部分領域（３０）の前記第１の機能領域（３５）において前記第１の材料（５１）に対する前記第２の材料（５２）の体積濃度は等しく、
・前記部分領域（３０）の第２の機能領域（３６）は、前記第２の材料（５２）を有していない、
ことを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】
・前記第１の材料（５１）の割合に対する前記第２の材料（５２）の割合の比は、第１の電気的コンタクト領域（１０）に対するラテラル方向の間隔が増すとともに大きくなる、請求項１記載の素子。
【請求項３】
・前記第１の有機機能層（３１）の各部分領域（３０）は当該部分領域内で、前記第１の材料（５１）内の前記第２の材料（５２）の均一な分布を有している、請求項１または２記載の素子。
【請求項４】
・前記第１の機能領域（３５）は第１の体積を有しており、前記第２の機能領域（３６）は第２の体積を有しており、
・前記第２の体積に対する前記第１の体積の比は、第１の電気的コンタクト領域（１０）に対するラテラル方向の間隔が増すとともに大きくなる、請求項３記載の素子。
【請求項５】
・前記第１の材料（５１）は導電性の有機マトリクス材料を有しており、
・前記第２の材料（５２）はドーピング物質として第１の材料（５１）内に埋設されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の素子。
【請求項６】
・前記第１の材料および前記第２の材料（５１，５２）は共同で、電荷移動錯体を構成する、請求項１から５までのいずれか１項記載の素子。
【請求項７】
・前記電荷移動錯体は少なくとも部分的に、活性領域（４）内で形成された電磁ビームを通す、請求項６記載の素子。
【請求項８】
・前記第１の有機機能層（３１）と前記活性領域（４）との間に、前記第１の材料（５１）を備えた第２の有機機能層（３２）が配置されており、当該第２の有機機能層は第２の材料（５２）を有しておらず、直接的に前記活性領域（４）に接している、請求項１から７までのいずれか１項記載の素子。
【請求項９】
・前記第１の有機機能層（３１）は、正孔搬送層としておよび/または電子搬送層として構成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の素子。
【請求項１０】
・前記第２の電極（２）は、当該第２の電極（２）電気的に接触接続させるための第２の電気的コンタクト領域（２０）を有しており、
・前記活性領域（４）と前記第２の電極（２）との間に第３の有機機能層（３３）が配置されており、
・当該第３の有機機能層（３３）は、ラテラル方向に配置された複数の部分領域（３０）を有しており、当該部分領域はそれぞれ、第３の導電性を備えた第３の材料（５３）と、第４の導電性を備えた第４の材料（５４）とを含んでおり、
・前記第４の導電性は、前記第３の導電性よりも高く、
・前記第３の有機機能層（３３）の部分領域（３０）における前記第３の材料（５３）の割合に対する、前記第４の材料（５４）の割合の比は、第１の電気的コンタクト領域（１０）に対するラテラル方向の間隔に依存しておよび／または、第２の電気的コンタクト領域（２０）に対するラテラル方向の間隔に依存して変化する、請求項１から９までのいずれか１項記載の素子。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか１項に記載された有機発光素子の製造方法であって、
Ａ）第１の電気的コンタクト領域（１０）を備えた第１の電極（１）を供給するステップと、
Ｂ）第１の材料と第２の材料（５１，５２）とを備えた、ラテラル方向に配置された複数の部分領域（３０）を含んでいる第１の有機機能層（３１）を被着するステップと、
Ｃ）当該第１の有機機能層（３１）上に活性領域（４）を被着するステップと、
Ｄ）当該活性領域（３１）上に第２の電極（２）を被着するステップとを有している、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
・前記第１の材料（５１）の割合に対する前記第２の材料（５２）の割合の比が、第１の電気的コンタクト領域（１０）に対する間隔が増すとともに大きくなるように、前記ステップＢにおいて前記第１の材料と前記第２の材料（５１，５２）を被着する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記ステップＢにおいて、前記第２の材料（５２）を調節可能なブラインドを用いて被着する、請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１４】
・前記調節可能なブラインドはホールブラインドである、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
有機発光素子の製造方法であって、
Ａ）前記第１の電極（１）を電気的に接触接続させる第１の電気的コンタクト領域（１０）を備えた第１の電極（１）を供給するステップと、
Ｂ）第１の材料と第２の材料（５１，５２）とを備えた、ラテラル方向に配置された複数の部分領域（３０）を含んでいる第１の有機機能層（３１）を被着するステップと、
Ｃ）当該第１の有機機能層（３１）上に、作動中に電磁ビームを放射するのに適している有機活性領域（４）を被着するステップと、
Ｄ）当該活性領域（３１）上に第２の電極（２）を被着するステップとを有しており、
・前記第１の有機機能層（３１）は、ラテラル方向に配置された複数の部分領域（３０）を含んでおり、当該部分領域はそれぞれ、第１の導電性を備えた第１の材料（５１）と、第２の導電性を備えた第２の材料（５２）とを含んでおり、
・前記第２の導電性は前記第１の導電性よりも高く、
・前記第１の有機機能層（３１）の部分領域（３０）における前記第１の材料（５１）の割合に対する前記第２の材料（５２）の割合の比は、第１の電気的コンタクト領域（１０）に対するラテラル方向の間隔に依存して変化し、
・前記ステップＢにおいて、前記第２の材料（５２）を調整可能なブラインドによって被着させる、
ことを特徴とする、有機発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ドイツ連邦共和国特許出願第１０２００８０５４２１９．９号の優先権を主張するものであり、その開示内容は参照により本願に組み込まれる。
【０００２】
以降で、有機発光素子および有機発光素子の製造方法を提示する。
【０００３】
照明目的での有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の使用に対する議論が高まっている。このためには、大面積電極を備えた大面積のＯＬＥＤ素子が使用されるべきである。しかしこのようなＯＬＥＤ素子は通常、次のような問題を有している。すなわち、大面積電極の導電性が、殊にＯＬＥＤ素子が大面積の透明電極を有している場合に著しく制限されてしまう、という問題を有している。材料に起因するこの制限された導電性によって、ＯＬＥＤ面にわたって電流が不均一に供給されてしまう。なぜなら、供給電圧はラテラル方向に電極面を介して低下するからである。これによって縁部領域にはＯＬＥＤの中央領域と比べてより良好に電荷単体が供給される、なぜなら、電圧は電極延在方向に沿って降下するからである。この不均一な電流分布は迅速にＯＬＥＤの輝度分布に現れ、輝度はＯＬＥＤの中心部に向かって顕著に下降する。これはいわゆるバスタブ作用とも称される。例えばＯＬＥＤの縁部と中心部との間には既に１０％〜２０％の輝度差があり、これは既知の大面積ＯＬＥＤの場合には見た目に悪影響を与える。透明な大面積電極は厚くなり、これによって導電性が高まるであろうが、これによって電極の透過性、ひいてはＯＬＥＤ内で生成された光の取り出し効率が低下するであろう。さらに、比較的厚い電極にはコストがかかる。
【０００４】
特定の実施形態の少なくとも１つの課題は、少なくとも１つの有機機能層を有している有機発光素子を提供することである。さらに、このような有機発光素子の製造方法を提供することが、特定の実施形態の課題である。
【０００５】
これらの課題は、独立請求項の特徴部分に記載されている構成要件および方法によって解決される。従属請求項に本構成要件および本方法の有利な実施形態および発展形態が規定されており、また以下の説明および図面にもこれらが記載されている。
【０００６】
１つの実施形態に即した有機発光素子は殊に、
・第１の電極を電気的に接触接続させる第１の電気的コンタクト領域を備えた第１の電極を有しており、
・当該第１の電極上に第１の有機機能層を有しており、
・当該第１の有機機能層上に少なくとも１つの有機活性領域を有しており、当該有機活性領域は、作動中に電磁ビームを放射するのに適しており、
・当該活性領域上に第２の電極を有しており、ここで
・前記第１の有機機能層はラテラル方向に配置された複数の部分領域を有しており、当該部分領域はそれぞれ、第１の導電性を備えた第１の材料と第２の導電性を備えた第２の材料を有しており、
・前記第２の導電性は前記第１の導電性よりも高く、
・前記第１の有機機能層の部分領域における前記第１の材料の割合に対する前記第２の材料の割合の比は、第１の電気的コンタクト領域に対するラテラル方向の間隔に依存して変化する。
【０００７】
上記および下記において、一方の層または一方の構成要素が他方の層または他方の構成要素の「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、それらの一方の層または一方の構成要素が直に他方の層または他方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、これは次のことも意味する。すなわち、一方の層または要素が間接的に、他方の層または他方の要素の表面上にないし上方に配置されることも意味している。さらなる層および／または構成要素が一方の層と他方の層との間、もしくは一方の構成要素と他方の構成要素との間に配置されていても良い。
【０００８】
上記および下記において、一方の層または一方の構成要素が２つの他方の層または２つの他方の構成要素の「間」に配置されているということは、一方の層または一方の構成要素が２つの他方の層または２つの他方の構成要素のうちの一方と直接的に機械的および／または電気的に接触しているか間接的に接触しており、かつ、２つの他方の層または２つの他方の構成要素のうちの他方と直接的に機械的および／または電気的に接触していることを意味していても良い。間接的に接触している場合には、一方の層と２つの他方の層のうちの少なくとも一方の層との間、もしくは一方の構成要素と２つの他方の構成要素のうちの少なくとも一方の構成要素との間に別の層および／または別の構成要素が配置されていても良い。
【０００９】
「放射」、「電磁放射」および「光」という用語はここで、また以下の記載において、少なくとも１つの波長ないし赤外線から紫外線の波長領域のスペクトル成分を有する電磁放射を意味する。殊に、赤外光、可視光および／または紫外光があらわされる。
【００１０】
電極を電気的に接触接続させる、ないしは電極を電気的に接続させる「電気的コンタクト領域」はここでおよび以降で、例えば、電気的なリード線、導体路、電気的接続パッド、コンタクトワイヤーおよび／またはボンディングパッドを含んでいる、または電極を電気的に電圧供給部および／または電流供給部に接続するのに適している。ここで電気的コンタクト領域が、電極の部分によって構成されてもよい。殊に、電気的コンタクト領域は次のように配置される。すなわち、電気的コンタクト領域と有機機能層（例えば上述した第１の有機機能層または後述する有機機能層のうちの１つ）との間に直接的な電気的コンタクトが存在しないように配置される。電気的コンタクト領域は殊にラテラル方向において、第１の機能層の隣に配置される。殊にこれは次のことを意味する。すなわち、電極を電気的に接触接続させる電気的コンタクト領域が、当該電極とのみ直接的に電気的に接触接続することを意味する。
【００１１】
「層」とはここでおよび以降で、明確に特記しない限り、その寸法が、２つの主要延在方向を伴う主要延在方向および厚さないしは高さによって表される素子を意味している。ここでこの厚さないし高さは、少なくとも主要延在方向よりも小さく、有利には２つの主要延在方向よりも小さい。
【００１２】
「ラテラル」とはここでおよび以降で、２つの素子相互の方向および相対的配置を意味している。これらの素子は、少なくとも１つの主要延在方向に対して平行に、特に有利には第１および第２の電極および有機機能層の主要延在面に対して平行に延在している。従ってラテラル方向は第１の電極、第１の有機機能層、活性領域および第２の電極の配置方向に対して垂直に重なり合っている。本願で「重なり合っている」とはここでおよび以降で、有機発光素子の電極および別の層の主要延在方向に対して垂直の方向に沿った配置をあらわし、ひいては層の重なり合う被着順序によって規定される。
【００１３】
本願に記載される有機発光素子では、作動のために、電圧ないし電流が、第１の電気的コンタクト領域と第２の電極との間に印加される。簡単にあらわすと、第１のコンタクト領域から第２の電極までの、任意に想定された電流経路の部分的な抵抗は、第１の電極、第１の有機層、活性領域、さらに場合によっては第１の電極と第２の電極との間の別の層における電流経路の各相応する割合の抵抗によって表される。これらの層を通る全ての物理的かつ技術的に可能な電流経路に基づいて、有機発光素子の作動時に、個々の層において、相応する電流密度分布を備えた相応の電流密度が形成される。活性領域におけるこの電流密度分布に依存して、殊に活性領域の主要延在方向に沿った電流密度分布に依存して、相応する輝度分布を備えた活性領域内で形成される電磁ビームが形成および放射される。
【００１４】
本願で説明される有機発光素子は、第１ないし第２の導電性を伴う第１の材料と第２の材料を有する部分領域を備えた第１の有機機能層を有しているので、第１の材料と第２の材料相互の相対的な割合に依存して、部分領域の導電性が所期のように制御される。
【００１５】
本願と比べて、既知のＯＬＥＤでは通常は導体路構造体が１つまたは２つの電極上に配置される。この構造体は、１つまたは複数の電極における電流密度分布を均一にする機能を有する。しかし高い導電性の金属の金属化部として構成され、いわゆる「ブスバー」とも称されるこのような導体路は通常は透明ではない、または少なくとも、その上に導体路が配置される透明電極等よりも透明ではない。従って「ブスバー」によってＯＬＥＤ上に不所望の暗い領域が形成され、これによって、輝度ひいてはＯＬＥＤの面効果が低減してしまう。従って、既知のＯＬＥＤでは電流密度分布の均一性を高めるのと同時に、ＯＬＥＤ内で生成される光の取り出し効率が低減されてしまうことが甘受されなければならない。
【００１６】
これとは異なり、本願に記載される有機発光素子において驚くべきことに次のことが確認された。すなわち、本願に記載される、第１および第２の材料を備えた部分領域を伴う第１の有機機能層によって、活性領域内の電流密度分布を整合させること、さらにはこれを所望のように形成することが可能であること確認された。これによって、個々の（想定された）電流経路の部分的な抵抗も有機発光素子の層によって所期のように整合される。従ってこれによって同じように、活性領域内で生成される電磁ビームの輝度分布も所期のように整合される。従って既知の有機素子と比べて、１つまたは２つの電極上の導体路構造体ないし「ブスバー」の数および／または寸法は少なくとも低減され、特に有利にはこれらの導体路構造体は完全に不要になり、この有機発光素子内には設けられない。殊に、本願に記載された有機発光素子では、第１の電極および／または第２の電極の導電性が制御されるないしは整合される必要はなく、これと正反対に、第１の有機層の電気的抵抗ないし導電性が、第１の材料および第２の材料を有する上述した複数の部分領域を形成ないし配置することによって、制御ないし整合される。
【００１７】
第１の有機機能層はここで、第１の電極の方を向いている第１の主表面と、活性領域の方を向いている第２の主表面とを有している。第１と第２の材料を備えたこれらの部分領域は有利には、第１の有機機能層の第１の主表面から第２の主表面へ延在しており、ひいては、第１の有機機能層の厚さと同じ高さを有している。これらの部分領域はここで相互に直接的に接しており、複数の部分領域は第１の有機機能層を形成する。特に有利には隣接して配置されている部分領域は可視の境界面を有しておらず、むしろ相互に混ざり合っている。従って第１の有機機能層は有機発光素子内で、貫通している層として構成される。個々の部分領域はここで、第１の材料および第２の材料の各割合に基づいて、ないしはこれらの割合の比によって相互に区別可能である。
【００１８】
殊にこれらの部分領域は、第１の有機機能層内に次のように構成および配置されている。すなわち、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比が、第１の電気的コンタクト領域に対するラテラル方向の間隔が増すとともに大きくなるように構成および配置されている。第１の材料は第２の材料よりも低い導電性を有しているので、これは殊に次のことを意味している。すなわち部分領域の導電性が、第１の電気的コンタクト領域に対するラテラル方向の間隔が増すとともに大きくなる、ということを意味している。本願に記載されている有機発光素子では驚くべきことに、まさにこれによって、第１の電気的コンタクト領域と活性領域との間の（想定される）種々異なる電流経路の部分抵抗が、相互に整合されるということが確認された。ここでこれらの部分抵抗は、第１の電気的コンタクト領域から第１の電極を通って第１の機能層内へ至ると、（想定される）電流経路の相互に異なる長さの割合を有している。
【００１９】
この第１の電気的コンタクト領域は、上述した実施形態の１つにおいて構成され、第１の電極との、点状、線状または面状に構成されたコンタクト面を有している。殊に、線状または面状に構成されたコンタクト領域はここで、第１の電極に沿って延在する、または部分的に第１の電極の一部分上にも延在する。ここでこの第１の電気的コンタクト領域は１つまたは複数の領域を有している。複数の領域は相互につながってまたは相互に別個にされて、第１の電極と電気的に接触している。従って「第１のコンタクト領域に対するラテラル方向の間隔」とは例えば、第１の有機機能層の部分領域の平均したラテラル方向の間隔を表している。これは、第１のコンタクト領域と第１の電極との間の全ての電気的コンタクト点のラテラル方向の間隔にわたって平均されたものである。ここで算術的、幾何学的または適切な別の加算または統合平均方法が使用可能である。ここでこの平均方法は、最終的な大きさを有する想定される離散したコンタクト点または極小さいと仮定されたコンタクト点を有する。殊に第１の材料および第２の材料は、第１の有機機能層の部分領域内の自身の割合に関して、分布関数ないし分布密度を有している。これは、第１のコンタクト領域の配置および構成に依存している。
【００２０】
第１の有機機能層の各部分領域は、その部分領域内で、第１の材料内の第２の材料の均一な分布を有することができる。これは例えば次のことを意味している。すなわち１つの部分領域が、複数の想定される同じ体積要素に分けられ、各体積要素内で、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比が、部分領域全体における相応の比と同じである、ということを意味している。想定される体積要素は例えば、第１の有機機能層の主要延在方向に対して垂直に重なり合って配置されている層領域ないしは「スライス」である。
【００２１】
ここでおよび以降で、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比は、体積割合、質量割合またはモル割合としてあらわされ、第１の材料における第２の材料の「濃度」としてもあらわされる。
【００２２】
さらに第１の有機機能層の各部分領域はそれぞれ、第１の材料と第２の材料を備えている第１の機能領域と、第１の材料を備えている第２の機能領域とを有することができる。第２の材料の体積濃度はここで、種々の部分領域の第１の機能領域における第１の材料に関して同じであってよく、また、部分領域の各第２の機能領域は第２の材料を有していない。それぞれ１つの第１の機能領域と１つの第２の機能領域が殊に１つの部分領域を形成することができる。換言すれば、各部分領域は１つの第１の機能領域と１つの第２の機能領域から成る。
【００２３】
殊に部分領域の全ての第１の機能領域が同一の主表面、例えば第１の電極の方を向いている主表面で、第１の有機機能層に接するないしは第１の有機機能層を構成することができ、また、部分領域の全ての第２の部分領域が別の主表面、例えば活性領域の方を向いている主表面で、第１の有機機能層に接するないしは第１の有機機能層を構成することができる。
【００２４】
さらに部分領域の第１の機能領域が第１の体積を有し、部分領域の第２の機能領域が第２の体積を有することができる。第２の体積に対する第１の体積の比は、第１の電気的コンタクト領域に対するラテラル方向の間隔が増すとともに大きくなる。換言すればこれは、第１のコンタクト領域からのラテラル方向の間隔が増すとともに第１の機能領域の厚さが増し、第２の機能領域の厚さが減少することを意味している。これによって部分領域内で、第１のコンタクト領域からのラテラル方向の間隔が増すとともに、第１の材料の割合に関する第２の材料の割合が増す。これによって、第１の電気的コンタクト領域に対するラテラル方向の間隔が増すとともに部分領域の導電性が高く成る。これによって上述した効果および利点が得られる。
【００２５】
第１の有機機能層の部分領域の第１の機能領域はさらに、第１の有機機能層の第１の部分層を形成することもできる。また第２の機能領域は第２の部分層を形成する。第１の部分層と第２の部分層との間に、階段状に形成された、または継続的に湾曲している仮想境界面を構成することができる。
【００２６】
さらに第１の材料は有機導電性マトリクス材料を有することができる。このマトリクス材料内に、第２の材料はドーピング物質の形状で入れられる。ここで、本願で説明されている有機発光素子では「ドーピング」は、第１の材料に対する第２の材料の濃度に制限されない。殊に部分領域では、「ドーピング物質」としての第２の材料の成分は例えば、「マトリクス材料」としての第１の材料の成分よりも、小さいまたは、これと同じである、または大きい。
【００２７】
第１の材料および第２の材料は共に、いわゆる電荷移動錯体を構成する。これは次のことを意味する。すなわち第１の材料と第２の材料が、電子−供与体−受容体−錯体を構成し、その電気特性および／または光学特性は、第１の材料および第２の材料がそれぞれ単独であるときのものと異なる。電荷移動錯体はここで殊に、第１の材料および第２の材料を有する部分領域における導電性を、第１の材料単体の導電性よりも大きくすることに寄与する。特に有利には、第１の材料および第２の材料によって構成される電荷移動錯体は吸収帯域を有している。この吸収帯域は、活性領域内で形成された電磁ビームの波長領域外に位置する。従って、電荷移動錯体は有利には少なくとも部分的に、活性領域内で形成された電磁ビームを透す。例えば、電荷移動錯体は、照明目的の有機発光素子では少なくとも可視光を通す。
【００２８】
波長に対して「少なくとも部分的に透す」とは、ここでおよび以降で殊に、８０％以上の透過性、有利には９０％以上の透過性を意味し、これと相応にこの波長における、２０％以下の吸収性、有利には１０％以下の吸収性を意味する。可視の波長領域はここでおよび以降で、約４００ｎｍ〜７００ｎｍの間の波長領域を有するものとされている。
【００２９】
さらに第１の有機機能層と活性領域との間に、第１の材料を備えた第２の有機機能層を配置することができる。これは第２の材料を有しておらず、活性領域に直接的に接している。これによって、第１の有機機能層の部分領域における電荷移動錯体を、活性領域と別個にすることができる。従って、第１の有機機能層の電荷移動錯体が活性領域内の電磁ビームの形成を抑圧すること（いわゆる「ケンチング：quenching」）が阻止される。
【００３０】
殊に第１の有機機能層を電荷搬送層として構成することができる。この層は、第１の電極によって注入された電荷担体を活性領域内に搬送するのに適している。この場合には、第１の機能層は正孔搬送層および／または電子搬送層として構成される。
【００３１】
さらに第２の電極も、第２の電極の電気的接触接続のための第２の電気的コンタクト領域を有することができる。この第２の電気的コンタクト領域はここで、第１の電気的コンタクト領域に関連して上述された特徴のうちの１つまたは複数を有することができる。活性領域と第２の電極との間に第３の有機機能層を配置することができる。この第３の有機機能層はラテラル方向に配置された複数の部分領域を有することができる。これらの部分領域はそれぞれ、第３の導電性を有する第３の材料と、第４の導電性を有する第４の材料とを備えている。ここでこの第４の導電性は第３の導電性よりも高く、第３の有機機能層の部分領域における第３の材料の割合に対する第４の材料の割合の比は、第１の電気的コンタクト領域へのラテラル方向の間隔に依存する、および／または、第２の電気的コンタクト領域へのラテラル方向の間隔に依存して変化する。
【００３２】
ここで第３の有機機能層は、第１の有機機能層に関連して上述された、または後述される特徴の１つまたは複数を有することができる。さらに第３の材料は、第１の材料に関連して上述されたまたは後述される特徴の１つまたは複数を有することができる。また第４の材料は、第２の材料に関連して上述されたまたは後述される特徴の１つまたは複数を有することができる。
【００３３】
このようにして構成された第３の有機機能層によって、上述した第１の有機機能層と関連して、活性領域における電流密度分布の所期の整合を、例えば有機発光素子の面積が大きい場合に、さらに改善することができる。
【００３４】
活性領域と第３の有機機能層との間に、第３の材料を備えた第４の有機機能層を配置することができる。これは第４の材料を有しておらず、活性領域に直接的に接している。これによって、第２の有機機能層に関連して上述したように、第３の材料および第４の材料から成る電荷移動錯体による、活性領域内の電磁ビーム形成の「ケンチング」が阻止される。
【００３５】
第１の有機機能層が正孔搬送層として構成されている場合、第３の有機機能層は有利には電子搬送層として構成される。
【００３６】
第１の有機機能層が電子搬送層として構成されている場合、第３の有機機能層は有利には正孔搬送層として構成される。第１の有機機能層および第１ないし第２の材料に対する、以降で説明される材料および特徴は相応に、異なることが明記されていない限りは、第３の有機機能層および第３ないし第４の材料にも当てはまる。第１の材料は、正孔搬送層または電子搬送層としての第１の有機機能層の構成に応じて、次のグループから選択される。すなわち、フェナントロリン誘導体、イミダゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、フェニル含有化合物、縮合芳香族を有する化合物、カルバゾール含有化合物、フルオレン誘導体、スピロフルオレン誘導体およびピリジン含有化合物並びに、上述した材料の少なくとも２つまたは２つより多くの材料から成る混合物を含むグループから選択される。
【００３７】
正孔搬送層として構成された第１の有機機能層に対しては殊に、第１の材料として以下の材料のうちの１つまたは複数が適している：
Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−ベンジジン（ＮＰＢ）、
Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−ベンジジン（β−ＮＰＢ）、
Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビス（フェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、
Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９−スピロビフルオレン（スピロ−ＴＰＤ）、
Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９−スピロビフルオレン（スピロ−ＮＰＢ）、
４，４’，４’’−トリス（Ｎ−（ナフチ−１−イル）−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（１−ＴＡＮＡ）、
２，２’，７，７’−テトラキス−（Ｎ，ｎ’−ｄｉ−ｐ−メチルフェニルアミノ）−９，９’−スピロビフルオレン（スピロ−ＴＴＢ）、
Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９−ジメチル−フルオレン（ＤＭＦＬ−ＴＰＤ）、
Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９−ジメチル−フルオレン（ＤＭＦＬ−ＮＰＢ）、
Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９−ジフェニル−フルオレン（ＤＰＦＬ−ＴＰＤ）、
Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９−ジフェニル−フルオレン（ＤＰＦＬ−ＮＰＢ）、
２，２’，７，７’−テトラキス−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）−９，９’−スピロビフルオレン（スピロ−ＴＡＤ）、
９，９−ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ビス−ビフェニル−４−イル−アミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン（ＢＰＡＰＦ）、
９，９−ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ビス−ナフタレン−２−イル−アミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン（ＮＰＡＰＦ）、
９，９−ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ビス−ナフタレン−２−イル−Ｎ，Ｎ’−ビス−フェニル−アミノ）−フェニル］−９Ｈ−フルオレン（ＮＰＢＡＰＦ）、
２，２’，７，７’−テトラキス−［Ｎ−ナフタレニル（フェニル）−アミノ］−９，９−スピロビフルオレン（スピロ−２ＮＰＢ）、
Ｎ，Ｎ’−ビス（フェナントレン−９−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−ベンジジン（ＰＡＰＢ）、
２，７−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（９，９−スピロ−ビフルオレン−２−イル）−アミノ］−９，９−スピロビフルオレン（スピロ−Ｓ）、
２，２’−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（ビフェニル−４−イル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン（２，２’−スピロ−ＤＢＰ）、
２，２’−ビス（Ｎ，Ｎ−ジ−フェニル−アミノ）−９，９−スピロビフルオレン（スピロ−ＢＰＡ）。
【００３８】
電子搬送層として構成された第１の有機機能層に対しては殊に、第１の材料として以下の材料のうちの１つまたは複数が適している：
８−ヒドロキシキノリノラト−リチウム（Ｌｉｑ）、
２，２’，２’’−（１，３，５−ベンジントリイル）−トリス（１−フェニル−１−ベンズイミダゾール）（ＴＰＢｉ）、
２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、
２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）、
４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）、
ビス−（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）、
１，３−ビス［２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］ベンゼン（Ｂｐｙ−ＯＸＤ）、
６，６’−ビス［５−（ビフェニル−４−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−２−イル］−２，２’−ビピリジル（ＢＰ−ＯＸＤ−Ｂｐｙ）、
３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、
４−（ナフタレン−１−イル）−３，５−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール（ＮＴＡＺ）、
２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＮＢｐｈｅｎ）、
２，７−ビス［２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］−９，９−ジメチルフルオレン（Ｂｂｙ−ＦＯＸＤ）、
１，３−ビス［２−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］ベンゼン（ＯＸＤ−７）。
【００３９】
例えば、第１の有機機能層を正孔搬送層として構成することが可能である。これは、第２の材料は第１の材料のｐ型ドーピングを可能にし、第２の材料は電子対受容材料として構成されることを意味する。
【００４０】
第２の材料はここで金属酸化物、有機金属化合物、有機金属またはこれらの混合物を有するまたはこれらであり得る。第２の材料は付加的または択一的に、種々異なる多数の金属酸化物および／または種々異なる多数の有機金属化合物および／または種々異なる多数の有機化合物を有することができる。殊に第２の材料はルイス酸特性を有することができる、またはルイス酸である。ルイス酸、すなわち電子対受容体は特に、電荷移動錯体を形成するのに適している。
【００４１】
第２の材料は、１つまたは複数の金属を備えた１つまたは複数の金属酸化物を有することができる。ここでこれらの金属は、タングステン、モリブデン、バナジウムおよびレニウムから選択される。特に有利にはドーピング物質は、金属酸化物ＷＯ３、ＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５、Ｒｅ２Ｏ７およびＲｅ２Ｏ５のうちの１つまたは複数を有することができる。
【００４２】
さらに、第２の材料は、ルイス酸特性を備えた有機金属化合物も有することができる。殊に、パドルホイール型構造を備えた有機金属化合物ないし錯体の場合には、軸方向位置のルイス酸特性が特に顕著である。
【００４３】
さらに有機金属化合物はルテニウムおよび／またはロジウムを有することができる。例えば第２の材料は有機金属化合物として、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）を有することができる。これは例えばジ−ロジウム−テトラ−トリフルオロアセテート（Ｒｈ２（ＴＦＡ）４）、等電気ルテニウム化合物Ｒｕ２（ＴＦＡ）２（ＣＯ）２および／または２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４ＴＣＮＱ）である。
【００４４】
さらに第２の材料は、芳香機能を有するグループを有している、または芳香有機材料である有機材料を有することができる。殊に第２の材料は、多数の蛍光置換器および／またはシアニド（ＣＮ）置換器を有する芳香材料を有することができる。
【００４５】
さらに第１の有機機能層を電子搬送層として構成することが可能である。これは、第２の材料が第１の材料のｎ型ドーピングを可能にすることを意味する。第２の材料はここでアルカリ金属塩類、アルカリ土類金属塩類、有機金属化合物またはこれらの混合物を有する、またはこれであり得る。第２の材料は付加的または択一的に、種々異なる多数のアルカリ金属塩類および／または種々異なる多数のアルカリ土類金属塩類および／または種々異なる多数の有機金属化合物を有することができる。さらに第２の材料はカーボネートも有することができる。さらに第２の材料は特に有利にはセシウムまたはカルシウムを有することができる。
【００４６】
さらに第２の材料はメタロセンを有することができる。すなわち、１つの金属Ｍと２つのシクロペンタジエニル基（Ｃｐ）を、Ｍ（Ｃｐ）２の形状で有している有機金属化合物を有することができる。これは例えば、クロモセンおよびデカメチルクロモセンである。択一的または付加的に第２の材料は、金属ヒドロピリミドピリミジン錯体も有することができる。金属は例えばタングステン、モリブデンおよび／またはクロムを含む、またはこれらである。第２の材料は例えば、１，２，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（ｈｐｐ）、例えばＷ２（ｈｐｐ）４、Ｍｏ２（ｈｐｐ）４、およびＣｒ２（ｈｐｐ）４を備えた有機金属化合物を有することができる。
【００４７】
上述した第２の材料はそれぞれ、上述した第１の材料のうちの１つにおいて自由な電荷担体を形成し、ひいては導電性を高める特性を有している。この文脈において、本願発明では、第２の導電性が前記導電性よりも高いという特徴も理解される。
【００４８】
有機発光素子はさらに基板を有することができる。この場合には第１の電極は透明であり、基板上および基板と第１の有機機能層との間に配置される。ここでこの基板も同じように透明であってよい。従って、活性領域において形成された電磁ビームはこの場合には、基板および第１の電極を通って放射され、この有機発光素子はいわゆる「底面発光型」として構成される。
【００４９】
さらに第１の電極も透明にし、基板から見て、活性領域の上方に配置することができる。この場合には、活性領域において形成された電磁ビームは、基板に背いた放射方向で放射され、この有機発光素子はいわゆる「上面発光型」として構成される。
【００５０】
第２の電極も透明に構成される場合には、この有機発光素子を両側で放射するものとして構成することもできる。
【００５１】
例えば上記の基板は、ガラス、石英、プラスチックシート、金属、金属シート、シリコンウェハまたは別の適当な基板材料を含むことが可能である。
【００５２】
第１の電極は例えばアノードとして構成され、正孔注入材料として用いられる。この場合には第１の電極は例えば透過性の導電性酸化物を有しているか、または透過性の導電性酸化物から成る。透過性の導電性酸化物（transparent conductive oxides、略してＴＣＯ）は透明な導電性材料であり、通常、例えば亜鉛酸化物、錫酸化物、カドミウム酸化物、チタン酸化物、インジウム酸化物またはインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属酸化物である。ＺｎＯ、ＳｎＯ２またはＩｎ２Ｏ３などの２成分の金属酸素化合物のほか、Ｚｎ２ＳｎＯ４、ＣｄＳｎＯ３、ＺｎＳｎＯ３、ＭｇＩｎ２Ｏ４、ＧａＩｎＯ３、Ｚｎ２Ｉｎ２Ｏ５またはＩｎ４Ｓｎ３Ｏ１２などの３成分の金属酸素化合物や、種々の透過性導電性酸化物の混合物もＴＣＯ群の材料に属する。さらに、ＴＣＯは必ずしも化学量論的な組成に相応することはなく、ｐ型ドーピングまたはｎ型ドーピングとすることもできる。さらに、アノードとして構成された第１の電極は、導電性ポリマー、例えばポリスチロールスルフォンがドーピングされたポリジエトキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）および／またはカンファースルフォン酸がドーピングされたポリアニリン（ＰＡＮＩ）を含むまたはこれから成る。
【００５３】
有機層列は、第１、および場合によっては第２、第３および／または第４の有機機能層に対して上述した材料の他に、有機ポリマー、有機オリゴマー、有機モノマー、非重合の有機小分子（small molecules）またはこれらの組み合わせを含む別の層を有することができる。ここで有機層列は、第１、および場合によっては第２、第３および／または第４の有機機能層に対して付加的に別の層を有することができる。これは例えば、別の電荷担体搬送層、電荷担体注入層、電荷担体ブロック層および活性領域としてのエレクトロルミネセンス層である。エレクトロルミネセンス層はここで、電子と正孔の再結合によって電磁ビームを形成するのに適している。有機層列の機能層、殊に活性領域内の材料に依存して、形成される電磁ビームは個々の波長または領域または、紫外から赤外波長領域からの組み合わせ、特に有利には可視波長領域からの組み合わせを有することができる。
【００５４】
第２の電極はカソードとして実施され、電子注入材料として用いられてもよい。カソード材料として、例えばアルミニウム、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ならびにこれらの化合物、組み合わせおよび合金が有利であることが判明している。付加的に第２の電極は、有機機能層の方を向いている側で、ＬｉＦを含んでいる層を有することができる。これは、良好な電子注入特性を有する。択一的または付加的に第２の電極は、上述したＴＣＯのうちの１つ、またはＴＣＯ層および金属層から成る層列も有することができる。第２の電極を同じように透明にすることができる。
【００５５】
択一的に第１の電極をカソードとして構成し、第２の電極をアノードとして構成することもできる。
【００５６】
第１および／または第２電極はそれぞれ大きな面積で構成され得る。このことにより、活性領域で形成された電磁ビームを大面積で放射できるようになる。「大面積」とは、本願で説明される有機発光素子の場合には次のことを意味することができる。すなわち有機発光素子が数ｍｍ２以上の面積を有し、有利には１ｃｍ２以上の面積を有し、特に有利には１０ｃｍ２以上の面積を有することを意味することができる。択一的または付加的に、第１の電極および／または第２の電極を少なくとも一部の領域において構造化によって構成することができる。これにより、活性領域において形成される電磁ビームの構造化した放射が可能になり、例えばピクセルまたはピクトグラムの形状で構造化された放射が可能になる。
【００５７】
有機発光素子はガラスカバーおよび／または多層薄膜カプセル封入部の形状のカプセル封入部を有することができる。これによって例えば、第１および第２の電極および有機機能層を、湿気および／または酸化物質、例えば酸素から保護することができる。
【００５８】
ラテラル方向で変化する、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比を用いることによって、本願で説明される有機発光素子では、次のことが可能である。すなわち、全面にわたって均一な光分布を有する大面積の照明素子を実現することが可能である。しかも、透明に構成された第１および／または第２の電極の透過性を悪化させることはない。既知のＯＬＥＤとは異なり、付加的な補助金属化部の数を低減させることができる、またはむしろ完全にこれを省くことができる。さらに、任意の輝度プロファイルを調整することが可能である。
【００５９】
別の実施形態では、有機発光素子の製造方法は殊に以下のステップを有している：すなわち、
Ａ）第１の電気的コンタクト領域を備えた第１の電極を提供するステップ、
Ｂ）第１の材料および第２の材料を備えた、ラテラル方向に配置された複数の部分領域を含んでいる第１の有機機能層を被着するステップ、
Ｃ）活性領域を当該第１の有機機能層上に被着するステップと、
Ｄ）当該活性領域上に第２の電極を被着するステップを有している。
【００６０】
殊にこの方法は、上述の１つまたは複数の特徴を備えた有機発光素子を製造するのに適している。有機発光素子に関連して上述した全ての特徴および利点は相応に、ここに記載した方法にも関連する。
【００６１】
殊に、ステップＢにおいて第１の材料と第２の材料は次のように被着される。すなわち、第１の割合に対する第２の割合の比が、第１の電気的コンタクト領域への距離が増大するとともに、大きくなるように被着される。これによって、上述したように、第１の有機機能層の導電性を、第１のコンタクト領域に対するラテラル方向の間隔に依存して、所期のように大きくすることができる。
【００６２】
例えば、第１の材料および第２の材料を材料形状、すなわちポリマー、オリゴマー、モノマーおよび／または小分子に応じて、蒸着、印刷、殊にスクリーン印刷、スピンオンデポジットによって、または別の適切な被着方法によって、第１の電極上に被着することができる。第１の材料を例えば、大面積で被着することができる。また第２の材料をさらに例えば、調整可能なブラインドによって被着することができる。部分領域の所望の形成に応じて、この調整可能なブラインドは例えばホールブラインドまたはスリットブラインドであり得る。
【００６３】
ステップＢの後かつステップＣの前のさらなるステップにおいて、上述したように第２の有機機能層を被着することができる。
【００６４】
さらにステップＣの後かつステップＤの前に、上述したような第３および／または上述したような第４の有機機能層を、上述した方法のうちの１つを用いて、活性領域の上に被着することができる。
【００６５】
本発明のさらなる利点、有利な実施形態および発展形態は、図１〜９に関連して以下で記載する実施例から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】有機発光素子の等価回路図
【図２】１つの実施例に即した有機発光素子の製造方法の概略図
【図３】別の実施例に即した有機発光素子の概略図
【図４】別の実施例に即した有機発光素子の概略図
【図５】別の実施例に即した有機発光素子の概略図
【図６】別の実施例に即した有機発光素子の概略図
【図７】別の実施例に即した有機機能層の電気的特性および光学的特性を測定したグラフ
【図８】別の実施例に即した有機機能層の電気的特性および光学的特性を測定したグラフ
【図９】別の実施例に即した有機機能層の電気的特性および光学的特性を測定したグラフ
【実施例】
【００６７】
実施例および図面において、同じ構成素子または同機能の構成素子にはそれぞれ同じ参照符号を付してある。ここに図示された要素および該要素相互間のサイズ比は、基本的に拡大比率どおりであると見なすべきではない。むしろ、たとえば層、構成部分、構成要素および領域等は、より良好に見やすくし、かつ／または理解しやすくするため、過度に厚く、ないしは過度に大きく図示されていることがある。
【００６８】
図１には、有機発光素子の等価回路図が示されている。この有機発光素子は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）として構成されている。破線で示されている素子はここで、ＯＬＥＤの種々異なる機能的素子および構成部分を単に例としての実施形態で表している。
【００６９】
参照番号９１によって示されている素子は、透明電極である。この透明電極は電気的接続端子９３を介して、外部の電圧および電流供給部（図示されていない）に接続されている。参照番号９２によって示されている素子は、反射電極である。この反射電極は電気的接続端子９４を介して、外部の電圧および電流供給部（図示されていない）に接続されている。電極９１と９２の間には単に例として、個別有機層９５並びに別の有機層９６が配置されている。さらに、想定される４つの電流経路が電気的接続端子９３と９４の間に示されている。これらの電流経路は簡単な方法で、電気的接続端子９３と９４の間の、外部電圧および電流供給部によって生じる電流の流れをあらわす。
【００７０】
これらの想定された電流経路に沿って、各素子の個々の部分的な電気抵抗が記入されている。ここで、部分抵抗ＲＥ１、ＲＥ２およびＲＥ３は全体で、主要延在方向に沿った透明電極の総抵抗を表す。これは、一般的な部分に記載されているように、透明電極の材料および薄い厚さによって生起される。想定される電流経路の間では、見やすくするために、それぞれ同じ部分抵抗が仮定されている。すなわち
ＲＥ１＝ＲＥ２＝ＲＥ３である。
【００７１】
これとは異なり、単に、電極９２は無視できるほど小さい電気抵抗を有するものと仮定される。そのために、素子９２内の電流経路間には部分抵抗は示されていない。
【００７２】
想定される電流経路に沿って、個別有機層９５は相互に並列に配置されている部分抵抗ＲＤ１，ＲＤ２，ＲＤ３およびＲＤ４を有している。別の有機層９６は相互に並列に配置されている部分抵抗ＲＯ１，ＲＯ２，ＲＯ３およびＲＯ４を有している。ここでは、別の有機機能層９６が自身の電気的特性に関して均一である、ということが仮定されている。従って
ＲＯ１＝ＲＯ２＝ＲＯ３＝ＲＯ４である。
【００７３】
従って電気的接続端子９３と９４の間の想定される電流経路に沿った全部分抵抗は、各部分抵抗にわたった総計から生じる。
【００７４】
Ｒ１＝ＲＤ１＋ＲＯ１、
Ｒ２＝ＲＥ１＋ＲＤ２＋ＲＯ２、
Ｒ３＝ＲＥ１＋ＲＥ２＋ＲＤ３＋ＲＯ３および
Ｒ４＝ＲＥ１＋ＲＥ２＋ＲＥ３＋ＲＤ４＋ＲＯ４。
【００７５】
従来のＯＬＥＤでは全ての有機層は通常、自身の電気的特性に関して均一に構成されている。従って従来のＯＬＥＤでは、
ＲＤ１＝ＲＤ２＝ＲＤ３＝ＲＤ４
が当てはまる。
しかしこの結果、直接的に
Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜Ｒ４
となる。これは、換言すれば、各想定される電流経路が、別の想定される電流経路とは異なる部分電気抵抗を有することを意味する。一般的な部分で説明されているように、これによって有機層内、ここでは殊にエレクトロルミネセンス層内でも電流密度分布が不均一になってしまう。従って、このように構成された既知のＯＬＥＤは、放射される光の不均一な強度分布を、ＯＬＥＤの放射面にわたって有してしまう。図示された等価回路図に即したＯＬＥＤでは、放射される光の強度は左から右へと、電気的接続端子９３からの距離が増すとともに低下するであろう。これはいわゆる「バスタブ作用」を生じさせる。
【００７６】
これとは異なり、実施形態に即した有機発光素子は、一般的な部分で示されたおよび以降の実施例で示される、整合された部分抵抗
ＲＤ１＞ＲＤ２＞ＲＤ３＞ＲＤ４
を有している。従って、以降の実施例に即した有機発光素子には、
Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４
が当てはまる。
【００７７】
従って、本明細書に記載される有機発光素子では、活性領域において均一な電流密度分布が得られる。これによって、生成される電磁ビームの放射強度が均一になる。
【００７８】
図２において、および以降の図面に関連して、種々異なる実施例に即した有機発光素子の幾つかの製造方法を説明する。
【００７９】
このために、図２の方法に即した、以降で説明される方法ではそれぞれ、参照番号で表されている第１のステップＡにおいて、第１の電気的コンタクト領域を伴う第１の電極が提供される。
【００８０】
参照番号１０２で表されるステップＢでは、第１の有機機能層が被着される。これは、ラテラル方向に配置された複数の部分領域を含んでいる。これらの部分領域は、第１の導電性を備えた第１の材料と、第２の導電性を備えた第２の材料を備えている。ここで、第１の有機機能層の部分領域における第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比は、第１の電気的コンタクト領域までのラテラル方向の間隔に依存して変化する。さらに、第２の導電性は第１の導電性よりも高い。
【００８１】
参照番号１０３で表された別のステップＣでは、有機活性領域が第１の有機機能層上に被着される。
【００８２】
参照番号１０４で表された別のステップＤでは、活性領域上に第２の電極が被着される。
【００８３】
図３には、１つの実施例に即した有機発光素子が示されている。これは、基板６上に第１の電極１を有している。第１の電極１は、第１の電気的コンタクト領域１０を有している。この電気的コンタクト領域は、第１の電極１の外部電圧および電流供給部（図示されていない）への電気的接触接続および電気的接続のために用いられる。本実施例でおよび以降の実施例において、第１の電気的コンタクト領域１０は、単に例として、第１の電極１の周りに対称に配置された、金属から成るコンタクトパッドの形で構成されている。これに対して択一的に、第１の電気的コンタクト領域の異なる配置が可能である。これは、点状、線状または面状のコンタクトの形で、対称または非対称に配置される。
【００８４】
第１の電極１は、図示の実施例では酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を有しており、透明であり、アノードとして構成されている。基板６は同じように透明に構成されており、図示の実施例ではガラスから成る。従って後で説明される活性領域４内で生成される電磁ビームは、この「底面発光型」として構成されている有機発光素子から、第１の電極および基板６を通して放射される。
【００８５】
第１の電極１の上には、第１の有機機能層３１が被着されている。この第１の有機機能層３１上にはさらに活性領域４と別の有機機能層３が被着されている。この別の有機機能層３上には、第２の電極２が被着されている。この第２の電極は図示の実施例では、反射性のカソードとして構成されており、アルミニウムを有している。
【００８６】
この第２の電極２上には電極１，２およびその間に位置する層３１，４，３を湿気および酸素から保護するカプセル封入部が被着されている。これは見やすくするために図示されていない。
【００８７】
活性領域４は図示の実施例では、３つのエレクトロルミネセンス層４１，４２，４３を有している。これらの層は、相異した色の電磁ビームを放射するのに適している。例えば、エレクトロルミネセンス層４１は青色光を放射し、エレクトロルミネセンス層４２は緑色光を放射し、エレクトロルミネセンス層４３は赤色光を放射する。従って、図示された有機発光素子は、作動時に、白色の混合光を、これらの重ね合わせとして放射する。
【００８８】
別の有機機能層３は電子搬送層として構成されている。この層は、第２の電極２によって注入された電子を、活性領域へと搬送するのに適している。
【００８９】
放射面全体にわたって均一な照明印象を実現するために、電流密度分布が、活性領域４のエレクトロルミネセンス層４１，４２，４３内で均一であり、上述した「バスタブ作用」が生じないことが必要である。図示の実施例では放射面とは、活性領域４に反した、基板６の主要表面によってあらわされる。
【００９０】
このために、有機発光素子は、複数の部分領域３０を備えた第１の有機機能層３１を有している。破線によって示されているこれらの部分領域３０はここで、第１の電極１に接している、第１の有機機能層３１の主要表面から、活性領域に接している主要表面まで延在しており、第１の有機機能層３１の主要延在面に沿ってラテラル方向に配置されている。ここでこれらの部分領域３０は、一般的な部分において説明されたように、相互に混ざり合って、境界面無く構成されている。従って第１の有機機能層３１は中断されずに構成されている。部分領域３０の寸法は図３および以降の図において、見やすくするために誇張して大きく示されている。
【００９１】
第１の有機機能層３１は正孔搬送層として構成されており、第１の導電性を備えた第１の材料５１と、第２の導電性を備えた第２の材料５２を有している。ここでこの第２の導電性は第１の導電性よりも高い。ここで、これらの部分領域３０における第１の材料５１の割合に対する第２の材料５２の割合の比は、第１の電気的コンタクト領域１０までのラテラル方向の距離に依存して変化する。
【００９２】
図示の実施例では、第１の材料５１はＮ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−ベンジジン（ＮＰＢ）であり、第２の材料は七酸化レニウム（Ｒｅ２Ｏ７）である。これに対して択一的または付加的に、第１の材料および／または第２の材料５１，５２は、一般的な部分において詳細に記載された材料のうちの１つまたは複数を有することができる。この第１の材料および第２の材料５１，５２は電荷移動錯体を構成するので、本実施例では、可能な第１の材料および第２の材料５１，５２の選択および組み合わせは次のものに制限される。すなわち、可視の波長領域において吸収を行わないまたは僅かにしか吸収しない、すなわち、電荷移動遷移ピークをほぼ有していないものに制限される。なぜならそうでなければ、部分領域３０における第１の材料５１の割合に対する第２の材料５２の割合の比の変化に基づいて、第１の有機機能層の一様な透過性が保証されないからである。
【００９３】
第１の有機機能層３１はここで次のように構成される。すなわち、第１の材料５１の割合に対する第２の材料５２の割合の比が、第１の電気的コンタクト領域１０に対する距離が増すとともに大きくなるように構成される。本実施例において示されている、第１の電気的コンタクト領域１０の配置に基づいて、これは次のことを意味している。すなわち、これらの部分領域３０において、有機発光素子の縁部領域においては、第１の材料５１の割合に比べて第２の材料５２の割合は低く、有機発光素子の中央部に向かって上昇する、ということを意味している。ここで第１の有機機能層３１の各部分領域３０は、その部分領域３０内で、第１の材料内の第２の材料の均一な分布を有している。
【００９４】
このように構成された部分領域３０によって次のことが可能である。すなわち、第１の有機機能層３１の電気抵抗を中央部分に向かって、すなわち第１の電気的コンタクト領域１０へのラテラル方向での距離が増すとともに、低減させることが可能である。これによって、図１に関連して説明された作用が得られる。すなわち、第１のコンタクト領域１０と第２の電極２との間の想定される電流経路の各部分抵抗が同じ大きさになる、または少なくともほぼ同じ大きさになる。これによって、活性領域内で形成された電磁ビームの均一な放射が可能になる。「ほぼ同じ大きさ」とはここで、２０％以下の変化、特に有利には１０％以下の変化を意味する。
【００９５】
第１の有機機能層３１は一様な厚さを有しているので、さらに次のことが保証される。すなわち、種々の部分領域３０における異なるキャビテーション作用によって色のずれが生じないことが保証される。
【００９６】
図２に示された方法を用いて、図３に示された有機発光素子を製造するために、ステップＡにおいて、電気的コンタクト領域１０を備えた構造化された酸化インジウムスズから成る第１の電極１が、２００×２００ｍｍの寸法を有するガラス基板６上に供給された。
【００９７】
ステップＢの間に、バキュームレシピエントにおいて、酸化アルミニウムが張られた、電気的に加熱可能なモリブデンボート内に、蓋とともに５００ミリグラムのＲｅ２Ｏ７が、第２の材料５２用のソースとして入れられた。第１の材料５１用の類似のソースは、ＮＰＢによって準備された。次に、第１の電極１を備えた基板６が、基板保持部上に、このソースから約６０ｃｍ離れて固定された。第１の電極１を伴ったこの基板６上に、最初は閉鎖されている基板ブラインドが配置された。第２の材料５２用のソースは同じように、ホールブラインドの形のブラインドを有していた。１０対１のドーピング比に対して、第１の材料５１用のソースは１秒あたり１ｎｍの成長率に調節され、第２の材料用のソースは１秒あたり０．１ｎｍの成長率に調節された。次に、基板ブラインドが完全に開放され、基板層厚モニターを介して、全体で３０ｎｍの、七酸化レニウムがドーピングされたＮＰＢが析出された。このために、第２の材料５２用のソースのブラインドがまずは完全に開放され、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比が均一である、５ｎｍの厚さの層が析出された。
【００９８】
その後、第２のソースのブラインドが閉鎖され、１秒あたり１ミリメータの率で開放された。これによって、第１の有機機能層３１の縁部領域に向かって低減する、第１の材料５１の割合に対する第２の材料５２の割合の比が得られる。第２のソースのブラインドが完全に開放された後、第１の有機機能層３１が完成された。
【００９９】
さらなるステップＣおよびＤにおいて、活性領域４、別の有機機能層３および第２の電極２が被着され、次に有機発光素子の層列がカプセル封入された。
【０１００】
このように製造された「底面発光型」として構成された有機発光素子は、放射面全体にわたって、均一な照明強度を示す。
【０１０１】
別の実施例では、第２の材料５２として、七酸化レニウムの代わりにＦ４ＴＣＮＱを有し、同じように、放射面全体にわたって均一の照明強度を示す有機発光素子が製造された。
【０１０２】
図３に示された実施例およびこれに関連して説明された方法に対して択一的に、並びにこれらの別の実施例においても、第１の電極１も反射性に構成し、第２の電極２を透明に構成する、またはこれら２つの電極１，２を透明に構成することが可能である。さらに第１の電極１をカソードとして構成し、第２の電極２をアノードとして構成し、第１の有機機能層３１を電子搬送層として構成することが可能である。この電子搬送層は第１の材料および第２の材料５１，５２を、一般的な部分における記載に従って有している。さらに電極１，２、第１の有機層３１、活性領域４および別の有機層３を逆の順番で、基板６上に配置することが可能である。さらに、さらに別の有機機能層、例えば電荷担体ブロック層を被着することが可能である。活性領域４が択一的に、より多くのまたはより少数のエレクトロルミネセンス層を有することができる。第１の電気的コンタクト領域１０が、図３並びに以降の図に示されたものとは異なる配置を有する場合、または、記載されたできるだけ均一な輝度分布とは異なる特定の輝度分布を有するべき場合には、第１の有機機能層３１の部分領域３０内の第１の材料および第２の材料５１，５２の分布が、上述したものと異なっていてもよい。これら全ては、特別に示唆されることなく、さらなる実施例にも当てはまる。
【０１０３】
図４には、別の実施例に即した有機発光素子が示されている。ここでは第１の有機機能層３１が、上述した蒸着方法によって被着されている。図４に示さされた有機発光素子は、活性領域４と第１の有機機能層３１との間に、第１の材料５１を備えた第２の有機機能層３２を有している。第２の有機機能層３２はここで第２の材料５２を有しておらず、直接的に活性領域４に接している。この第２の有機機能層３２によって、第１の有機機能層３１における、第２の材料５２を伴う第１の材料５１からの電荷移動錯体による、活性領域４における電磁ビームの放射の抑圧（ケンチング）が回避され、これによって、有機発光素子の効果が改善される。
【０１０４】
別の実施例では、有機発光素子が、図３および４の有機発光素子のそれぞれ基本的な構造を有する「上面発光型」として製造された。ここでは、アルミニウムから成る第１の電極１がカソードとして構成された。このために、まずは１５０ｎｍの厚さのアルミニウム層が第１の電極１として基板６上に蒸着された。
【０１０５】
上述のステップＢと同様に、相応するステップＢにおいて、第１の有機機能層３１が電子搬送層として被着された。これは、第１の材料として２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）を有しており、第２の材料としてセシウムカーボナートを有している。
【０１０６】
さらなるステップＣおよびＤにおいては活性領域４、正孔搬送層として構成された別の機能層３および、透明の、アノードとして構成された第２の電極２が被着された。
【０１０７】
図５には、別の実施例に即した有機発光素子が示されている。
【０１０８】
図３における有機発光素子とは異なり、図５の実施例に即した素子は、第１の有機機能層３１を有しており、ここで各部分領域３０は第１の機能領域３５と第２の機能領域３６を有している。これは破線によって示されている。ここで各部分領域３０において第１の機能領域３５は第１の材料と第２の材料５１，５２を均一な体積濃度および分布で有している。また第２の機能領域３６は第１の材料しか有しておらず、第２の材料を有していない。さらに、第１の材料５１の割合に対する第２の材料５２の割合の比は、各第１の機能領域３５において同じである。
【０１０９】
各部分領域３０の第１の機能領域３５および第２の機能領域３６は、第１の体積ないしは第２の体積を有している。部分領域３０はここで次のように構成されている。すなわち、第２の体積に対する第１の体積の比が、第１の電気的コンタクト領域に対するラテラル方向の距離が増すとともに大きくなるように構成されている。これによって、部分領域３０は、第１の電気的コンタクト領域１０に対するラテラル方向の間隔に依存して、第１の材料５１の割合に対する、第２の材料５２の上昇する割合を有することができる。
【０１１０】
換言すればこれは次のことを意味する。すなわち、部分領域３０の第１の機能領域３５が、第１の材料および第２の材料５１，５２を伴う第１の機能層を構成することを意味する。これは、第１の電気的コンタクト領域１０へのラテラル方向の間隔が増すとともに、厚みを増す。部分領域３０の第２の機能領域３６は相応に第２の機能層を構成する。この第２の機能層の厚さは、第１の電気的コンタクト領域１０へのラテラル方向の距離が増すとともに、薄くなる。ここで、第１の有機機能層３１の厚さは一様の厚さであり、第１の電気的コンタクト領域１０に対するラテラル方向の間隔に依存しない。これによって、活性領域４と第１の電極１との間の間隔が異なることが原因で生じ得る種々のキャビテーション作用による色のずれが生起されないことが保証される。
【０１１１】
図６には、別の実施例に即した有機発光素子が示されている。この有機発光素子は、これまでの実施例と同じように第１の有機機能層３１を有している。ここに示された有機発光素子は付加的に、第２の有機機能層３２を有している。これは第１の材料５１しか有していない。
【０１１２】
活性領域４上には第３の有機機能層３３が配置されている。ここでこの第３の有機機能層は、ラテラル方向に配置された複数の部分領域３０を有しており、これらの部分領域は、第３の導電性を備えた第３の材料５３と、第４の導電性を備えた第４の材料５４を有している。ここで、第４の導電性は第３の導電性よりも高い。第３の有機機能層３３の構造は第１の有機機能層３１と同様であり、図示の実施例では同じように第３の材料および第４の材料５３，５４を備えた第１の機能領域３５と、第３の材料を備えた第２の機能領域３６とを有している。ここで第３の有機機能層の第２の機能領域３６は、第４の材料を有していない。これによって、第３の有機機能層３３内でも、部分領域３０内での第３の材料５３の割合に対する第４の材料５４の割合の比が、第１の電気的コンタクト領域１０に対するラテラル方向の間隔に依存して変化する、および／または第２の電極２の第２の電気的コンタクト領域２０に対するラテラル方向の間隔に依存して変化する。ここでこの第２の電気的コンタクト領域２０は、破線によって示されている。
【０１１３】
活性領域４と第３の機能層３３との間には、第４の有機機能層３４が配置されている。この第４の有機機能層は第３の材料５３を有しており、第４の材料５４を有していない。この第４の有機機能層は直接的に、活性領域４に接している。これによって、第４の有機機能層３４は、第３の材料５３の電荷移動錯体による活性領域４における可能な「ケンチング」を、第４の材料５４とともに回避するのに適する。
【０１１４】
有機発光素子は図示の実施例では、第１の材料および第２の材料５１，５２として、ＮＰＢないしはＲｅ２Ｏ７を有しており、第３の材料および第４の材料５３，５４としてＢＣＰないしはセシウムカーボナートを有している。
【０１１５】
図６に示された有機発光素子は特に、均一な照明強度を備えた非常に大きい放射面を実現するのに適している。なぜなら、第１の電気的コンタクト領域１０と第２の電極２ないしは第２の電気的コンタクト領域２０との間の可能な電流経路の部分抵抗を調整することができるからである。これは、第１の有機機能層３１内に第１の材料および第２の材料５１，５２を分布させること、並びに付加的に、第３の有機機能層３３内の第３の材料および第４の材料５３，５４によって実現される。
【０１１６】
図７および８には、有機機能層内の電流密度（単位：ｃｍ２毎のミリアンペア）に対する測定曲線が、それぞれ印加されている電圧（単位：Ｖ）に依存して示されている。これは単に例として、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比に依存した、導電性の変化を示している。図示の測定曲線では、０ボルトの電圧の際に、それぞれ最終的に０とは異なる電流密度が得られるように見える。しかしこれは、その時々の測定精度、殊に測定曲線の浮動表示に基づく、当業者に既知の測定アーチファクトである。
【０１１７】
２つの図７および８に対する測定では、１５０ｎｍの厚さの有機機能層が製造された。これは第１の材料としてＮＰＢを有している。
【０１１８】
図７における測定曲線に対しては、Ｆ４ＴＣＮＱが第２の材料として使用された。ここで測定曲線９０１，９０２，９０３および９０４はそれぞれ、第１の材料単独の場合に得られる電流密度（９０１）、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比が１％である場合に得られる電流密度（９０２）、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比が４％である場合に得られる電流密度（９０３）、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比が１０％である場合に得られる電流密度（９０４）を示している。
【０１１９】
図８における測定曲線に対しては、ＭｏＯ３が第２の材料として使用された。ここで測定曲線９０５，９０６，９０７および９０８はそれぞれ、第１の材料単独の場合に得られる電流密度（９０５）、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比が１％である場合に得られる電流密度（９０６）、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比が１０％である場合に得られる電流密度（９０７）、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比が５０％である場合に得られる電流密度（９０８）を示している。
【０１２０】
２つの図面から次のことが明らかである。すなわち、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比が増すことによって、電流密度が上昇することが明らかである。これは相応に低下する電気抵抗ないし上昇する導電性において重要である。
【０１２１】
図９には、第１の材料と第２の材料を備えた有機機能層の透過性（正規化された強度として）に対する測定曲線が示されている。これは紫外波長領域から赤外波長領域における波長（単位：ｎｍ）に依存している。このために、有機機能層を通って伝達されるＵＶスペクトルが測定された。
【０１２２】
第１の材料は全ての測定に対してＮＰＢであり、第２の材料は種々異なる割合でのＲｅ２Ｏ７である。測定曲線９０９，９１０，９１１および９１２はそれぞれ、第１の材料単独の場合のＵＶスペクトルの伝達割合（９０９）、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比が１％である場合のＵＶスペクトルの伝達割合（９１０）、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比が１０％である場合のＵＶスペクトルの伝達割合（９１１）、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比が５０％である場合のＵＶスペクトルの伝達割合（９１２）を示している。
【０１２３】
測定曲線９０９，９１０，９１１および９１２から次のことが明らかである。すなわち、有機機能層の透過性、第１の材料の割合に対する第２の材料の割合の比に依存して僅かにしか変化しない、ということが明らかである。これによって、上述した有機発光素子において均一な照明印象が得られる。
【０１２４】
本発明は上述した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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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