发射辐射的装置的制作方法

xiaoxiao2020-6-26  16

专利名称:发射辐射的装置的制作方法
技术领域
说明一种发射辐射的装置。
背景技术
如今在现代建筑和创新设计领域中,为了一方面保证所期望的功能、而另一方面 给外部造型相应地赋予所期望的效果,材料选择具有决定性的意义。通过有针对性的照明, 例如可以相应地增强各种材料的效果,或者有针对性地突出表面特性。在公知的应用中,该 照明必须始终在外部通过用所期望的光照射或照亮相应的位置进行。但是在许多情况下, 外部照明是不可能的,或者需要可观的技术成本和财务成本。到目前为止未知的是一种在没有外部照明的情况下被照明的表面,其中保持该表 面的由材料特定的外观、譬如木纹、金属光泽、颜色等等。

发明内容
至少一个实施方式的任务是,说明一种具有发射辐射的有机器件的发射辐射的装置。该任务通过具有独立权利要求1的特征的主题来解决。该主题的有利的实施方式 和改进方案在从属权利要求中予以表征,并且此外从下面的描述和附图中得知。一种根据至少一个实施方式的发射辐射的装置尤其是包括-载体元件,其具有至少部分不透明的主表面;以及-被布置在所述载体元件上的发射辐射的有机器件,其具有有机层序列,所述有机 层序列具有至少部分透明的第一电极与至少部分透明的第二电极之间的有源区,其中-所述有源区适于在接通的运行状态下产生电磁辐射;-所述发射辐射的装置在发射辐射的有机器件的背向所述载体元件的侧具有用于 辐射电磁辐射的辐射出射面;以及-所述载体元件的至少部分不透明的主表面在所述发射辐射的有机器件的关闭的 运行状态下能够穿过所述辐射出射面被外部观察者察觉。在此,“一个层或元件被布置或涂敷在另一层或另一元件‘上’或‘上方’或者两个 其它层或元件‘之间’ ”在此处和下面是指,一个层或元件被布置为直接地机械接触或者电 接触另一层或另一元件。此外,这也可以指,一个层或元件被间接地布置在另一层或另一元 件上或上方。在此,那样的话,另外的层和/或元件可以被布置在该层与该另一层之间。在载体元件的主表面的情形下,“至少部分不透明”尤其是可以指,主表面具有至 少一个或多个对由发射辐射的有机器件的有源区所产生的电磁辐射不透明的部分区域。主 表面的所述至少一个或多个部分区域尤其是也可以对整个可见电磁波谱或其部分谱不透 明。在此,主表面的所述至少一个或多个区域可以对来自发射辐射的有机器件在有源区中 所产生的电磁辐射的至少一个波长和/或对来自可见电磁波谱的至少一个波长为吸收性 或反射性的。
在此和下面,将具有中等视力和中等视觉器官的人理解成“外部观察者”。因此在 这种情形下,外部观察者“可以察觉”的是具有适于在外部观察者的视觉器官中造成视觉刺 激的波长和强度的电磁辐射。但是在此处紧接着的描述的意义上,如果第一电磁辐射与第 二电磁辐射相比所具有的强度小得使得由于由第二电磁辐射在外部观察者的视觉器官中 所引起的物理化学和/或神经学过程,对第一电磁辐射的感官察觉是不可能的,则第一电 磁辐射可以例如不被外部观察者察觉。在此和在下面,这可以被称为第二电磁辐射比第一 电磁辐射“更亮(IJberstrahlen )”。此外在此处紧接着的描述的意义上,如果第一电磁 辐射所具有的与第二电磁辐射的强度差异和/或波长差异和/或空间差异小得使得第一和 第二电磁辐射可以彼此不可分地被中等人视觉器官分辨,则第一电磁辐射不能被外部观察 者察觉。在此和在下面,这可以被称为“过小的对比度”。因此,“外部观察者”以及特征“可 以察觉” 一方面用于定量地表征电磁辐射的波长范围和最小强度,其中但是另一方面,这样 的表征应当按照视觉器官的生理特征和神经元特征来理解。如果落到表面上并且照射该表面的电磁辐射的至少一部分被该表面反射并且在 上述意义上被外部观察者察觉,则该表面可以在此处所述的装置的意义上是“可以察觉 的”。在此,“表面是可以察觉的”尤其是还可以指,表面的通过颜色改变和/或亮度改变和 /或形式改变所给定的表面结构是可以察觉的。通过将在此所述的发射辐射的有机器件与具有至少部分不透明的主表面的载体 元件相组合,例如可以在发射辐射的有机器件的接通运行状态下与关闭的运行状态相比突 出和/或改变至少部分不透明的主表面的外观。主表面的外观例如可以由于材料特性和/ 或表面特性而在颜色、亮度和/或光泽方面突出和/或改变。这尤其是可以通过有针对性 地由发射辐射的有机器件照射主表面来进行,而不必使用外部照明。但是恰好由于第一电 极、有机层序列和第二电极是透明的,因此也可能的是,载体元件的至少部分不透明的主表 面可以被察觉和观察,并且在发射辐射的有机器件的关闭状态下保持其特定的材料特征和 外观。此外,载体元件上的发射辐射的有机器件也可以附加地充当载体元件的敏感表面的 保护层。在此,至少部分不透明的主表面可以是载体元件的背向发射辐射的有机器件的主 表面。这可以指,至少部分不透明的主表面被布置为背向发射辐射的有机器件,并且发射辐 射的有机器件被布置在载体元件的与至少部分不透明的主表面相对的主表面上。在此,载 体元件可以在至少部分不透明的主表面的朝向发射辐射的有机器件的侧具有透明材料。在 此,所述透明材料例如可以包括玻璃和/或透明塑料,或者由这些材料至少之一制成。因 此,至少部分不透明的主表面可以穿过发射辐射的装置的辐射出射面以及穿过载体元件的 透明材料至少在发射辐射的有机器件的关闭运行状态下被察觉。可替代地,至少部分不透明的主表面也可以是载体元件的朝向发射辐射的有机器 件的主表面。在此,载体元件尤其是也可以包括一种或多种不透明的材料或由其组成。此外附加地或可替代地,至少部分不透明的主表面可以包括至少一种或多种不透 明的材料或由其制成。在此,载体元件的至少部分不透明的主表面尤其是可以包括具有至 少一种或多种不透明的材料的涂层。在此,可以将涂层涂敷在透明或不透明的材料上,所述 材料可以与所述涂层一起形成载体元件。在此和后面,“涂敷”尤其是可以指喷镀、蒸镀、粘 接、层压或其组合。
所述至少一种或多种不透明的材料可以选自石材、木材、塑料、织物、金属、金属合 金、纸、纸板、有色玻璃、以及这些材料之中的一种或多种的每个组合。在此,载体元件尤其 是可以由一种或多种前述材料至少在至少部分不透明的主表面的区域中构成。尤其是在比如上述涂层的情况下,所述至少一种或多种不透明的材料可以附加或 替代于前述材料还具有或者是涂料。在此,涂料可以具有被涂覆在表面上并且得到固体层 的液态至膏状的材料和/或混合物。在此,涂料例如可以具有结合剂、染料、和/或色素、填 料、溶剂、增稠剂、分散剂、和/或防腐剂。该涂料例如可以被实施成漆、分散性涂料、或者石 膏。结合剂例如可以具有油、或者油墨、丙烯酸树脂、环氧树脂、丙烯酸酯聚合物、醋酸乙烯 共聚物、生石灰、水泥、硬石膏和/或钾碱水玻璃。此外,在如上所述的涂层的情况下,所述 至少一种或多种不透明的材料例如也可以包括阳极氧化部、例如金属表面。载体元件、以及由此发射辐射的装置尤其可以是技术、艺术或者建筑设施的一部 分。在此,纯粹示例性地列举出墙壁、天花板、橱柜、工作板、装饰板、木板、楼梯、陈列橱窗、 地板饰面、设备的壳体、车辆、玩具、设计元素、楼宇的立面、逃生路径、标牌、交通标志、指示 板和信息板、路标、标志、住房号码牌、门牌、以及姓名牌。发射辐射的有机器件可以非间接地和直接地被涂敷在载体元件上。这可以指,发 射辐射的有机器件的层与载体元件直接地机械接触。在此,该层例如可以是后面所述的衬 底、后面所述的封装或其一部分、或者第一和第二电极。此外,发射辐射的装置可以在载体元件与发射辐射的有机器件之间具有中间层。 这尤其是在载体元件的朝向发射辐射的有机器件的主表面(其如上所述那样也可以是至 少部分不透明的主表面)具有诸如突起、凹陷、尖端、机械短接颗粒、和/或粗糙性时可能是 有利的。在此,中间层可以被实施成平坦化层,借助于所述平坦化层,可以实现发射辐射的 有机器件的平坦的涂敷面。在此,中间层可以是非晶态或晶态形式的透明的固体材料,譬如玻璃、塑料、半导 体、金属或者上述材料之中的一种或多种的组合。此外,中间层可以具有透明的粘性或液态 材料,譬如油、凝胶、树脂、硅油或者硅凝胶。此外,中间层可以包括气体或者由气体构成,所述气体譬如选自下列项目之中的 一个或多个空气、稀有气体、氮气、氧气、二氧化碳、以及一氧化碳。此外,中间层可以用于将发射辐射的有机器件机械固定在载体元件上,并且为此 例如具有胶粘剂或者由胶粘剂制成。在此,胶粘剂可以作为附加的层被涂敷,或者也可以例 如是自粘贴的膜的一部分。因此,中间层例如可以实现载体元件与发射辐射的有机器件之 间的粘结牢固的连接。此外,中间层在此也可以在被实施成平坦化层的情况下实现形状配 合的连接。载体元件和发射辐射的有机器件例如可以彼此分开地被制造,并且借助于中间层 涂敷到被彼此上并且因此被组装。该有机电子器件尤其可以是包括有机发光二极管(OLED)或者被实施成有机发光 二极管。在OLED中,电子和空穴可以在有源区中在产生电磁辐射的情况下复合。例如,发射辐射的有机器件尤其是可以具有衬底。在衬底上可以涂敷和布置第一 电极。在第一电极上方可以涂敷有机层序列,所述有机层序列包括至少一个有机功能层或 多个由有机材料制成的功能层。在此,所述至少一个有机功能层或者所述多个功能层例如可以具有一个或多个电子传输层、电致发光层、空穴传输层、电子阻挡层、和/或空穴阻挡 层或者由其制成。在有机层序列上方可以涂敷第二电极。衬底例如可以包括玻璃、石英、塑料膜、金属、金属膜、硅晶片、或者其它合适的衬 底材料,或者由其制成。在此,衬底被实施为透明的,并且可以是刚性或挠性的。尤其是挠 性的衬底可以实现挠性的发射辐射的有机器件,其中所述挠性的发射辐射的有机器件与载 体元件的形状无关地以技术上简单的方式被涂敷到载体元件上并且可以被布置在载体元 件上。发射辐射的有机器件可以用衬底直接地或者如上述那样通过中间层间接地被布 置在载体元件上。这可以指,衬底被布置在载体元件与有机层序列之间。此外,发射辐射的 有机器件可以用背向衬底的表面被直接或间接地布置在载体元件上。这可以指,有机层序 列被布置在衬底与载体元件之间。在此,衬底的背向载体元件的主表面可以形成发射辐射 的装置的辐射出射面。此外,载体元件也可以被构造成衬底。这可以指,在没有附加的衬底的情况下在载 体元件上直接地或者通过中间层间接地布置有第一电极、有机层序列、以及第二电极。至少部分透明的第一电极可以被实施成阳极,并且因此可以充当空穴注入材料。 至少部分透明的第二电极可以被实施成阴极,并且因此可以充当电子注入材料。可替代地, 也可以将第一电极实施成阴极并且将第二电极实施成阳极。第一和/或第二电极例如可以具有透明导电氧化物或者由透明导电氧化物制成。 透明导电氧化物(transparent conductive oxide,简称“TCO”)是透明的导电的材料,通 常为金属氧化物、例如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟、或者铟锡氧化物(ITO)。除 了二元金属氧化物、例如ZnO、SnO2或In2O3以外,属于TCO组的还有三元金属氧化物、例如 搀杂的氧化锌化合物、譬如搀杂铝的氧化锌、或者Zn2Sn04、CdSn03、ZnSn03、Mgln204、Galn03、 Zn2In2O5或者In4Sn3O12、或者不同透明导电氧化物的混合物。此夕卜,TCO不必一定对应于化 学计量的组分,并且也可以是P型或η型搀杂的。可替代或附加地,第一和/或第二电极可以包括诸如下列项目的金属或由诸如下 列项目的金属制成铝、钡、铟、银、金、镁、铜、钙、或者锂、或者这些金属的合成物、组合物 以及合金。第一电极以及第二电极尤其是可以具有一种或多种前述材料的层,厚度小于 lOOnm、尤其是小于50nm、并且特别优选地小于或等于30nm。在此,第一和/或第二电极厚 度越小,对电磁辐射的透射能力就越强。可替代或附加地,第一和/或第二电极可以具有导电的有机材料、譬如PEDOT或者 碳纳米管。第一电极和/或第二电极例如也可以具有叠层,所述叠层具有多个由上述材料制 成的层。该叠层例如可以具有两个TCO层之间的金属层。此外,第一电极和/或第二电极可以附加地具有被结构化成印制导线或栅格的导 电层、譬如被结构化为具有直到几个微米的厚度的金属层,以便在大面积的第一和/或第 二电极的情况下提高横向电导率而不显著减小透明度。有机功能层或者所述多个功能层可以具有有机聚合物、有机低聚物、有机单体、有 机非聚合小分子(“small molecule (小分子)”)或其组合。可能有利的尤其是,发射辐射 的有机器件具有如下的功能层所述功能层被实施成空穴传输层,以便使得能够有效地将空穴注入到被实施成有源区的电致发光层或电致发光区中。根据功能层中的材料,在有源 区中所产生的电磁辐射可以具有来自蓝光至红光光谱范围中的各个波长或者范围或其组 合。电磁辐射尤其是也可以造成组合色的发光印象、譬如白色的发光印象。此外,发射辐射 的有机器件可以实现可变的颜色辐射,所述颜色辐射可以借助于电压、电流、温度、湿度、压 力或其组合被改变。第一和/或第二电极可以分别被构造为大面积的。由此可以使得能够大面积地辐 射在有源区中所产生的电磁辐射。在此,“大面积”是指,发射辐射的有机器件具有大于或 等于几平方毫米、优选地大于或等于1平方厘米、以及特别优选地大于或等于1平方分米的 面积。可替代或附加地,第一和/或第二电极可以被构造为至少在部分区域中是结构化的。 由此可以使得能够譬如以像素或象形文字形式以结构化的方式辐射有源区中所产生的电 磁辐射。除此之外,发射辐射的有机器件可以具有透明的封装,以便例如为第一和第二电 极以及有机层序列实现对抗水分、和/或氧化性物质、譬如氧气的保护。在此,封装可以包 括一个或多个层,其中封装的层例如可以是平坦化层、阻挡层、吸收水和/或氧气的层、连 接层或其组合。封装例如可以是盖罩、尤其是无支撑的盖罩形式的覆盖物、和/或电极和有 机层序列上或上方的薄膜封装形式的层或层序列。合适的材料例如可以具有或者是玻璃、 塑料、金属、金属氧化物、非金属氧化物或非金属氮化物、譬如SiOx或SiNx、陶瓷、或其组合。 在此,封装例如可以具有阻挡层和/或平坦化层。此外,该覆盖物也可以被实施成层合板。封装可以完全围绕和包围第一或第二电极以及有机层序列。此外,封装也可以包 括上述衬底,使得该封装的一部分还可以由该衬底形成。封装尤其是也可以形成发射辐射 的装置的辐射出射面。此外,发射辐射的有机器件可以用封装直接地或者通过中间层间接地被布置在载 体元件上。附加地,可以在封装内涂敷吸气材料。优选地可以将可氧化的材料用作吸气材料, 所述可氧化的材料可以与氧气和水分反应并且在此与这些有害物质结合。尤其是可以将碱 金属类和碱土金属类的金属用作易氧化的材料。吸气材料例如可以具有镁、钙、钡和/或 铯。此外,合适也可能是其它金属、例如铝、锆、钽、和/或钛、或者可氧化的非金属材料。除 此之外,吸气材料可以具有由沸石类和/或硅凝胶制成的材料。吸气材料例如可以通过厚度小得使得该吸气材料对有机层序列的有源区中所产 生的电磁辐射为至少部分透明的而被设施为透明的。在此,吸气材料例如可以被布置在发 射辐射的装置的辐射出射面与载体元件之间,使得载体元件的至少部分不透明的主表面可 以至少在发射辐射的有机器件的关闭运行状态下穿过吸气材料被察觉。可替代或附加地, 吸气材料也可以被布置为与辐射出射面在侧向上错开,使得吸气材料对于外部观察者的观 察方向而言未被布置在辐射出射面与载体元件的至少部分不透明的主表面之间。在这种情 况下,吸气材料也可以被实施成不透明的。此外,发射辐射的有机器件可以被构造成用于有源区中所产生的电磁辐射的光 腔。在此,“光腔”可以在此处和后面尤其是指,发射辐射的有机器件形成光学谐振腔,在所 述光学谐振腔中可以优选地产生具有一个或多个一定的波长和/或一个或多个一定的辐 射方向(其也可以称为谐振或模)的电磁辐射。为此,例如可以将第一电极、有机层序列、以及第二电极构造成光腔。这可以指,至少部分透明的第一电极和至少部分透明的第二电 极附加地还具有对有源区中所产生的电磁辐射的反射率。可替代或附加地,第一电极、有机 层序列以及第二电极可以被布置在部分反射的层之间,所述部分反射的层附加地也为部分 透明的。下面对光腔的描述是以纯粹示例性的方式针对部分反射的电极而进行的,并且可 以被技术人员转用于可替代的扩展方案。第一电极和/或第二电极可以具有反射率R或R‘,并且有机层序列可以对电磁 辐射具有折射率η。由于第一和第二电极是部分透明的,因此在此有R< 1和R' <1成 立。折射率η可以在有机层序列的范围内是恒定的,或者至少在部分区域、例如在不同的功 能层中是恒定的。此外,折射率η也可以在有机层序列的范围内变化。有机层序列的有源 区可以具有厚度d并且被布置为与第一电极间隔平均间距L并且与第二电极间隔平均间距 L'。在此,平均间距L和L'表示对有源区的厚度d取平均的与第一电极以及第二电极相 距的间距。在此,参数R、R'、n、d、L和L'可以被选择使得有机层序列具有一定的辐射特 性。第一和第二电极的反射率R和R'、以及有机层序列的折射率η例如可以基于相应的材 料选择而被预先给定,使得可以通过选择平均间距L和L'以及有源区的厚度d来实现所期 望的辐射特性。替代与此,例如可以通过发射辐射的有机器件的构造或者制造方法来预先 给定有机层序列和有源区的尺寸、即平均间距L和L'和厚度d。在这种情况下,可以通过 为第一和第二电极选择材料通过其反射率R和R'来实现所期望的辐射特性。例如平均间距L和L'可以为有源区中所产生的电磁辐射的波长的数量级或更 小。如果电磁辐射具有多个波长和/或波长范围的光谱分布,则电磁辐射在此也可以由平 均波长来表征,并且有机层序列的尺寸在此和在后面涉及电磁辐射的平均波长。此外,平均 间距也可以小于或等于电磁辐射的半波长,或者小于或等于电磁辐射的四分之一波长,或 者小于或等于电磁辐射的八分之一波长。此外或附加地,平均间距L和L'可以大于或等于 电磁辐射的波长的1/20或者大于或等于1/10。这样的平均间距L和L'可以结合部分反射的第一和第二电极导致在发射辐射的 层序列中构造至少半侧反射的腔。在此,由激发态(Exciton(激子))在有源区中辐射的光 子或波包可以在第一电极和第二电极处被反射。简单来说,通过平均间距L和L'为电磁辐 射的波长的数量级或更小,在辐射波包的期间仍然可以反馈具有激发态的所辐射的波包, 使得激发态在辐射波包的期间可以被其“自己”的反射波包的电磁场影响。因此,根据反射 波包的相位,可以实现对激发态的辐射的增强或减弱。在此,相位可以取决于有机层序列的 折射率、第一和第二电极的反射率结合电磁辐射到第一和第二电极中的侵入深度、以及激 发态与第一和第二电极的间距结合波包的辐射方向。由此可以在有机层序列中构造一种模 结构,所述模结构有利于和/或造成以一定方向辐射电磁辐射。此外,有源区的厚度也可以 影响辐射模的构造。有机器件可以具有有源区中所产生的电磁辐射的辐射特性,使得以载体元件的方 向辐射具有第一强度的电磁辐射并且以辐射出射面的方向辐射具有第二强度的电磁辐射。 在此,第一强度和第二强度可以在发射辐射的有机器件的外表面处、即例如在第一或第二 电极、衬底、或者封装的背向有机层序列的表面处被定义。在此,第二强度也可以在发射辐 射的装置的辐射出射面处被定义。利用载体元件或辐射出射面的“方向上的强度”,可以为 第一和第二强度表示在发射辐射的有机器件的朝向或背向载体元件的侧的半空间中的相应总强度。在此,由发射辐射的有机器件以载体元件的方向所辐射的具有第一强度的电磁辐 射可以照明载体元件的至少部分不透明的主表面。通过主表面为至少部分不透明的,具有 第一的强度的电磁辐射的至少一部分可以以辐射出射面的方向被反射,并且可以穿过辐射 出射面被外部观察者察觉。换言之,这可以指,对于外部观察者而言,载体元件的至少部分 不透明的主表面被照明,并且因此可以在发射辐射的有机器件的接通运行状态下被察觉。 尤其是在第一强度大于第二强度时情况可能如此。在此,这样的辐射特性例如可以通过如上所述的光腔来实现。可替代或附加地,第 一和第二电极可以具有彼此不同的透射能力、即透射率。譬如如果第一电极被布置在有机 层序列的朝向载体元件侧并且具有比第二电极大的透射率,则可能的是,有源区中所产生 的具有第一强度的电磁辐射以载体元件的方向被辐射,其中第一强度大于第二强度。替代于此,第二强度可以大于第一强度。这样的辐射特性例如再次可以通过光腔 来实现。可替代或附加地,第二电极例如可以被布置在有机层序列的背向载体元件的侧,并 且具有比第一电极大的透射率。在这种情况下可能的是,载体元件的至少部分不透明的主 表面可以与发射辐射的有机器件的关闭运行状态相比以更低的明显程度被察觉,因为外部 观察者可以作为重叠而察觉由至少部分不透明的主表面反射的具有第一强度的电磁辐射、 以及直接通过发射辐射的装置的辐射出射面所辐射的具有第二强度的电磁辐射。此外,在 接通的运行状态下,当具有第二强度的电磁辐射在上面的意义上比在至少部分不透明的主 表面处被反射的具有第一强度的电磁辐射更亮时,至少部分不透明的主表面根本不再能够 被察觉。因此,发射辐射的有机器件和辐射出射面可以在关闭的运行状态下表现为透明 的,并且在接通的运行状态下根据第一强度与第二强度的比例表现为不透明的或者同样表 现为至少部分透明的。发射辐射的有机器件例如可以以结构化的方式被构造使得在发射辐射的有机器 件的接通运行状态下,穿过辐射出射面的第一区域可以察觉至少部分不透明的主表面并且 穿过第二区域不能察觉至少部分不透明的主表面。在此,发射辐射的有机器件例如可以仅 仅在部分区域中辐射电磁辐射或者也大面积地辐射电磁辐射。通过这样分块地照亮主表面 和/或分块地以外部观察者方向辐射电磁辐射,可能的是,例如可以产生不同的照明图案 或者暂时地淡入指示和/或信息。在关闭的运行状态下,这些图案、指示和/或信息是不可 见的,并且不损害至少部分不透明的主表面的外观和可察觉性。此外,发射辐射的装置可以具有滤光层,所述滤光层被布置在载体元件的朝向发 射辐射的有机器件的侧。在此,滤光层可以被布置在发射辐射的有机器件与载体元件之间、 或者发射辐射的有机器件与辐射出射面之间。在后一种情况下,滤光层也可以形成发射辐 射的装置的辐射出射面。滤光层可以具有与波长有关和/或与强度有关的透射系数。滤光层例如可以具 有吸收性的有色材料、波长转换材料、可饱和的吸收材料、或其组合。此外,滤光层例如可 以具有与电压有关的透射系数。为此,滤光层例如可以具有被布置在譬如由TCO制成的两 个透明电极之间的与电压有关的吸收性的材料和/或与电压有关的散射性的材料、譬如电 致变色材料或者聚合物基体中的液晶。在此,滤光层因此例如可以被实施成所谓的“smartglass (智能玻璃)”。附加地,滤光层也可以是结构化的,并且在不同的部分区域中具有不同的功能。通 过滤光层,至少部分不透明的主表面的外观可以在发射辐射的有机器件的接通和/或关闭 的运行状态下被修改和改变。


从下面结合图IA至8B所述的实施方式中得出本发明的另外的优点和有利的实施 方式和改进方案。图IA和IB示出了根据一个实施例的发射辐射的装置的示意性的截面图;图2至6示出了示出了根据另外的实施例的发射辐射的装置的示意性的截面图; 以及图7至8B示出了示出了根据另外的实施例的发射辐射的装置的示意性的俯视图。在所述实施例和附图中,可以分别给相同或作用相同的组成部分配备相同的附图 标记。原则上不应当将所示出的元素及其彼此间的大小比例看成是比例正确的,而是可以 为了更好的可描述性和/或更好的理解而将各个元素、例如层、部件、器件、以及区域表示 为过度地厚或大。
具体实施例方式在图IA和IB中示出了发射辐射的装置100的实施例。在此,图IA示出了关闭的 运行状态,而图IB示出了接通的运行状态。只要未另行指明,则下面的描述同样涉及图IA 和IB。发射辐射的装置100具有载体元件1,在所述载体元件1上布置有发射辐射的有机 器件2。载体元件1具有至少部分不透明的主表面10,发射辐射的有机器件2被布置在所 述主表面上。在所示实施例中,载体元件1以纯粹示例性的方式由有色的非透明的塑料制 成,并且例如可以是装饰板或者砖瓦或瓷砖的一部分。在此,主表面10同样是有色和不透 明的。在此,在所示的实施例中,主表面10具有艺术设计的颜色结构,所述颜色结构可以反 射由图IA中的电磁辐射90所表示的日光以及环境光的不同光谱分量。为清楚起见,主表 面10的颜色结构未在图IA和IB中示出。穿过发射辐射的装置100的朝向可能的外部观察者的辐射出射面3,至少部分不 透明的主表面10可以在发射辐射的有机器件2的根据图IA的关闭运行状态下被外部观察 者察觉。为此,载体元件1可以如上述那样以装饰板、瓷砖或者砖瓦的形式被固定在墙壁 上、例如内壁上,或者被实施成墙壁的一部分。发射辐射的有机器件2具有载体1上的第一电极21,在所述第一电极21上布置有 有机层序列23并且在此上方布置有第二电极22。在此,第一电极21和第二电极22至少 部分透明,使得如图1所示的那样,环境光90的至少一部分可以横穿发射辐射的有机器件 2并且可以在主表面10处以辐射出射面3的方向被反射,由此得到外部观察者对主表面10 的上述的可察觉性。在所示实施例中,辐射出射面3由第二电极22的背向有机层序列23 的表面形成。
至少部分透明的第一电极21与至少部分透明的第二电极22之间的有机层序列23 具有有源区29,所述有源区29可以在根据图IB的接通的运行状态下产生电磁辐射91、93。 发射辐射的有机器件2被实施成有机发光二极管(OLED),并且如发明内容部分中所述的那 样具有用于传输空穴和电子的功能层以及被实施成有源区29的电致发光层。在所示实施 例中,电磁辐射91、93造成白色的发光印象。载体元件1具有合适的用于给发射辐射的有机器件2供应电压或电流的电控制单 元,其中发射辐射的有机器件2通过电接触部或者作为加长线路的接触轨道被连接到电极 21和22 (未示出)。有源区29和电控制单元也可以被实施使得由有源区29所产生的电磁 辐射91、93可以被调光和/或可以在色温或色觉方面被改变。这样的扩展方案是为技术人 员所知的,并且在此不再进一步详述。此外,发光面、即辐射出射面3的大小是自由的,并且 可以由技术人员从效率和电流消耗的角度以公知的方式自由选择。在此,由有源区29所产生的电磁辐射以第一强度在载体元件1的主表面10的方 向上被发出,这由电磁辐射91来表示。该辐射的至少一部分(由电磁辐射92来表示)被 反射到辐射出射面3,并且可以被外部观察者察觉。外部观察者由此可以具有对所照明的主 表面10的感官印象。此外,由有源区29所产生的电磁辐射以第二强度在辐射出射面3的方向上被发 出,这由电磁辐射93来表示。第一与第二强度的彼此间的相对比例可以如发明内容部分中 所述的那样通过光腔或者通过各个透明的第一和第二电极21、22来设定和选择。附加于电磁辐射92和/或93,原则上也可能的是,外部观察者还察觉图IA所示的 在主表面10处被反射的环境光90。但是也可能的是,由有源区所产生并且被主表面10反 射的电磁辐射92比在主表面10处被反射的环境光90更亮,使得外部观察者不能在上述的 意义上察觉反射的环境光90。通过将发射辐射的有机器件2实施为透明的,载体元件1的位于该器件2之后的 主表面10在关闭的运行状态下表现为其原始的形式和颜色,并且因此为外部观察者保留 其特有的材料特性的印象。根据正侧和背侧的发射(即朝向辐射出射面3的具有第二强度 的辐射以及朝向载体元件1的具有第一强度的辐射)之间的发射比的设定,可以在接通的 运行状态下实现各种效果。如果辐射主要以载体元件1的方向进行,则第二强度小于第一 强度,由此实现有效的节省空间的对位于其后的材料以及由此对主表面10的照明。通过选 择照明强度,可以针对性地突出材料特征,因为穿过透明的发射辐射的有机器件2,位于其 后的材料也可以在开启的状态下被观察到。相反,如果辐射主要以辐射出射面3的方向进 行并且由此以外部观察者的方向进行,则在开启的运行状态下看见发光面,并且根据对比 度比率,位于其后的材料、即主表面10将是不可见的。这尤其是使得在对发射辐射的有机 器件2进行相应的结构化的情况下也能够在辐射出射面3上淡入指示或信息。通过合适地选择电磁辐射91、93的波长、强度和辐射方向,因此可以在发射辐射 的有机器件的接通运行状态下影响主表面10的外观,并且例如有利地突出主表面10的颜 色结构。此外,发射辐射的装置100可以用作照明元件。替代于所示实施例,载体元件1也可以具有多个发射辐射的有机器件,所述发射 辐射的有机器件可以并排或相叠地并联或串联、或者彼此独立地电连接。在此,载体元件 1的整个主表面10都可以充当用于一个或多个发射辐射的有机器件的载体面,其中辐射出射面3的形式可以自由选择。在此,载体元件1也可以被实施成分块的发光砖瓦。在下面的图中,示出了图IA和IB中所示的实施例的修改和变型。因此,下面的描 述主要涉及与前述实施例相比的差异和改进。图2中示出了发射辐射的装置200的实施例,其中至少部分不透明的主表面10被 布置为背向发射辐射的有机器件2。为此,载体元件1在主表面10的朝向发射辐射的有机 器件2的侧具有透明材料。在所示实施例中,载体元件1由玻璃制成,其中所述玻璃具有由 漆制成的不透明的涂层作为至少部分不透明的主表面10。在此,所述涂层可以在涂敷发射 辐射的有机器件2之前或之后被涂敷在载体元件1上。图3中示出了发射辐射的装置300的实施例,其中在载体元件1与发射辐射的有 机器件2之间布置有与强度和波长有关的滤光层5。滤光层5用可饱和的波长转换材料被 实施成部分透明的。在此,在关闭的运行状态下,环境光90的一部分被滤光层5吸收并且 被转换成其它波长并且被散射,使得载体元件1的主表面10表现为有色的,并且可以给外 部观察者造成磨砂玻璃状的观察印象。在接通的运行状态(未示出)下,第一强度、即在有源区29中被产生并且以载体 元件1的方向被发出的电磁辐射的强度大得足以使滤光层5饱和,使得具有第一强度的电 磁辐射的主要部分用于使外部观察者能够直接察觉主表面10并且不形成滤光层5的有色 印象。在此,由有源区29所产生的电磁辐射造成白色的发光印象。因此,至少部分不透明 的主表面10可以在接通的运行状态下清楚和明显地并且在不变色的情况下被察觉。替代于在此所示的实施例,滤光层5也可以被布置在发射辐射的有机器件2的背 向载体元件1的侧,使得滤光层5可以形成辐射出射面3。图4A和4B中示出了关闭运行状态(图4A)下和接通运行状态(图4B)下的发射 辐射的装置400的实施例。发射辐射的装置400在发射辐射的有机器件2的背向载体元件1的侧具有滤光层 5。滤光层5被构造成具有与电压有关的透射系数的与电压有关的滤光层,并且具有聚合物 基体中的液晶材料。聚合物基体被布置在两个由TCO制成的透明电极之间(未示出)。在滤光层5上不施加电压的情况下,聚合物基体中的液晶是无序的并且因此可以 散射环境光,这如图4A中所示。至少部分不透明的主表面10由此可以以通过磨砂玻璃状 效果被模糊化的形式被察觉。滤光层5被实施使得电压50在发射辐射的有机器件2的接通的运行状态下被施 加,这如图4B中所示。通过将电压50施加到滤光层5上,液晶可以被定向使得由有源区所 产生的具有第二强度的电磁辐射93以及作为被主表面10反射的电磁辐射91的电磁辐射 92不被散射,并且因此使得外部观察者能够清楚地察觉主表面10。图5中示出了发射辐射的装置500的实施例。在所示实施例中,在载体元件1上布置有具有透明衬底20的发射辐射的有机器件2。在被实施成挠性塑料膜的衬底20上涂敷有第一电极21、有机层序列23、以及第二电极 22。在此上方布置有封装24,所述封装被构造成具有多个阻挡层和平坦化层的多层薄膜封 装。因此,发射辐射的有机器件2被实施成挠性的,并且也可以替代于所示实施例被布置在 不平坦而是例如具有弯曲的载体元件上。封装24形成发射辐射的装置500的辐射出射面3。
此外,发射辐射的装置500具有中间层4,所示中间层4被布置在载体元件1与发 射辐射的有机器件2之间。在此,衬底20朝向载体元件1,并且借助于中间层4被布置在至 少部分不透明的主表面10上。在所示实施例中,中间层具有透明的树脂、譬如硅树脂或环氧树脂,所述树脂一方 面使至少部分不透明的主表面10平坦化,并且另一方面提供载体元件1与发射辐射的有机 器件2之间的粘结牢固的连接。可替代地,中间层4也可以具有上面在发明内容部分所述 的材料之一。图6中示出了发射辐射的装置600的实施例。如在前述实施例中的那样,发射辐 射的装置600具有拥有衬底20和封装24的发射辐射的有机器件2。与前述实施例不同的 是,在发射辐射的装置600的情况下,借助于中间层4,发射辐射的有机器件2用封装24被 布置在载体元件1上。衬底20形成发射辐射的装置600的辐射出射面3,并且同时充当位于其下的载体 元件1的保护层。鉴于在此所示的实施例,在此所述的发射辐射的装置可以用于许多应用。下面以 纯粹示例性的方式阐述几个具体的应用和实施例,其中设想至少一个OLED作为发射辐射 的有机器件2。在设计领域中极其期望的是,使观察者的注意力例如转移到一定的位置或表面, 或者有针对性地突出一些表面和材料。例如对于设计元素和建筑或艺术方面而言,通过可 变的或发光的表面就可能是这种情况。可以以出色的方式利用发射辐射的有机器件2与所 期望的对象、物体或表面的所述组合而以具有主表面10的载体元件1的形式来实现。该原 理可以应用于所有物体以及已经存在的具有例如由木材、大理石、石材、塑料等等制成的表 面的对象的表面。通过为OLED使用挠性的透明衬底,原则上不限于载体元件1的一定表面 形式。表面形式可以是如下项目的表面柜子、工作板、墙壁、天花板、楼梯、陈列橱窗、地板 饰面、各种设备的壳体、车辆、玩具、设计元素、楼宇的立面等等。因此,在关闭的状态下可以 发挥所使用的材料的自然效果。相反,可以通过接通照明元件来在一定位置处或者整个表 面上增强或改变特定的材料印象。在另外的应用实例和实施例中,仅在有限的时期内显示信息。在其余的时间中,观 察者对物体或对象的观看将不受影响或阻碍。通过组合可以被涂敷到任意表面上的透明 0LED,原则上可以到处安装能够在需要时被促使成为可见的指示牌或信息。因此可以生成 时间上可变的逃生路径、指示板、路标、或者标志。通过分块地照明位于其后的主表面10,原则上可以在一致的表面上由“空物”来投 影标志或图案。由此例如可以通过接通OLED块(OLED-Segment)在任意表面上、例如作为 载体元件1的黑色大理石板或时尚的木板上产生棋盘图案。这在根据图7A中的在关闭运 行状态下、以及根据图7B的在接通运行状态下的发射辐射的装置700的实施例中以俯视图 的形式予以示出。在此,有机器件2被实施成结构化的,使得仅能在辐射出射面3的部分区 域中给外部观察者造成照明印象。在迄今为止的应用中,这样的图案必须已经被置入到表面中。但是如果被实施成 分块的透明OLED的发射辐射的有机器件2如根据图7A和7B的实施例中所示的那样被涂 敷到桌子或地板饰面的表面上,则获得可开关的图案,并且由此在接通的状态下获得附加的功能。被实施成透明OLED的发射辐射的有机器件2也可以充当照明元件,其中所述透明OLED被涂敷到作为载体元件1的空间或物体的任意表面上。因此在OLED的关闭状态 下,以习惯的方式保持载体元件1的主表面10的原有印象,在接通状态下,产生被实施成 载体元件1的物体或空间开始发光的印象。这例如可以被用于产生令人愉快的气氛光 (Stimmungslicht)。在这种情况下,该印象受到所使用的背景材料的选择的非常强烈的影 响。在各个城市中,在不远的将来将会成为义务的是例如住房号码牌必须被照明或 者自身发光。这可以非常简单地利用在此所示的原理来实现。图8A和8B中以俯视图示出了关闭的运行状态(图8A)下和接通的运行状态(图 8B)下的发射辐射的装置800的实施例。在所示的实施例中,作为载体元件1的例如颜色为 白色和蓝色的典型住房号码牌被安装在被实施成透明OLED的发射辐射的有机器件2之后。 在此,该住房号码牌在发射辐射的有机器件2的关闭运行状态下都可以明确地辨认出。譬如在黑暗中,住房号码牌可以以非常简单的方式通过如下方式被均勻地照明 如图8B中所述那样,主表面10可以通过借助于辐射出射面3所发出的电磁辐射92、93而 被察觉。与自身发光的住房号码牌相比的优点在于,不必专门为每个住房号码单独地制造 住房号码牌,而是可以非常简单地更换被布置在发射辐射的有机器件2之后的以住房号码 或指示牌形式的载体元件1。相同的原理也非常好地适用于对门牌或姓名牌的照明。在白天,姓名牌可以在没 有照明的情况下被非常好地识读,在黄昏或黑暗中,该姓名牌或门牌可以借助于发射辐射 的有机器件2被照明,同时所期望的信息被识读。相同的原理适用于所有类型的标牌、交通标志等等。在所有这些情况下,可能有利但非限制性的是,在发射辐射的有机器件2的有源 区29中所产生的电磁辐射的发射主要向后进行、即向载体1的方向进行,以便实现尽可能 高的对比度比率。本专利申请要求德国专利申请102008011239. 9和德国专利申请102008023874. 0 的优先权,所述专利申请的公开内容通过回引结合于此。本发明并不由于根据实施例所作的描述而限于这些描述。更确切地说,本发明包 括每种新的特征以及特征的每种组合,所述组合尤其是包括权利要求书中的特征的每种组 合,即使该特征或者该组合本身未在权利要求书或者实施例中予以明确说明。
权利要求
一种发射辐射的装置,包括 载体元件(1),其具有至少部分不透明的主表面(10);以及 被布置在载体元件(1)上的发射辐射的有机器件(2),其具有有机层序列(23),所述有机层序列(23)具有至少部分透明的第一电极(21)与至少部分透明的第二电极(22)之间的有源区;其中 有源区(29)适于在接通的运行状态下产生电磁辐射(91,93); 所述发射辐射的装置在发射辐射的有机器件(2)的背向载体元件(1)的侧具有用于辐射电磁辐射(92,93)的辐射出射面(3);以及 载体元件(1)的至少部分不透明的主表面(10)在发射辐射的有机器件(2)的关闭的运行状态下能够穿过辐射出射面(3)被外部观察者察觉。
2.根据权利要求1所述的装置,其中-载体元件(1)的至少部分不透明的主表面(10)被布置为背向发射辐射的有机器件⑵。
3.根据前一权利要求所述的装置,其中-载体元件(1)在朝向发射辐射的有机器件(2)的侧具有包括玻璃和/或塑料的透明 材料。
4.根据权利要求1所述的装置,其中-载体元件(1)的至少部分不透明的主表面(10)被布置为朝向发射辐射的有机器件⑵。
5.根据前一权利要求所述的装置,其中-载体元件(1)由至少一种或多种不透明的材料制成。
6.根据前述权利要求任一所述的装置,其中-载体元件(1)的至少部分不透明的主表面(10)包括具有至少一种或多种不透明的材 料的涂层。
7.根据权利要求5或6所述的装置,其中-所述至少一种或多种不透明的材料选自一个组,其中该组由下列项目构成石材、木 材、塑料、织物、金属、金属合金、纸、纸板、涂料。
8.根据前述权利要求任一所述的装置,其中-在载体元件(1)与发射辐射的有机器件(2)之间布置有至少一个中间层(4),所述至 少一种或多种透明的材料选自一个组,其中该组由下列项目构成玻璃、塑料、胶粘剂、半导 体、非晶态材料、晶态材料、液体、气体。
9.根据权利要求1至8任一所述的装置,其中_发射辐射的有机器件(2)具有衬底(20);以及-衬底(20)被布置在载体元件(1)与有机层序列(23)之间。
10.根据权利要求1至8任一所述的装置,其中 _发射辐射的有机器件(2)具有衬底(20);以及-有机层序列(23)被布置在载体元件(1)与衬底(20)之间。
11.根据权利要求1至8任一所述的装置,其中-载体元件(1)被实施成用于发射辐射的有机器件(2)的衬底(20)。
12.根据前述权利要求任一所述的装置,其中_发射辐射的有机器件(2)具有有源区(29)中所产生的电磁辐射(91,93)的如下辐射 特性电磁辐射(91,93)在载体元件(1)的方向上具有第一强度并且在辐射出射面(3)的 方向上具有第二强度。
13.根据前一权利要求所述的装置,其中-载体元件(1)的至少部分不透明的主表面(10)被具有第一强度的电磁辐射(91)照 明,并且具有第一强度的电磁辐射(91)至少部分以辐射出射面(3)的方向被反射。
14.根据权利要求12或13所述的装置,其中-第二强度大于第一强度;-第一电极(21)被布置在有机层序列(23)的朝向载体元件(1)的侧; -第一电极(21)具有比第二电极(22)小的透射率;以及-在接通的运行状态下,载体元件(1)的至少部分不透明的主表面(10)不能通过辐射 出射面(10)被外部观察者察觉。
15.根据前述权利要求任一所述的装置,其中-在载体元件(1)的朝向发射辐射的有机器件(2)的侧布置有滤光层(5),所述滤光层 具有与波长有关和/或与强度有关的透射系数。
全文摘要
一种发射辐射的装置尤其是包括载体元件(1),其具有至少部分不透明的主表面(10);以及被布置在载体元件(1)上的发射辐射的有机器件(2),其具有有机层序列(23),所述有机层序列(23)具有至少部分透明的第一电极(21)与至少部分透明的第二电极(22)之间的有源区;其中有源区(29)适于在接通的运行状态下产生电磁辐射(91,93);所述发射辐射的装置在发射辐射的有机器件(2)的背向载体元件(1)的侧具有用于辐射电磁辐射(92,93)的辐射出射面(3);以及载体元件(1)的至少部分不透明的主表面(10)在发射辐射的有机器件(2)的关闭的运行状态下能够穿过辐射出射面(3)被外部观察者察觉。
文档编号G09F9/33GK101990684SQ200980112605
公开日2011年3月23日 申请日期2009年2月25日 优先权日2008年2月26日
发明者A·耶格尔, D·贝克尔, E·朗, K·狄克曼, M·克莱因, M·维特曼, T·多贝廷 申请人:奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司

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